1、基本原理
(1)防卡壓撕裂超前保護(hù)原理
當(dāng)大塊物料在裝載點(diǎn)落到
帶式輸送機(jī)輸送帶上時(shí)，將隨輸送帶沿運(yùn)行方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)遇到漏斗或其他靜止物體時(shí)，運(yùn)動(dòng)會(huì)受到阻礙。由于大塊物料形狀的不規(guī)則，會(huì)導(dǎo)致其滾動(dòng)，在某一位置時(shí)，被輸送帶帶離漏斗、其他阻礙物或不斷在原地滾動(dòng)，直至被卡住，對(duì)輸送帶進(jìn)行刮擦，最終導(dǎo)致縱撕事故。當(dāng)大塊物料或長(zhǎng)條形異物被阻礙不能隨輸送帶運(yùn)動(dòng)后，將對(duì)阻礙物產(chǎn)生附加力，當(dāng)此附加力持續(xù)存在，表明有大塊物料或長(zhǎng)條形異物卡住可能，因此對(duì)附加力變化進(jìn)行監(jiān)控，可防止物料壓卡撕裂。
(2)防異物穿透撕裂超前保護(hù)原理
當(dāng)運(yùn)輸?shù)奈锪现醒腚s著尖銳長(zhǎng)桿件或帶有棱角的不規(guī)則異物時(shí)，在接觸輸送帶時(shí)由于慣性和沖擊作用，利器下部直接穿透輸送帶，此時(shí)長(zhǎng)條形異物和輸送帶成為一個(gè)整體，隨著輸送帶的運(yùn)行，也會(huì)一起運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)條形異物上端會(huì)受阻于漏斗、溜槽或其他靜止物，下端受阻于托輥架。
當(dāng)長(zhǎng)條形異物受阻時(shí)，將對(duì)受阻點(diǎn)產(chǎn)生附加力，如果受阻點(diǎn)的附加力持續(xù)存在，表明有長(zhǎng)條異物剌穿輸送帶被卡住，因此可以在緩沖托輥組與機(jī)架之間安裝力傳感器，對(duì)緩沖托輥組與機(jī)架之間的水平附加力的變化進(jìn)行監(jiān)控，判斷是否有長(zhǎng)條形異物穿透輸送帶，及時(shí)保護(hù)，可超前預(yù)防長(zhǎng)條異物穿透輸送帶造成的撕裂事故。
2、超前保護(hù)方法
根據(jù)前面對(duì)防卡壓撕裂和防異物穿透撕裂超前保護(hù)原理可知，只要將行程開(kāi)關(guān)信號(hào)、力傳感器信號(hào)送入單片機(jī)進(jìn)行綜合判斷，可判定出是否存在縱撕條件。當(dāng)發(fā)生縱撕條件時(shí)，就通過(guò)輸送機(jī)電源控制系統(tǒng)對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行停機(jī)保護(hù)。
2.1防卡壓撕裂保護(hù)方法
據(jù)統(tǒng)計(jì)和試驗(yàn)，當(dāng)有物料卡住發(fā)生撕裂事故時(shí)，輸送帶及托輥將會(huì)受到一個(gè)較大的附加壓力值，這個(gè)附加壓力即是刺穿鋼繩芯輸送帶所需的力，為1. 47 -4. 41 kN，同時(shí)伴隨著輸送帶被劃傷刺穿的過(guò)程，這一附加壓力至少要持續(xù)300 ms以上。
根據(jù)防卡壓撕裂超前保護(hù)原理，對(duì)于防止物料卡壓撕裂，采取行程開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)間判定和壓力傳感器檢測(cè)附加壓力值判定2種方法，并結(jié)合使用。
(1)行程開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)間判定方法
由防卡壓撕裂超前保護(hù)原理，在溜槽活頁(yè)處安裝一行程開(kāi)關(guān)。當(dāng)大塊物料通過(guò)溜槽出口處時(shí)，就會(huì)頂起活頁(yè)，并觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)。若物料較小能順利通過(guò)溜槽出口，行程開(kāi)關(guān)不會(huì)發(fā)出信號(hào)給檢測(cè)系統(tǒng)。若物料較大，長(zhǎng)時(shí)間卡在溜槽口處時(shí)，活頁(yè)板被頂起，不會(huì)落下，當(dāng)物料卡壓時(shí)間超過(guò)行程開(kāi)關(guān)開(kāi)肩時(shí)間的設(shè)定值時(shí)，就可通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)判定，進(jìn)行報(bào)警。
