魏海清

（黑岱沟露天矿选煤厂，内蒙古 鄂尔多斯 010300）

送料系统的核心设备是带式输送机，在实际送料过程中，带式输送机的运行状态直接关系到送料系统的效率和设备操作人员的人身安全。因此，有必要在保证设备操作人员安全的基础上，保证带式输送机的安全稳定运行，提高工作效率。这就要求对带式输送机的保护开关进行更加科学合理的选择及安装，以确保用户选择合适的开关。通过技术人员对开关的精心设计安装，实现带式输送机开关的最优配置。

一、带式输送机基本构成及工作原理

（一）基本构成

在露天开采煤料运输过程及井下运输大巷中通常会安装带式输送机，带式输送机工作中皮带运转的动力来自于电动机，物料的运送主要依靠皮带和物料之间的摩擦力。在露天原煤运输中须要配备带式输送机，固定式输送机、可伸缩输送机、管状输送机是常见的几种构造。当前固定式皮带输送机是最为常用的带式输送机。

根据功能区不同，可将带式输送机划分为多种类型和模块，具体为：

1.驱动模块。带式输送机的动力来源为驱动模块，驱动模块也是带式输送机得以运转的核心模块。驱动电机、滚筒是驱动模块的两个主要核心部分。滚筒通过轴承传递来的动力进行运转，输出动力。带式输送机的工作能力直接受到驱动模块可靠性和稳定性的影响。

2.传动模块。驱动模块的动力传送到驱动滚筒后可利用摩擦力促使滚筒和皮带、托辊传动，此过程为传动模块。输送机得以连续运行离不开可靠的传动模块。传统模块常见的问题是皮带打滑、托辊阻力过大等，一旦发生类似问题会对运输作业产生严重不良影响。

3.控制模块。控制模块需用电气元件控制带式输送机，当前常用的控制系统包括DCS 分散控制系统和PLC 可编程逻辑控制器。控制模块主要利用传感器对输送机的运行速度、状态等参数进行监测和传输，并由控制系统调整带式输送机的运行状态。

4.保护模块。拉绳跑偏保护装置是胶带输送机常用的机械设备保护模块。此外，通过采集电机的温度、电流、电压、振动情况、皮带拉力等参数能判别带式输送机的运行安全性。

（二）工作原理

由带式输送机的基本构成可知，其基本工作原理为：驱动电机带动驱动滚筒运转，皮带通过张拉装置张紧，与驱动滚筒和托辊之间形成摩擦力，摩擦力带动皮带连续运行，控制模块和保护模块通过传感器和控制元件来对带式输送机的运行状态进行监测保护和控制。

二、带式输送机拉绳开关

（一）工作原理

拉绳开关(Cable Pull Switch)俗称“紧急停机开关”,作用于带式输送现场需停机时，通过开关动作使输送机停机。它是一种保护装置，主要起到带式输送机紧急停机的作用，即当发生紧急情况时，拉绳开关用于及时停机带式输送机。目前，带式输送机的拉绳开关大多为无源机械式双向拉绳开关，一般设置在带式输送机两侧的支架上。在操作过程中，安装人员必须注意保持两拉绳开关间的距离一般为50m，而且在设置成功后，应在双向拉绳的开关位置系两根拉绳线。当需要紧急停机时，工作人员可及时拉绳停止带式输送机运转，因此，拉绳开关起着关键的保护作用。此外，拉绳开关还是一种开关型传感器(即无触点行程开关)，主要用于常规皮带输送机、梭式输送机、裙边式给料输送机、斗式提升机，包装生产线、堆料/取料系统，起重机、挖掘机、轮船装卸系统、水平给料机等设备现场紧急事故停车的一种保护装置。当紧急事故发生时，在现场沿线任意处拉动拉绳开关，均可发出停机信号，实现对人身及设备的保护作用。

（二）选型原则

1.根据拉绳开关的不同应用设备，应尽可能选择动作灵敏度(操动力)符合设备操作标准的拉绳开关。一般来说，动作拉力为100～400N 的拉绳开关产品基本满足常规带式输送机的使用要求。

