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胶带输送机失速自动保护装置张清枝;甘爱均;邓书卷【摘要】@@ 中联南阳水泥有限公司有两条熟料生产线,一线共用胶带输送设备54台,二线共用胶带输送设备75台.全厂胶带长度大于10m的胶带机共有65条.一线在生产初期为防止各种原因引起胶带打滑拉断胶带,给胶带输送机加装失速保护装置.【期刊名称】《水泥技术》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】2页(P39-40)【作者】张清枝;甘爱均;邓书卷【作者单位】中联水泥南阳分公司,河南,南阳,474250;中联水泥南阳分公司,河南,南阳,474250;南阳高级技工学校,河南,南阳,473009【正文语种】中文【中图分类】TQ172.687中联南阳水泥有限公司有两条熟料生产线，一线共用胶带输送设备54台，二线共用胶带输送设备75台。
全厂胶带长度大于10m的胶带机共有65条。
一线在生产初期为防止各种原因引起胶带打滑拉断胶带，给胶带输送机加装失速保护装置。
但是由于该保护装置运行故障率高，并且信号不可靠，经常出现误报，起不到应有的保护效果，严重时影响到设备的正常运行，最后所有胶带输送设备都取消了该保护装置。
二线投入生产以后，由于全厂胶带输送设备成倍增加，胶带因压死、打滑，跑偏等原因引起胶带拉断、撕裂的事故明显增多。
尤其是在雨季料湿的情况下，胶带拉断事故频繁发生，严重影响全厂的正常生产。
为此，我公司对全厂胶带进行了保护改造，改造后一年多以来，全厂胶带没有出现拉断现象，保护效果十分明显。
现将我厂的胶带失速保护装置使用及改造情况作一介绍。
一线初期安装的失速保护装置为国内某公司生产的胶带失速检测自控装置（以下简称失速开关），其检测轮安装在胶带输送机上，通过胶带运行带动检测轮，在使用过程中出现以下情况：（1）触轮磨损快，使用寿命短。
由于触轮所带动的检测器的传动轴承受胶带上物料重力，导致传动轴内部两端轴承磨损速度较快，检测装置的速度很快就会低于失速开关的可调速度，引起信号继电器动作导致设备频繁跳车。
皮带运输中PLC 技术的应用摘要：皮带运输机是现代化煤矿高产高效的主要运输设备。
计算机技术的快速发展，皮带运输系统中继电器控制系统已经不能满足煤矿生产需要，因此PLC 技术油运而生，PLC技术是利用可编程存储器的内部存储程序，来执行各种运算和控制，并通过数字或模拟式输入或者输出控制各种机械或者生产程的技术。
关键字：皮带运输PLC 技术一、PLC技术可编程序逻辑控制器PLC问世以来，尽管时间不长，但是发展迅速。
最先研发的主要目的是使PLC来取代其继电器的逻辑控制系统，同时PLC的功能还仅仅限制在级数、执行继电器逻辑以及计时上。
逐渐随着微电子技术的发展，到20 世纪70 年代，将微处理器以及微型的计算机应用到PLC 控制器中，从而使其发挥更多的功能，相应的增加了数据传达、数据运算以及处理等功能，让PLC 编程器真正的运用到工业上，进一步的提高了生产效率。
近几年来，随着电子技术的发展，将其微机技术运用到PLC 中，使得它能更多的发挥其计算机的功能，不仅用逻辑编程取代了硬连线逻辑，还增加了数据传达、数据运算、以及数据处理等功能，使其真正成为一种电子计算机工业控制设备。
由于自身具备的优点以及独特功能，在煤矿皮带运输上得到了广泛的应用，提高了其工作效率。