(2)壓力傳感器檢測(cè)附加壓力值判定方法
當(dāng)物料卡在溜槽口處時(shí)，就會(huì)對(duì)卡壓點(diǎn)產(chǎn)生附加壓力值，通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)出卡壓點(diǎn)的附加壓力值，以此為物料被卡住的判定條件。物料卡壓點(diǎn)的受力分析如圖l所示。
物料卡住時(shí)，物料下部與輸送帶接觸點(diǎn)為A，由于輸送帶運(yùn)行，而物料靜止不動(dòng)，那么此點(diǎn)處就會(huì)產(chǎn)生摩擦阻力根據(jù)作用力與反作用力，物料產(chǎn)生的向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，應(yīng)該等于摩擦阻力fo此時(shí)，物料上部與溜槽接觸點(diǎn)B也會(huì)受到力，的作用。由于壓力傳感器安裝在溜槽傾斜面位置，這樣壓力傳感器受到附加力Fo。
輸送機(jī)正常工作時(shí)，所運(yùn)物料經(jīng)過(guò)溜槽，由于沖擊作用，傳感器也會(huì)檢測(cè)到此時(shí)的壓力值，但此值比物料被卡住時(shí)產(chǎn)生的附加力Fo要小得多，這樣就可根據(jù)傳感器檢測(cè)的壓力值的突然增加，作為物料被卡住的判定條件。
2.2防異物穿透撕裂保護(hù)方法
當(dāng)長(zhǎng)條形異物刺穿輸送帶后，隨著輸送機(jī)的運(yùn)行，長(zhǎng)條形異物的上部會(huì)卡在溜槽或其他靜止物上，其下部卡在托輥處，這2處均存在附加壓力。對(duì)于上部卡壓點(diǎn)的附加力的分析和物料卡壓時(shí)的附著力相同，所以在這里分析托輥處的附加壓力，如圖2所示。
通過(guò)對(duì)防卡壓撕裂和防異物穿透撕裂保護(hù)方法的介紹可知，任意一種撕裂情況發(fā)生時(shí)，都是通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)出相應(yīng)的附加壓力值，而輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)壓力傳感器受到的是平穩(wěn)且比附加壓力值小得多的力。如圖3所示。
曲線(xiàn)1表示輸送機(jī)正常工作時(shí)，壓力傳感器檢測(cè)的壓力值，它是平穩(wěn)且在一定范圍內(nèi)變化的；曲線(xiàn)2表示有物料卡壓或異物穿透輸送帶時(shí)，壓力傳感器受到一個(gè)明顯的附加壓力值。這樣就可根據(jù)附加壓力值變化特征，作為物料卡壓或異物穿透的判定標(biāo)準(zhǔn)。
3、超前保護(hù)傳感裝置
根據(jù)防卡壓撕裂和防異物穿透撕裂保護(hù)原理和方法，可以分別i殳計(jì)出對(duì)應(yīng)防卡壓撕裂裝置和防異物穿透撕裂裝置，然后將它們結(jié)合起來(lái)，就可得到超前保護(hù)傳感裝置，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)思想。
(1)防卡壓撕裂裝置
為了達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，對(duì)溜槽進(jìn)行一定的改造，如圖4所示。在A1、B1處安裝鉸接，在C．處安裝一對(duì)壓力傳感器，在D．處安裝一對(duì)行程開(kāi)關(guān)。活動(dòng)頁(yè)板6可繞B，處鉸接向上轉(zhuǎn)動(dòng)，而同定頁(yè)板4因受C．處壓力傳感器的限制無(wú)法運(yùn)動(dòng)，但可將所受物料或異物壓力傳遞給壓力傳感器5。
