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    峨口鐵礦膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)分為選礦膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)和球團(tuán)膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)，兩條系統(tǒng)共有膠帶運(yùn)輸機(jī)70余條，長度約5000m，皮帶機(jī)崗位人員200余人，由于大部分皮帶機(jī)崗位粉塵大，是工業(yè)衛(wèi)生防控的重點(diǎn)，雖然采取了很多防護(hù)措施，對產(chǎn)生粉塵的皮帶機(jī)進(jìn)行密閉和安裝抽塵、除塵設(shè)備，但仍不可避免地存在粉塵對工人的危害。為有效地解決這一問題，采用皮帶機(jī)集控操作無人值守，減少崗位人員的數(shù)量和與粉塵崗位接觸的時間是解決這一問題的有效措施。針對這一措施峨口鐵礦歷時2年其本完成了球團(tuán)系統(tǒng)和選礦系統(tǒng)（正在實(shí)施中）皮帶機(jī)的集控操作無人值守改造，從球團(tuán)皮帶機(jī)崗位撤除人員50余人，下一步2008年8月選礦皮帶機(jī)的無人職守改造完成后還可從皮帶機(jī)崗位撤除60余人，總計擬減少皮帶機(jī)崗位人員110人。
1、問題提出
    峨口鐵礦投入生產(chǎn)30余年來，因皮帶系統(tǒng)的崗位粉塵較多，雖經(jīng)多次改造，安裝除塵設(shè)備，對皮帶通廊進(jìn)行密閉，皮帶機(jī)安裝密封罩和采用高壓水噴霧抑塵，取得了一定效果，但仍然存在崗位人員接塵粉塵的傾向。由于生產(chǎn)過程中的物料轉(zhuǎn)運(yùn)不可避免地會產(chǎn)生揚(yáng)塵現(xiàn)象，礦石中含有SiO2極易產(chǎn)生粉塵毒害，使接觸粉塵的員工吸入積累到一定程度產(chǎn)生塵肺，由于其不可逆性，嚴(yán)重危害員工的身體健康。要實(shí)現(xiàn)塵毒對員工的傷害為零的目標(biāo)，一是要使環(huán)境達(dá)標(biāo)，對除塵設(shè)備進(jìn)行改造使粉塵濃度達(dá)到2mg/m3以下；二是盡可能少的減少接觸塵毒員工的數(shù)量和接觸塵毒的時間。
    為此峨口鐵礦提出了對全礦皮帶系統(tǒng)采用無人值守改造方案。擬把皮帶系統(tǒng)的崗位人員減下來，最大限度地減少接觸粉塵人員的數(shù)量和接觸時間，降低因粉塵對人造成的傷害。
    無人職守分兩部分進(jìn)行，第一步從2006年至2007年完成球團(tuán)系統(tǒng)的無人職守改造，第二步在2008年選礦改期間完成選礦破碎系統(tǒng)的無人職守改造。
2、皮帶機(jī)無人職守改造方案設(shè)計
    在系統(tǒng)生產(chǎn)中設(shè)備的可靠性是設(shè)備主系統(tǒng)正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保證，沒有可靠性就沒有高的生產(chǎn)效率。因此，必須有必要的措施來保證皮帶機(jī)在無人職守情況下的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，最大限度地減少維護(hù)量。
2.1增設(shè)皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)
本系統(tǒng)由運(yùn)輸皮帶機(jī)等基本設(shè)備組成，利用控制設(shè)備、通訊模塊、打滑、堆料、超溫、縱撕、滅塵、速度、跑偏、料位等監(jiān)測與保護(hù)，達(dá)到皮帶機(jī)集中控制與監(jiān)測系統(tǒng)的要求。
