带式输送机安全保护装置巡检技术改进与应用田 丰 史 瑶 张家港港务集团有限公司港盛分公司 摘 要：带式输送机安全保护装置巡检效率低，出现故障后不能及时发现和检修，容易发生因保护失效造成的异常损坏。通过将安全保护装置检测信号转变为提示音反馈、增加电铃检查功能、根据响度确定电铃位置分布等方法，改进了安全保护装置巡检技术，提高了故障检出率，确保了带式输送机安全运行。 关键词：带式输送机； 安全保护装置； 巡检 1 引言带式输送机在散货流程作业中处于关键的地位，一台输送机发生故障则整个流程作业线都不能运行，特别是在因安全保护装置失效的情况下发生的输送带异常损坏，会导致长时间故障停机，给生产带来严重的影响。因此必须通过高效、可靠的巡检技术，快速判断安全保护装置的状态，充分发挥安全保护功能，确保带式输送机安全运行。 2 现状分析流程带式输送机安全保护装置主要分为信号检测和声音提示2类，信号检测主要包含跑偏、撕裂、打滑、堵料、拉绳等安全信号检测保护装置，用于对带式输送机运行过程出现的异常情况进行处理，确保设备的运行安全；声音警示装置包含启动电铃、转接点高音喇叭，用于提醒现场作业人员做好流程启动准备，避让运行中的带式输送机，确保人员安全。 2.1 信号检测装置 需安排专人对带式输送机信号检测保护装置进行检查和维护，目前的检查方法是：白班专职人员携带对讲机对不作业的带式输送机进行检查，先进行故障信号复位，然后逐个手动试验保护装置。每动作一个开关，需通过对讲机询问中控人员操作界面信号变化情况，在收到中控人员反馈信息后判断该装置是否完好。由于中控人员的主要工作是负责流程运行的控制，当有其他流程作业时，无法及时查看界面并反馈信息，导致检查时间长，受人为影响较多。 每台带式输送机信号检测保护装置检查一遍平均要2.5 h，31台固定带式输送机全部检查一遍要70 h以上。由于检查过程复杂且检查周期较长，使得流程带式输送机安全检测装置的完好性不能得到保障，在异常情况下不能及时停机处理，发生过输送带撕边、输送带断裂、机架变形等类型的机损事故。 2.2 声音警示装置 声音警示装置主要包含启动电铃和广播，现场广播由中控人员随时使用，启动电铃由输送机内部系统控制。现场电铃容易被粉尘和水汽等污染，造成线圈损坏、衔铁机构故障等情况，影响其正常工作。目前电铃只在带式输送机启动前10 s才工作，此时操作人员通过听声音判断电铃的状况是否完好。若电铃损坏后未被及时发现，导致操作人员不能及时撤离输送机运动部件，将危及人身安全。 3 技术方案3.1 改进信号检测保护装置检查方法 3.1.1 信号检测保护装置工作原理 当带式输送机运行异常时，保护装置输出检测信号，带式输送机立即停止运行，在相应故障排除后才可以重新启动。在带式输送机控制系统中，每一个安全保护装置信号单独进入PLC，由程序进行处理。以跑偏检测为例，当带式输送机跑偏碰到跑偏检测立辊时，装置内部触点状态发生变化，PLC程序内部产生对应跑偏信号，控制带式输送机停止运行。当现场跑偏得到处理后，必须先进行故障复位，带式输送机才能再次运行(见图1)。同样，堵料检测、打滑检测、拉绳开关等保护装置工作原理也是如此。  图1 跑偏故障梯形图 在带式输送机安全保护装置动作后，影响PLC内部输出的情况有很多，电源、开关、隔离继电器和输入点等环节中任何一个环节出现问题，都会使得系统不能实现安全保护，导致带式输送机不能及时停止运行。在现场检查过程中，必须确认系统内部产生对应的信号才能认为该装置有效，否则判定为装置失效，需立即进行修理排除故障。 3.1.2 信号检测保护装置检查信号的实现 从图1可以看出，原程序设计时,只是将安全保护装置信号接入故障回路，并没有考虑安全保护装置的检查。在信号自锁后，输出信号不随装置检测状态的变化而变化。因此，对PLC程序进行了改进，增加了保护装置检测程序语句。在安全保护装置检查过程中，当所有回路节点完好时，只要检测开关位置发生变化，系统需即时输出检测信号。在带式输送机未作业且没有被其他作业流程选择时，只要现场信号检测保护装置开关状态发生变化，PLC输出广播故障汇总信号会随之变化。 3.1.3 检查信号转换为现场广播信号 PLC内部的广播故障汇总信号只在系统内部运行，必须要将它和外围设备关联，用以驱动其他设备，直观地反映信号的变化。因此，在上位机组态软件中设置了1个驱动按钮，将其信号和PLC内部继电器关联，通过组态软件功能设置驱动Windows操作系统运行暴风影音程序，打开预先录制的语音提示文件，再将电脑的音频输出和现场广播系统连接。这样就能将安全保护装置检测信号变为现场广播信号，实现信号功能的转换。 