2.选择带有就地动作状态指示的拉绳开关产品。在设备的实际使用中，拉绳开关需显示出动作状态，较先进的开关还具有声光显示。显示明显的开关，便于设备维修和检查，节省时间，降低维护成本。

3.应根据现场设备的实际运行情况及运行条件，选择能实现自动复位或手动复位的开关产品。若现场操作人员少，设备运行时皮带传输距离长，应选择可自动复位的开关。选择自动复位开关设备时，尽量选择有动作捕捉记录的开关设备，以便在设备运行故障或紧急情况下，能为维修技术人员分析故障原因提供详细的现场资料。

（三）安装方法

1.根据产品特点，选择合理的安装间距、配置粗细合理的钢丝绳，钢丝绳托架应尽量光滑，托架间距不宜过长(一般为2～3m)。一些厂家声称其产品的安装间距可达到100m 甚至更长，但在实际工程中，应尽量控制在50m 以内，避免过长的拉绳因自重和阻力过大而影响操作和开关复位。拉绳并非越粗越好(一般情况下，钢丝拉绳直径不必也不应超过5mm),它应与开关动作的操动力相匹配。事实上，钢丝绳过粗过重会使开关处于半动作状态，不仅容易误动，而且易引起开关机构各元件劳损。

2.根据设备开关产品的相关技术要求，合理调整动作灵敏度。在调整操动力大小时，必须综合考虑现场环境条件，特别是设备振动和室外风吹等外界因素。此外，还应注意皮带倾斜坡度、开关安装间距、拉绳重量等因素对操动力的影响。

3.开关的钢丝拉绳不得过紧，若拉绳太紧，会导致轻微触碰引起开关误动。同时，安装时应考虑工作环境温度对拉绳的影响。通常，在实际使用中，拉绳的松紧度应保持适当，在侧向拉开15～25cm 距离时，即可启动拉绳开关。

4.拉绳开关应安装在带式输送机的双侧。这种安装方式能最大限度保证紧急操作的便利性，提高设备运行的安全性。

5.选择适当的安装高度。高度应根据现场实际运行情况选择，考虑到操作控制人员使用方便，并能实现快速响应控制。

6.接线方式应适当合理，尽量减少线缆的不合理使用，提高连接效率，保证开关的连接质量。当接口接线复杂时，应采用简单的串联接线方式，以保证开关口的有效连接。

三、带式输送机跑偏开关

（一）工作原理

跑偏开关是用于检测带式输送机输送带跑偏量的产品，在输送带中对跑偏起到自动报警及停机的一种安全保护装置。即在带式输送机运行时，跑偏开关是保证输送带不跑偏的装置。具体来说，若带式输送机在运行中出现偏差，即可借助跑偏开关控制、调整、归位。此外，当跑偏严重时，可使用跑偏开关紧急停机来阻止。

目前，无源机械式两级跑偏开关在工业生产中得到了广泛的应用。其中，跑偏开关的安装要求主要是将无源机械式两级跑偏开关牢固安装在带式输送机两侧支架上，需注意跑偏开关的安装间距应控制在50m 左右。

此外，跑偏开关有两级角度，一般常用的是：一级角度为：10、12、20；二级角度为：30、35、45。两级跑偏开关用于常规皮带输送机；地下、索道支撑皮带输送机；轮船装卸系统；堆垛/取料输送机；倾斜和梭式输送机；起重机、挖掘机，起重臂限位；裙边给料机/输送机；重型极限开关检测胶带的跑偏量，是实现胶带机控制的自动报警和停机的保护装置。广泛用于冶金、煤炭、水泥建材、采矿、电力、港埠、冶金、化工等领域的各种带式输送设备。