    系統(tǒng)采用PLC組成數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到不同的規(guī)模控制。完成系統(tǒng)內(nèi)皮帶全工作過程的監(jiān)控、監(jiān)測、連同地面中控室，構(gòu)成一個完善的監(jiān)控系統(tǒng)。
    (1)實(shí)現(xiàn)膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)集中監(jiān)控，實(shí)時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)，并顯示數(shù)據(jù)曲線，對重要信息在硬盤記錄；
    (2)控制方式分集控自動／集控手動／就地，三種方式可轉(zhuǎn)換。正常生產(chǎn)時，使用集控自動方式，設(shè)備按工藝要求的順序和流程由中央控制臺自動啟停；集控手動時，可在中央控制臺操作各設(shè)備，無閉鎖和聯(lián)動關(guān)系；就地時，在現(xiàn)場操作；
    (3)啟動設(shè)備前由集控臺發(fā)預(yù)告信號，預(yù)告30秒后，若現(xiàn)場均滿足集控自動啟動條件，設(shè)備按順序自動啟動。現(xiàn)場可用停車鈕停止啟動過程；
    (4)現(xiàn)場信號箱設(shè)起／停車按鈕，現(xiàn)場可隨時停車。若設(shè)備由集控啟動，控制系統(tǒng)接到現(xiàn)場停車信號后，可作急停處理，實(shí)施故障停車操作；
    (5)按“GB/T14784 - 1993帶式輸送機(jī)安全規(guī)范”膠帶運(yùn)輸機(jī)裝設(shè)拉線開關(guān)、跑偏保護(hù)、低速保護(hù)等，這些信號均接人集控系統(tǒng)，參加設(shè)備的緊急停車和閉鎖停車；
    (6)對設(shè)備故障和工藝參數(shù)的異常實(shí)時報警，并進(jìn)行聲光提示。一般故障只報警，現(xiàn)場非正常停車或嚴(yán)重故障時，故障設(shè)備及其上游設(shè)備緊急停車，下游設(shè)備順料流延時閉鎖停車。
2.2傳動和皮帶機(jī)系統(tǒng)改造方案
2.2.1傳動系統(tǒng)改造
    為提高可靠性，對現(xiàn)皮帶機(jī)傳動系統(tǒng)進(jìn)行全面改造。
    (1)將現(xiàn)皮帶機(jī)使用國產(chǎn)減速機(jī)，全部更新為國外著名品牌的硬齒面減速機(jī)。
    (2)將現(xiàn)使用的皮帶B=1200以上托輥、托輥架全部統(tǒng)一為DTⅡ型、直徑133的托輥及托輥架。
    (3)在進(jìn)行集控改造前對皮帶機(jī)進(jìn)行一次全面檢修，對接近報廢的傳動滾筒、改向滾筒進(jìn)行更新。
    (4)對皮帶機(jī)架進(jìn)行找正和相應(yīng)加固。
    (5)對料嘴改造成可換襯板結(jié)構(gòu)，避免因料嘴落料方向改變，造成皮帶跑偏。
    (6)對皮帶拉緊裝置進(jìn)行改造或檢修。
    (7)對滾筒軸承的潤滑增設(shè)干油集中潤滑裝置。
    (8)選用旋轉(zhuǎn)式清掃器，減少對托輥的磨損和撒料。
2.2.2選用先進(jìn)可靠的安全保護(hù)裝置
2.2.2.1擬選用的安全保護(hù)裝置
    (1)跑偏保護(hù)裝置；
    (2)自動糾偏裝置；
    (3)帶速檢測保護(hù)裝置。
2.2.3安全保護(hù)裝置的功能與特點(diǎn)