PLC 技术有以下的几个特点，其一是具有良好的扩展性能，可以进行系统扩建；其二是维护方便，使用可拆卸的接线端子，所有的模块都能带电插拔，便于维护和模块更换；其三是系统采用了不间断U PS 系统供电设计，可以保证数据的安全性和系统的稳定性，提高系统使用寿命；其四是具有在线编辑的功能，可随时根据工艺流程的改变对设备的启动顺序进行改变。
二、PLC技术在煤矿皮带运输系统中的应用煤矿皮带运输系统中共有两个通过ControlN et网络扩展的机架，且容量可以根据需要进行扩展。
数字量输入模块采用16 点独立绝缘模块IM 16I。
数字量输出采用16 点独立绝缘输出模块O W 16I。
图4 检测信号时序图XIANDAISHIPIN
图5 安装支架及金属检测体结构图（单位：mm）
图6 欠速开关安装实物图
5.2 开关接线
接近开关安装接线如图7所示。
5.3 检测程序编写
通过PLC编程软件，编写检测程序，并与皮带机自动保护程序进行对接，实现保护联动控制，如图8所示。
图7 接近开关接线图
图8 PLC检测程序图
5.4 效果检测
改造完成后，对皮带机进行模拟欠速试验，根据PLC程序所接收到的接近开关发出的实际数据（高电平70 ms、低电平350 ms，PLC对高低电平时间的检测有一定滞后），对PLC检测程序微调，达到了预期目标
结语
随着工业计算机技术的飞速发展，自动检测和自动控制技术已显示出强大的优势。
越来越多的接近开关广泛应用于自动控制系统中，通过正确的理解和选型，实现液位、速度、零件尺寸和数量的检测与控制等作为在自动控制系统中获取信息的重要元素。
对其进行筛选，可用于不同场景下的二次开发和应用，以实现更多，更丰富的功能[2]。
参考文献：
[1]邓重一.接近开关原理及其应用[J].自动化博览，2003（5）：35-38.
[2]王红霞，张琳，郑潇潇.简析电感式接近开关的原理及测试[J].军民两用技术与产品，2016（22）：109.
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失速开关在皮带失速保护中的应用摘要：皮带输送机是矿山输送物料和煤炭的重要设备。
皮带输送机具有传输能力大、传输距离长、结构简单、传输稳定等优点。
当电动机出现堵转、卡死、超载、皮带打滑、传动链脱落及断裂等故障时，此时，检测片也随之慢转或停转，在工艺指定时间内3-5秒（时间可以自由设定），传感器没有检测到脉冲信号发出，失速开关动作，电动机自动停车，对电气机械设备起到保护作用。
本文主要分析失速开关在皮带失速保护中的应用。
关键词：皮带速度检测器；接近开关；安装引言为保证皮带输送机的正常运行，常用的保护装置主要有绳开关急停保护、皮带跑偏开关保护、漏电保护、过载保护、撕裂保护、失速保护等。
皮带失速保护是指当皮带运行速度低于正常速度时，发出报警或停止信号。
皮带失速的主要原因是皮带输送机头部和尾部有压料，使皮带打滑速度变慢，皮带张力不足和皮带松弛导致皮带打滑，皮带卡死使皮带速度变慢等。
皮带速度检测器可以监测皮带的运行速度，这是皮带失速保护的常用方法。
然而，速度检测器容易受到工作环境的影响，并且价格昂贵。
实际上，接近开关可以代替速度检测器用作皮带失速保护元件。
1、速度检测器工作原理及特点1.SBK-II失速开关工作原理失速检测开关安装在被动轴上转动，被动轴装有检测片，当电动机正常运转时，通过主动轴驱使被动轴转动，被动轴上的检测片也随之旋转，失速开关接收到检测片的均匀间隔脉冲信号。
当电动机出现堵转、卡死、超载、皮带打滑、传动链脱落及断裂等故障时，此时，检测片也随之慢转或停转，在工艺指定时间内（3-5秒），传感器没有检测到脉冲信号发出，失速开关动作，电动机自动停车，对电气机械设备起到保护作用。