对信号检测保护装置进行现场检查，当装置开关状态发生变化时，现场喇叭发出“叮咚”的提示音，表示所检查装置完好，否则表示该保护回路存在故障，需立即进行检修。 3.2 改进电铃检查方式 3.2.1 增加电铃检查功能 在现场机旁启动电箱上新增电铃检查按钮，对响铃条件进行旁路。检查电铃时，只需按下按钮，该输送机所有电铃同时工作，这样电铃检查随时可以进行，同时不影响带式输送机正常工作。增加现场电铃检查功能后，损坏的电铃能被及时发现，极大地提高了故障的检出率，使得电铃检查方便、有效。 3.2.2 电铃响度低解决方案 在检查过程中，发现当所有电铃工作时，仍有些部位听不见铃声。利用分贝检测仪，在现场对电铃响度进行检测。在现场噪音稳定的情况下，检测点电铃响度高出环境10 dB时就能分辨出铃音。90 dB防水型电铃，检测点距离电铃35 m时，检测到电铃响度高于环境噪音10 dB。根据检测结果和电铃分布要求，按35 m 1只电铃的要求对间距进行重新调整。电铃安装到位后，对每台带式输送机电铃响度进行检测，并通过拆除电铃的方法模拟电铃损坏后的响度情况。重新调整电铃位置分布后，在带式输送机任一作业区域，都能清晰地听到电铃声音。考虑现场电铃可能有损坏的情况，当损坏1只电铃后，响度仍比环境平均高出13 dB，电铃响度满足现场作业要求。 3.3 优化设备管理模式 检查方法改变后，对安全保护装置巡检模式进行改进，由流程管理员在流程启动前对带式输送机进行检查。利用现场启动箱上的电铃实验按钮检查电铃的状态，在途经安全保护装置时对装置进行逐个检查。流程管理员在巡视带式输送机的过程中完成所有的检查项目，发现存在的问题立即安排解决，确保在带式输送机运行作业过程中安全保护装置处于完好的状态。 4 实施效果取消了日常安排专人专项检查安全保护装置，由流程管理员在每次流程启动前的带式输送机巡查过程中对安全装置进行逐一检查，确保每次流程启动带式输送机运行过程中安全保护装置的完好。平均每台设备流程带式输送机安全装置的检查时间由2.5 h缩短到0.85 h。 安全保护装置出现故障后，在流程作业前的检出率上升为98.9%，流程带式输送机系统的安全性能得到进一步提升，未出现因安全系统故障而引起的带式输送机隐患和事故，既降低了用工成本，又提高了设备运行的可靠性。 5 结语改进带式输送机安全保护装置巡检方式后，优化了设备管理模式，提高了设备的安全性能，投入费用低，改进效果明显，可在其他相关企业进行推广。 田丰： 215633，张家港市金港镇巫山路5号 Improvement and Application of Inspection Technology on Belt Conveyor Safety Protection Device Tian Feng Shi Yao Gangsheng Branch，Zhangjiagang Port Group Co., LTD. Abstract：As the inspection efficiency of the belt conveyor safety protection device is low, and the fault occurred in the belt conveyor system cannot be found and repaired in time，the system is prone to be damaged due to ineffective protection. Through transforming the safety device detection signal into sound feedback, increasing bell check function and determining bell position distribution according to loudness, the inspection technology of safety protection device is improved, and the detection rate is also increased, which further ensure the safe operation of belt conveyor. Key words：belt conveyor; safety protection device; inspection 收稿日期：2016-12-07 DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2017.02.018 |
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