    在皮帶機(jī)使用中跑偏是皮帶機(jī)的常見和多發(fā)故障。其在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，輸送帶的縱向中心線偏離輸送帶的理論中心線的現(xiàn)象稱為皮帶跑偏。它的表現(xiàn)是輸送帶邊緣至托輥或滾筒邊緣的距離與理論值相比或大或小。輸送帶的跑偏會使輸送帶與機(jī)架、托輥支架相摩擦，造成邊膠磨損。嚴(yán)重的跑偏會使輸送帶翻邊，若在滾筒表面邊緣有凸起的螺釘頭、清掃器檔塊等物，或機(jī)架間隙過小，均有可能引起輸送帶的縱向撕裂、覆蓋膠局部剝離，劃傷等事故。由于跑偏會導(dǎo)致皮帶機(jī)停車次數(shù)增多，影響生產(chǎn)；跑偏還可以引起物料外撤，增加清掃工作時，使皮帶機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性下降。
    引起皮帶機(jī)跑偏的原因很多，其中主要的是：
    (1)機(jī)架和滾筒安裝的誤差及調(diào)整和運(yùn)轉(zhuǎn)過程
中的清潔程度。
    (2)皮帶的結(jié)構(gòu)及制造質(zhì)量誤差造成的在帶寬方向上受力不均勻、硫化接頭質(zhì)量不好、輸送帶出現(xiàn)的局部損傷。
    (3)給料位置裝載時的側(cè)向沖擊及不對中，4清掃器的性能不佳等設(shè)備質(zhì)量、操作、外界氣候條件等因素。
    為防止跑偏首先應(yīng)確保設(shè)備的制造和安裝質(zhì)量。在進(jìn)行自控改造前應(yīng)對皮帶機(jī)的安裝質(zhì)量進(jìn)行一次全面校驗和調(diào)整。
    其次，恢復(fù)或增加：
    (1)設(shè)置調(diào)心托輥：
    (2)對短距離皮帶機(jī)在其頭尾部設(shè)幾組帶膠環(huán)的緩沖平托輥；
    (3)在皮帶易跑偏處的機(jī)架兩側(cè)設(shè)立擋輥，進(jìn)行強(qiáng)制性糾偏。
2.2.3.1跑偏保護(hù)裝置
    跑偏保護(hù)措施盡管在一定程度上起到了糾偏的作用，但并不能保證完全消除跑偏。為使輸送機(jī)不因跑偏而造成事故，在皮帶上需設(shè)置跑偏保護(hù)裝置，如圖1所示。
    一般使用單立輥雙凸輪結(jié)構(gòu)，具有立輥?zhàn)詣訌?fù)位功能。當(dāng)皮帶跑偏而與立輥接觸時，立輥被皮帶推著擺動，帶動裝置內(nèi)的凸輪轉(zhuǎn)動。該裝置有兩個動作位置：當(dāng)跑偏不十分嚴(yán)重時，立輥擺至第1位置（轉(zhuǎn)動角15。），外側(cè)凸輪松開第一級行程開關(guān)，其常閉觸點(diǎn)復(fù)位，輸出報警信號，提醒操作人員注意，當(dāng)嚴(yán)重跑偏時，立輥擺至第Ⅱ位置（轉(zhuǎn)動角35°），內(nèi)側(cè)凸輪松開第二級行程開關(guān)，輸出信號使皮帶機(jī)停機(jī)，以防止發(fā)生惡性事故。為防止輸送帶繼續(xù)跑偏而損壞立輥，立輥擺動極限角定800。保護(hù)裝置上有人工控制的接通控制回路的按鈕。因而立輥擺動至第Ⅱ位置以后，也能短時開動皮帶機(jī)，使皮帶回位，當(dāng)皮帶恢復(fù)到正常位置后，扭簧使立輥?zhàn)詣訌?fù)位。
    跑偏保護(hù)裝置沒有調(diào)偏的作用，它只是在發(fā)生跑偏時發(fā)現(xiàn)警告或停車。
    一般皮帶在頭尾部各裝一個，長皮帶中間可設(shè)置1～2個。
2.2. 3.2  自動糾偏裝置效果分析
2.2.3.2.1  有源驅(qū)動接觸托輥跑偏自動調(diào)整裝置
    日本富士輸送機(jī)制造廠與松島機(jī)械所研制了一種強(qiáng)力跑偏自動調(diào)整裝置。其結(jié)構(gòu)原理如圖2所示。圖中接觸托輥2，連接桿3，檢測用電位差計6，輸送帶跑偏檢測器7構(gòu)成跑偏信號輸出系統(tǒng)。推桿l，限位開關(guān)4，反饋用電位差計5，位置控制器8構(gòu)成跑偏調(diào)整系統(tǒng)。輸送帶的跑偏通過接觸托輥和檢測用電位計測出，輸送帶跑偏檢測器將與接觸器傾角成比例的電信號輸入操作機(jī)構(gòu)的位置控制器。當(dāng)