（二）选型原则

1.为了有效地检查输送过程中皮带的跑偏程度，可优先选择两级或多级跑偏开关，两级或多级跑偏开关可获得更多的带式输送机设备信息，便于后期对其控制改进。

2.尽量选取带有动作记忆及动作状态指示的跑偏开关。带式输送机运行时，皮带始终处于动态运转状态，配备动作记忆与动作状态指示结构，能有效掌握皮带跑偏的具体位置和原因，便于后期维护人员进行有针对性的调整和改进。

3.若施工单位条件允许，可选择非接触式跑偏开关。非接触式跑偏开关可替代传统的检测皮带，采用光电检测皮带有无跑偏，使用寿命长，维修方便等，其缺点是成本价格高。

（三）安装方法

1.科学控制安装间距。安装间距应根据设备实际作业需要确定，以保证其不太大，又能使开关正常工作。跑偏开关一般安装在距离带式输送机头尾15m 以内。

2.合理的跑偏范围应根据带式输送机设备的工艺技术要求确定。在合理跑偏范围内不会发生事故，若超出跑偏范围，将导致运行故障。根据带式输送机的通用操作标准，皮带跑偏位移不得超过皮带宽度的1/5，皮带跑偏不得接触侧面的固定件。

3.为保证支架结构设置合理，结构设置应满足皮带侧向调节跑偏开关的需要。

四、一种新型带式输送机

（一）新型带式输送机拉绳开关和结构

基于上述要求，经不断研究，相关单位研制并公开了一种新型灯光报警拉绳开关，包括双向拉绳开关、灯光报警结构。双向拉绳开关有一个常闭接点及一个常开接点，灯光报警结构由不同颜色的第一报警灯及第二报警灯组成，第一个报警灯的电路与双向拉绳开关的常闭接点并联，第二报警灯的电路与双向拉绳开关的常开接点并联。

拉绳导向机构包括底座、支撑杆、滑块、导管，其中，支撑杆竖直设置在底座上，滑块可上下滑动地设置在支撑杆上，并通过定位件固定在其滑轨的任何位置，导管沿水平方向布置，中部水平设有螺杆，滑块上设有与螺杆相对应的第一通孔，螺杆穿过第一通孔，并通过螺纹安装在螺杆上的螺母与滑块连接固定。滑块上设有与支撑杆相对应的第二通孔，支撑杆贯穿第二通孔，第二通孔的侧壁水平设有与螺栓配合的螺纹孔，螺纹孔的内螺纹安装在螺纹孔内，通过拧紧螺栓将滑块与支撑杆连接固定。

（二）新型带式输送机拉绳开关特征

1.新型带式输送机拉绳开关有两组拉绳导向机构，两组拉绳导向机构分别布置在双向拉绳开关的左右两侧，两组拉绳导向机构分别对应于双向拉绳开关上的两条拉绳。

2.导管的一端设有定位件，用于固定双向拉绳开关，定位件沿导管长度方向设置在导管一端开口的下端，定位件在远离导管的端部设有凹槽。

3.新型带式输送机的双向拉绳开关可利用灯光进行报警提示，灯光报警灯根据传动带的不同行驶状态呈现不同颜色的灯光，一旦出现异常现象，工作人员可及时根据灯光颜色判断。

五、带式输送机拉绳及跑偏保护开关措施

（一）增加监控设备

在带式输送机上加装监控设备，可实现实时监控，无需专人值守，不但能优化人员岗位配置，提高工作效率，节约人力物力，而且能有效避免安全事故的发生。

（二）优化润滑方法

通常，工作人员会调整机械运作以调整润滑设备，这会在一定程度上加速机械损耗。因此，可在机器的润滑位置设置润滑油管。

（三）优化操作模式

在实践中，事故往往是由于操作不当或程序不规范等造成。针对这种情况，施工单位经多次实践分析，提出了带式输送机采取主控室集中控制模式，并同时启动报警设备、跑偏系统控制、安全拉绳、挡板等安全设备与主控室紧密结合。这样，当此类安全设备的某一部件出现问题时，可及时向主控室反映情况，相关人员可根据反映的情况进行处理改造。