由此裝置可以知道，當(dāng)大塊物料隨輸送帶運(yùn)行時(shí)，必將觸及頁(yè)板，此時(shí)大塊物料將會(huì)頂起活動(dòng)頁(yè)板6，以便通過(guò)，同時(shí)活動(dòng)頁(yè)板向上觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)7，物料通過(guò)后，活動(dòng)頁(yè)板將在自重的作用下落回原位，并向下觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)，若物料各方向尺寸都大，被固定頁(yè)板4阻擋無(wú)法通過(guò)時(shí)，活動(dòng)頁(yè)板被頂起，向上觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)后，將會(huì)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法網(wǎng)位，行程開(kāi)關(guān)不能被向下觸動(dòng)，這可作為有大塊物料無(wú)法通過(guò)的判定依據(jù)。當(dāng)有大塊物料不能通過(guò)，被卡在裝載點(diǎn)，或有長(zhǎng)條形異物穿卡時(shí)，固定頁(yè)板會(huì)長(zhǎng)時(shí)間受到一個(gè)與輸送帶運(yùn)行方向相同的附加力的作用，壓力傳感器將會(huì)檢測(cè)到該附加力的大小和作用時(shí)間，這也可作為有大塊物料壓卡或有異物穿K輸送帶的判定依據(jù)。
(2)防異物穿透撕裂裝置
為了檢測(cè)出是否有異物穿透輸送帶造成縱向撕裂，對(duì)轉(zhuǎn)載點(diǎn)的緩沖托輥架進(jìn)行改造，將處于導(dǎo)料槽下用于支撐和緩沖作用的固定緩沖托輥架改為浮動(dòng)式。根據(jù)實(shí)際輸送機(jī)工作情況，將若十組緩沖托輥架l連成一個(gè)整體，幾組緩沖托輥架相對(duì)固定，然后在整體活動(dòng)托輥架F部安裝滾輪2，活動(dòng)托輥架用滑軌3支撐，壓力傳感器6-端采用螺栓與浮動(dòng)上托輥架相連，另一端頂在固定的托輥架卜，根據(jù)輸送帶運(yùn)行方向，壓力傳感器安裝在活動(dòng)托輥架的右側(cè)。如圖5所示。
在輸送機(jī)正常工作時(shí)，活動(dòng)托輥架僅受到輸送帶的摩擦力，該摩擦力基本上是穩(wěn)定的，當(dāng)長(zhǎng)條形異物刺穿輸送帶后，隨著輸送帶的運(yùn)行，長(zhǎng)條形異物會(huì)卡在緩沖托輥上，這樣緩沖托輥將受到水平附加力的作用。由于將若干組緩沖托輥架連成一整體，且下部安裝有滾輪，無(wú)論長(zhǎng)條形異物卡在其中任意一個(gè)托輥卜時(shí)，都會(huì)將這個(gè)附加力通過(guò)活動(dòng)托輥架向右作用到力傳感器6上，壓力傳感器就能檢測(cè)出長(zhǎng)條形異物刺穿輸送帶時(shí)的附加壓力值和作用時(shí)間，通過(guò)與設(shè)定值的比較，判斷出是否發(fā)生長(zhǎng)條形異物刺穿輸送帶事故，通過(guò)單片機(jī)輸出信號(hào)指令控制輸送機(jī)停機(jī)，起到超前預(yù)防輸送帶撕裂事故的發(fā)生。
(3)傳感裝置總體設(shè)計(jì)
將以上介紹的防止壓裝置和防異物穿透撕裂裝置結(jié)合起來(lái)，就得到超前預(yù)防輸送帶縱向撕裂保護(hù)傳感裝置。如圖6所示。
防卡壓撕裂撕裂裝置和防異物穿透撕裂裝置是共同工作的，只要出現(xiàn)任意一種撕裂條件，超前保護(hù)傳感裝置都能檢測(cè)出，經(jīng)過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)判別，將信號(hào)送入輸送機(jī)電源控制箱，進(jìn)行停機(jī)保護(hù)，這樣對(duì)裝載點(diǎn)處豐要引起輸送帶縱撕事故的2種情況，都能進(jìn)行超前保護(hù)。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、
皮帶輸送機(jī)
2、
斗式提升機(jī)
3、
刮板輸送機(jī)