輸送帶發(fā)生跑偏時，發(fā)出跑偏信號，操作機(jī)構(gòu)的位置幅度操作電動機(jī)前進(jìn)、后退的指令，按發(fā)出的偏差進(jìn)行自動校正，調(diào)整是由電動操作裝置推動承載托輥產(chǎn)生調(diào)整力強(qiáng)迫實(shí)現(xiàn)的。該裝置適用的帶式輸送機(jī)的主要范圍：帶寬500～2200 mm，最大帶速250mm/min，托輥槽角O～40°。
    國內(nèi)生產(chǎn)同類產(chǎn)品，XTD - 99型自動調(diào)偏器，電動機(jī)經(jīng)蝸桿、蝸輪減速機(jī)驅(qū)動托輥進(jìn)行調(diào)偏，分上、下兩種調(diào)偏器。
    一個支架：一個旋轉(zhuǎn)支架、一個傳感支架，分別先后安裝在輸送機(jī)主支架上。即(1)(2)為傳感滾筒（和滾筒同軸裝在一塊）分別裝在輸送機(jī)膠帶的兩側(cè)距邊緣30 mm位置上，始終監(jiān)測膠帶的運(yùn)行情況，若膠帶因故向任何一邊偏移。只要觸及到傳感滾筒，它就開始轉(zhuǎn)動，并產(chǎn)生脈沖信號經(jīng)放大并推動電機(jī)轉(zhuǎn)動，并通過減速機(jī)構(gòu)帶動調(diào)心支架緩慢的旋轉(zhuǎn)，同時膠帶也開始慢慢的向反方向偏移，離開傳感滾筒后，傳感滾筒停止轉(zhuǎn)動，電路又重新截止，周止復(fù)始進(jìn)行調(diào)正。
2.2.3.2.2無源液力自糾偏裝置
    WY系列無源液力自糾偏裝置是接觸托輥跑偏裝置和另一種形式；能自動檢測皮帶跑偏的趨勢予以糾正，使皮帶始終運(yùn)行于設(shè)定的范圍之內(nèi)，不偏離機(jī)架的中心。使用糾偏機(jī)以抵消皮帶機(jī)因各部不正、運(yùn)轉(zhuǎn)不靈、物料沖擊方向不順，負(fù)荷變化和皮帶內(nèi)部張力不均勻等各種因素造成的皮帶跑偏。
    這種無源自糾偏裝置不需電源，液力自動糾偏，自成系統(tǒng)、工作性能可靠，安裝方便無須日常維修，對皮帶無損傷，是糾偏的理想設(shè)備。
2.2.3.2.2糾偏機(jī)的動作原理
    皮帶向一側(cè)跑偏后，皮帶即搭觸在糾偏機(jī)檢驅(qū)輪上，皮帶的摩擦力使檢驅(qū)輪轉(zhuǎn)動，帶動與之連為一體的專用低速油泵。油泵輸出的液壓油至油箱的邏輯閥，經(jīng)過邏輯閥組后流向液壓缸，推動液壓缸動作。油缸推動調(diào)心托輥偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)后的調(diào)心托輥對皮帶產(chǎn)生橫向復(fù)位力（糾偏力）。皮帶復(fù)位后，檢驅(qū)輪與皮帶脫離接觸，停止轉(zhuǎn)動，在邏輯閥的控制下，油缸停在某一位置，此位置下，皮帶受到的跑偏力與調(diào)心托輥對皮帶的糾偏力相平衡。如果外部了因素導(dǎo)致此平衡打破，糾偏機(jī)應(yīng)進(jìn)行下一糾偏周期，如圖3所示。
2.5.3.2.3 WY無源糾偏機(jī)的特點(diǎn)
    (1)可靠性高：從耐磨性極好的檢驅(qū)輪到低速油泵，從油箱液壓閥組到聯(lián)接管、油缸中間無易磨損件。
    (2)反應(yīng)靈敏準(zhǔn)確：系統(tǒng)對跑偏信號的響應(yīng)性極佳，從微量跑偏（大約20 mm）到極大幅度跑偏，系統(tǒng)都能做出相應(yīng)反應(yīng)。一般情況下，糾偏機(jī)能把皮帶控制在左右跑偏略大于20咖。此時檢驅(qū)輪正好搭觸在皮帶上。
    (3)由液壓油泵產(chǎn)生的壓力，推動油缸，油缸的活塞桿與調(diào)心托輥相連。調(diào)心托輥旋轉(zhuǎn)后對皮帶產(chǎn)生糾偏力，皮帶同時對調(diào)心托輥有一反作用力，該力使調(diào)心托輥反轉(zhuǎn)復(fù)位。如果不對調(diào)心托輥制動，糾偏力會隨著調(diào)心托輥的復(fù)位而消失。WY邏輯閥組制動定位功能使得調(diào)心托輥定位于某一角度，在這個角度下，糾偏力與跑偏力相平衡，皮帶在中心線位置平穩(wěn)運(yùn)行。