另外，失速开关与PLC、DCS系统具有良好的兼容性。
SBK-II失速检测开关可检测0.1m/s至6.0m/s带状机的工作范围，报警点可任意设置1 ~ 599转/分钟，有水平安装形式和侧安装形式，并通过装置与带状机保持接触磁带额定速度为2.5m/s，即150 m / min，当速度降至额定速度的70%时，必须关闭系统；摩擦轮直径为φφ200mm，设定的速度值为150 × 70 % / 0.2 ω = 167转/分钟，当速度低于167转/分钟时，传感器将通过一个动作电流，远程控制器PLC控制皮带停止。
浅谈带式输送机保护装置的应用摘要：矿用带式输送机保护装置是输送机安全运行及高效生产的重要保障。
带式输送机保护装置是根据国家煤矿安全规程和关于完善井下皮带输送机保护的相关文件的要求而进行设计的，本保护装置的特点是适用于具有爆炸性气体和煤尘的矿井中，用来对带式输送机进行综合保护和控制。
为了保障安全生产，国家安全监督管理局、国家煤矿安全监察局发布的<<煤矿安全规程>>（2016）第三百七十四条采用滚筒驱动带式输送机运输时，必须装设防打滑、跑偏、堆煤、撕裂等保护装置，同时应当装设温度、烟雾监测装置和自动洒水装置，应当具备沿线急停闭锁功能。
本文主要对带式输送机综合保护装置的打滑保护、堆煤保护、跑偏保护、烟雾保护、纵向撕裂保护、拉线急停保护及超温自动洒水保护传感器安装及实验作了详细分析。
关键词：保护装置；带式输送机保护安装标准；煤矿；保护试验一、带式输送机综合保护装置的特点：1、电路选用了中大规模集成电路，使得系统功能强，控制具有灵活性，而且功能扩展方便，状态对位准确显示更直观。
2、语音报警即能报出故障性质又能发出故障的皮带型号。
3、结构合理，功能板之间连线极少，很大程度上减少接线的故障率。
二、带式输送机保护安装标准1、防跑偏保护装置防跑偏传感器安装于胶带输送机机头卸载滚筒向后15米处、机尾滚筒向前15米处或安装机尾防跑偏装置，固定于胶带两侧机架上当胶带跑偏时，胶带将立辊推向外侧，使传感器的动触头和固定触头接触，控制箱控制胶带输送机断电停机。
2、堆煤保护装置堆煤保护通过两电极导通，经引线将煤位反应给保护装置，对煤仓或煤漏斗的煤位情况进行监控，在满仓或机头堆煤时能自动切断皮带机的电源，实现满煤保护。
堆煤保护装置安装在两部胶带输送机搭接处或皮带机与刮板输送机搭接处，安装在胶带输送机机头卸载滚筒落煤点前方5OOmm处，动作可靠。
当输送机机头发生堆煤时，堆煤保护传感线接触煤矸或杂物，控制箱控制胶带输送机断电停机。
专利技术中皮带输送机欠速保护的应用
作者：赵华斌
来源：《神州·上旬刊》2020年第06期
摘要：对于煤矿作业中的皮带输送机，滚筒驱动都需要设置欠速保护，在专利文献中，根据皮带机的输送速度分为定速和变速的不同，而对应设置两种不同的检测方式。
关键词：皮带输送机;欠速;打滑;保护
一、皮带输送机欠速保护的工作原理
根据《煤矿安全规程规定》对于皮带输送机，都需要安装设置打滑保护装置;皮带输送机通过张紧装置调整皮带的张紧度，以保证皮带与驱动滚筒之间有足够的静摩擦力，运行时电机带动驱动滚筒宣传，从而使得驱动滚筒与皮带之间产生摩擦力，进而带动皮带输送机的运行;然而，由于张力不够、雨雪等因素的影响，常常使得皮带出现打滑的现象，若不及时处理容易产生较大的安全事故。
对于皮带打滑即欠速的保护，其主要通过检测装置，检测皮带的实际线速度和驱动滚筒的线速度，通过比较皮带的实际线速度和驱动滚筒的线速度之间的差值/比值，在其设定的范围内，判定不打滑，在超过一定的范围时，判定皮带打滑，然后进行停机处理。