    (4)對皮帶機(jī)完全沒有任何傷害：即使在故障狀態(tài)，皮帶糾偏機(jī)也不會對皮帶產(chǎn)生作任何危害，并且會很容易將糾偏機(jī)分離，重新恢復(fù)調(diào)心托輥人工調(diào)節(jié)功能。而且也不會對皮帶造成磨損。
2.2.3.3帶速檢測保護(hù)裝置
    帶式輸送機(jī)的運(yùn)行是靠傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦傳遞運(yùn)動的，由于載荷和拉緊裝置拉緊力的變化，輸送機(jī)的運(yùn)行速度裝發(fā)生波動。驅(qū)動裝置的非正常工作也會使帶速發(fā)生變化。當(dāng)輸送機(jī)帶速過低時輸送機(jī)不能完成所應(yīng)完成的輸送量。若該輸送機(jī)在輸送線上工作時，會發(fā)生物料的堆積現(xiàn)象，造成整條輸送線無法正常工作。當(dāng)驅(qū)動裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)而帶速降低時，意味著輸送帶在傳動滾筒上打滑，這種打滑會使輸送帶溫度升高，嚴(yán)重時會燒毀輸送帶，還有發(fā)生火災(zāi)的危險。
    帶速檢測保護(hù)主要問題是對帶速的檢測，一旦給出帶速信號，輸送機(jī)的保護(hù)是很容易的，只要有相應(yīng)的事故判斷準(zhǔn)則，就可以采用繼電器、開關(guān)對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。
    (1)速度傳感器。凡是可以測定轉(zhuǎn)速信號的傳感器都可以在帶式輸送機(jī)上應(yīng)用。目前在帶式輸送機(jī)上應(yīng)用的速度傳感器有：測速發(fā)電動機(jī)、磁感應(yīng)發(fā)送器、磁電式傳感器、舌簧式傳感器、光敏管式傳感器、接近開關(guān)式傳感器、磁敏式傳感器等。
    傳感器安裝在改向滾筒或托輥軸上，或者是通過探頭直接與輸送帶接觸。直接與輸送帶接觸的傳感器可以獲得輸送帶的帶速，但由于輸送帶的振動、探頭的磨損往往效果并不太好。
    速度保護(hù)裝置主要有：
    (1)測速發(fā)電動機(jī)式保護(hù)裝置。測速發(fā)電動機(jī)是把機(jī)械轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枺�輸出的電壓與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。為了應(yīng)用方便，一般采用永磁性直流測速發(fā)電動機(jī)。應(yīng)用時將其和托輥軸連動來反映帶速信號。測速發(fā)電動機(jī)可以分別和繼電器，運(yùn)算放大器組成速度保護(hù)裝置。該裝置適合自行組裝，能滿足低速、打滑及超速等保護(hù)要求。
    (2)磁感應(yīng)式發(fā)送器式保護(hù)裝置。磁感應(yīng)式發(fā)送器是由永磁鐵和線圈等組成。它與輸送機(jī)的特殊托輥配合使用。磁感應(yīng)發(fā)送器式保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)是電氣線路比較簡單，缺點(diǎn)是吸能對輸送帶的低速或打滑進(jìn)行保護(hù)。
    (3)接近開關(guān)式速度保護(hù)裝置。接近開關(guān)式速度傳感器通常與安裝在被測物體上的鐵凸塊一起使用。根據(jù)凸塊與傳感器的接近次數(shù)反映出被測物體的轉(zhuǎn)速。
3球團(tuán)原料皮帶系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查
3.1通過現(xiàn)場調(diào)查，目前球團(tuán)原料皮帶系統(tǒng)主要存在的問題
    (1)由于自行安裝，皮帶架普遍不平直，如sQ-1皮帶等。
    (2)由于物料料濕，料咀易堵，料量突然脫落，會造成瞬間皮帶流量增大，壓皮帶。
    (3)部分料嘴下料不正造成跑偏如Z1、Z2皮帶。
    (4)托輥調(diào)偏架起作用的少，不能自動調(diào)偏，大都是用鐵絲或拉桿進(jìn)行強(qiáng)制詞偏。工人勞動強(qiáng)度大，不安全。7 (5)清掃器在原料區(qū)已全部恢復(fù)在用，效果還須進(jìn)一步提高，如SQ改向輥筒的清掃器。
    (6)減速機(jī)運(yùn)行中振動大，底座強(qiáng)度低，需要進(jìn)行加固。Hl皮帶減速機(jī)軸承部位溫升高，更換一個新減速機(jī)后仍存在上述問題。Q2、Q3皮帶采用油冷滾筒，打滑，跳閘。
3.2擬采取的措施
    為實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)集中控制達(dá)到無人（少人）值守的目的，需要對皮帶系統(tǒng)進(jìn)行改造和完善。需采取以下措施：
    (1)對皮帶機(jī)本體設(shè)備所存在的缺陷、隱患進(jìn)行一次整改，恢復(fù)皮帶機(jī)的功能。
    (2)對原料作業(yè)區(qū)所屬的皮帶機(jī)中間架，進(jìn)行一次全面調(diào)整，使之平整度符合皮帶機(jī)安裝技術(shù)要求。
    (3)對清掃器進(jìn)行進(jìn)一步的整改和維護(hù)，建立清掃器的定期更換制度，每月一次；同時對清掃器清下的物料制定流向或集中，以減少清掃量。引進(jìn)輥式自旋轉(zhuǎn)清掃器，提高清掃效果。
    (4)皮帶機(jī)托輥已經(jīng)全部更新為Ur -Ⅱ型托輥，大部分為浙江象山港機(jī)廠生產(chǎn)，質(zhì)量還算穩(wěn)定，今后將進(jìn)一步引進(jìn)JRC、DBT、陸美嘉等國外廠家生產(chǎn)的托輥，提高托輥的使用壽命和可靠性。所需要做的就是根據(jù)可靠性維修的原則，確定一個合理、經(jīng)濟(jì)的使用期限和維護(hù)周期，尤其是下托輥，要有計劃地定期進(jìn)行更換，不能等損壞后才進(jìn)行更換。
    (5)恢復(fù)防跑偏開關(guān)，目前在用皮帶機(jī)的防跑偏開關(guān)信號沒有接人集中監(jiān)控室計算機(jī)。對跑偏開關(guān)進(jìn)行恢復(fù)和增設(shè)，跑偏開關(guān)恢復(fù)后即將信號接人集中監(jiān)控計算機(jī)。
    (6)恢復(fù)防打滑監(jiān)測裝置和料咀堵塞監(jiān)測裝置（需要的地方）。
    (7)傳動、改向滾筒軸承制定定期清洗和給油給脂制度。要保證軸承長周期運(yùn)行，必須保證給脂的清潔和使用同一品牌的油脂。采用油杯補(bǔ)人，盡可能不采用打開軸承蓋的加油方式進(jìn)行加油、補(bǔ)油。采用打開蓋加油時必須對軸承腔進(jìn)行徹底清洗，加油量不超油腔的2/3。
    (8)經(jīng)校核和現(xiàn)場考察皮帶機(jī)電機(jī)功率可以滿足負(fù)荷增加的要求，如ZI、H1、Ql皮帶電機(jī)已由原來的37kW．增加到現(xiàn)在的55 kW，但仍有部分電機(jī)在滿負(fù)荷的運(yùn)行。物料的突然變化對電機(jī)的長期穩(wěn)定運(yùn)行有影響，因此，需要在產(chǎn)生堆料的地方，及時消除，可以加裝電振。部分傳動底座振動大，需要進(jìn)行加固。
3.3增設(shè)皮帶自動糾偏裝置