二、专利中皮带输送机欠速保护方式
2.1定速运行的皮带输送机
对于定速的皮带输送机，即以固定速度运行的皮带输送机，其主要采用各种测试方式检测皮带实际运行速度或是体现皮带实际运行速度的从动辊筒的线速度、张紧辊筒的线速度等，然后比较驱动滚筒的额度速度和皮带实际速度的比值，进而进行判断。
2.2变速运行的皮带输送机[1-7]
定速运行的皮带输送机比较便于侧顶，然而对于需要动态调整的输送机，由于驱动滚筒的线速度是变化的，采用定速运行的皮带输送机无法进行相应的判定，而对于变速运行的皮带输送机的检测，在国外的专利文献JP2012071925A、JP2013220882A中，其通过分别通过获取与主动滚筒相连的驱动电机的转速，然而通过计算获取驱动滚筒的旋转线速度、并通过回转脉冲计数设备测量从动辊筒的线速度，然而后通过比较两者绝对差值进行判断，其工作原理图如图1所示。
在国内的相关专利文献中，如CN204057098U、CN106429302A、CN104909136A、
CN103754595A专利文献中，其同样采用测量主动滚筒和从动滚筒的线速度，然后对其进行比较判断，对于滚筒速度的测量，其可采用脉冲、磁感、接近开关等多种形式进行，如在
CN204057098U中，包括分别同轴安装在主动轮5和从动轮6转轴上的主动轮接近齿轮1和从动轮接近齿轮2，主动轮接近齿轮1和从动轮接近齿轮2的圆周方向均分别设置有第一接近开关7 和第二接近开关3，第一接近开关7和第二接近开关3均连接有PLC控制器4;带式输送机通过主动轮5和从动轮6带动皮带转动运输物料，主动轮接近齿轮1和从动轮接近齿轮2随主动轮5和从动轮6而同速转动，主动轮接近齿轮1和从动轮接近齿轮2转动时，由于齿轮存在高点（齿顶）和低点（齿根），使齿轮的圆周方向与接近开关的距离发生连续周期性的变化，从而第一接近开关7和第二接近开关3将产生连续的开关量脉冲，并通过电缆将信号传输给
PLC控制器4，PLC控制器4根据脉沖记录当前主动轮5和从动轮6的频率并进行比较，进而进行相应的判断，其工作原理如图2所示;在国内文献CN109264333A中，其通过测量皮带的线速度和电机实际转速、减速比和驱动滚筒的直径来计算驱动滚筒的线速度，然后通过计算驱动滚筒的线速度和输送带线速度之差与驱动滚筒的线速度的比值，并将其与预设的误差进行比较，然后进行判断。
三、总结
对于皮带输送机的欠速检测，其主要通过检测皮带的线速度与驱动滚筒线速度、或从动滚筒与驱动滚筒之间的差值或比值，然后与设定的误差进行比较，其在专利文献中已较为成熟。
参考文献：
[1]田中康生，一种皮带输送机打滑检测方法和检测设备[P]，日本，JP2012071925A，2012.04.12
[2]福永智幸，一种带式输送机欠速检测方法[P]，日本，JP2013220882A，2013.10.28
[3]张旭，一种带式输送机的皮带打滑监控装置[P]，中国，CN204057098U，2014.12.31
[4]孙永海，一种放置胶带输送机皮带打滑的装置[P]，中国，CN106429302A，2017.02.22
[5]王锐，一种皮带运输线的综合检测方法[P]，中国，CN104909136A，2015.09.16
[6]李仲斌，用于胶带机的速度检测方法及其装置，中国，CN103754595A，2014.04.30
[7]崔华，胶带机欠速保护方法、装置、存储介质和胶带机，中国，CN109264333A，2019.01.25
作者简介：赵华斌（1983.12.20）男，民族：汉，籍贯：山东郓城，学历：硕士研究生，职称：助理知识产权师，研究方向：知识产权审查。