    皮帶在運(yùn)行過程中不可避免地會出現(xiàn)跑偏，如不能及時進(jìn)行調(diào)整會造成皮帶機(jī)出現(xiàn)撒料和皮帶機(jī)劃傷等事故，嚴(yán)重時使皮帶機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而現(xiàn)在安裝在皮帶機(jī)上的調(diào)偏架不能完全實(shí)現(xiàn)調(diào)偏，因此在皮帶崗位上操作人員其中一項重要的工作就是處理皮帶機(jī)的跑偏一采用擺動調(diào)偏架的方法使皮帶機(jī)走正。為實(shí)現(xiàn)無人值守必須在皮帶機(jī)上安裝具有自動糾偏功能的調(diào)偏裝置。通過對上述幾種糾偏裝置的對比分析，各有優(yōu)缺點(diǎn)，有些裝置國內(nèi)目前沒有生產(chǎn)。經(jīng)過對其他單位應(yīng)用的實(shí)際考察，目前使用較多的是一種無源糾偏裝置，經(jīng)過引進(jìn)在現(xiàn)場試用后效果較好，能夠有效地改善運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)皮帶的自動糾偏。在球團(tuán)系統(tǒng)應(yīng)用50余臺，計劃下一步在選礦和球團(tuán)其它系統(tǒng)應(yīng)用近100臺。
3.4將皮帶機(jī)運(yùn)行信號接入集中監(jiān)控室、實(shí)現(xiàn)無人值守
    將恢復(fù)的跑偏開關(guān)、打滑監(jiān)測裝置、物料堵塞監(jiān)測裝以及自動糾偏裝置的信號反饋到原料集中監(jiān)控室用PLC進(jìn)行控制。同時增加一定數(shù)量攝像頭進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控。
    (1)所有皮帶機(jī)均裝設(shè)兩級跑偏開關(guān)，每隔約50 m設(shè)置一對跑偏開關(guān)，一級跑偏用于故障報警，二級跑偏用于故障停車。
    (2)所有皮帶機(jī)，均設(shè)拉線開關(guān)，用于緊急情況下的停車，急停拉線開關(guān)的安裝間距均確定按50 m進(jìn)行配置，并可擴(kuò)展下皮帶的跑偏保護(hù)，以保證設(shè)備和人身安全；由作業(yè)區(qū)電工對所有拉線開關(guān)進(jìn)行檢測，確保可靠。并定期進(jìn)行實(shí)驗。
    (3)在皮帶機(jī)料嘴內(nèi)設(shè)置堆料堵塞傳感器，防止皮帶的堆料事故的發(fā)生。
    (4)在皮帶機(jī)設(shè)置皮帶速度傳感器，以檢測皮帶的超速及打滑事故的發(fā)生。
    (5)皮帶機(jī)每隔約100 m設(shè)起動預(yù)警裝置（電鈴），設(shè)備啟動前發(fā)出預(yù)警信號，提示有關(guān)人員應(yīng)立即遠(yuǎn)離設(shè)備。
    (6)電機(jī)的電流實(shí)時監(jiān)測功能可發(fā)現(xiàn)一些機(jī)械設(shè)備的潛在故障隱患；運(yùn)行中對電機(jī)的電流進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測分析，當(dāng)發(fā)生電流超限或突變時報警，嚴(yán)重時停機(jī)。
    (7)可根據(jù)皮帶機(jī)系統(tǒng)的故障性質(zhì)，進(jìn)行緊急停機(jī)、順序停機(jī)或發(fā)出報警聲光信號。
    (8)在集中操作臺上能集中顯示膠帶機(jī)的工作狀態(tài)、故障類型、故障地點(diǎn)。
    (9)多種操作方式。控制方式有：集中聯(lián)動、集中手動、就地聯(lián)動、就地手動、禁啟等方式，使系統(tǒng)操作靈活、可靠。在集中方式，所有設(shè)備由集控室操作員通過上位機(jī)操作。
    (10)完善的信息處理功能，報警信息、運(yùn)行參數(shù)、操作記錄等信息自動形成標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)庫文件，并在硬盤長期保存，供信息系統(tǒng)調(diào)用。
3.5對影響皮帶機(jī)可靠運(yùn)行的傳動系統(tǒng)進(jìn)行改造
    皮帶機(jī)的傳動系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性對實(shí)現(xiàn)無人值守，起著至關(guān)重要的作用，雖然劣化有一個過程，不可靠的傳動系統(tǒng)需要花費(fèi)大量的人力來對其進(jìn)行檢查和維護(hù)，稍一疏忽就會釀成事故，導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)。因此，皮帶機(jī)傳動系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行無故障設(shè)計或預(yù)防維修。為此將減速機(jī)全部更新為SEW硬齒面減速機(jī)，使系統(tǒng)可靠度大為增加。
3.6傳動滾筒的潤滑
    潤滑的可靠是保證系統(tǒng)設(shè)備長周期運(yùn)行的關(guān)鍵，采用油杯定期補(bǔ)油方式，實(shí)際上是不可靠的，無法確保每個人都是在按規(guī)定的時間、周期、定量地進(jìn)行加油，因此選用可靠的脂集中潤滑是十分必要的。擬采用南京貝奇爾機(jī)械有限公司生產(chǎn)的小型電動集中潤滑裝置來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
4、應(yīng)用效果
    本項目于2007年4月份完成，原料系統(tǒng)12條皮帶機(jī)安裝無源糾偏機(jī)52臺，達(dá)到了自動糾偏，傳動系統(tǒng)采用SEW硬齒面減速機(jī)提供了傳動可靠性，將皮帶機(jī)的控制方式和監(jiān)控信號集中到集控室，實(shí)現(xiàn)了皮帶機(jī)的集中控制，為無人職守創(chuàng)造了的先決條件。
    設(shè)備運(yùn)行作業(yè)率提高，故障減少，按提高了皮帶機(jī)和主機(jī)的作業(yè)率計算。
    球團(tuán)原料系統(tǒng)實(shí)施后的皮帶機(jī)崗位人員原有人員40余人，只留4人在Q2、Q3皮帶要機(jī)作業(yè)，其他人員調(diào)整崗位或進(jìn)行設(shè)備巡檢。實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)集中監(jiān)控，減少粉塵對崗位人員塵毒傷害，達(dá)到了項目初期設(shè)定的目標(biāo)。具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的社會效益。峨口鐵礦膠帶式輸送機(jī)無人值守改造實(shí)施與效果
    峨口鐵礦膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)分為選礦膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)和球團(tuán)膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)，兩條系統(tǒng)共有膠帶運(yùn)輸機(jī)70余條，長度約5000m，皮帶機(jī)崗位人員200余人，由于大部分皮帶機(jī)崗位粉塵大，是工業(yè)衛(wèi)生防控的重點(diǎn)，雖然采取了很多防護(hù)措施，對產(chǎn)生粉塵的皮帶機(jī)進(jìn)行密閉和安裝抽塵、除塵設(shè)備，但仍不可避免地存在粉塵對工人的危害。為有效地解決這一問題，采用皮帶機(jī)集控操作無人值守，減少崗位人員的數(shù)量和與粉塵崗位接觸的時間是解決這一問題的有效措施。針對這一措施峨口鐵礦歷時2年其本完成了球團(tuán)系統(tǒng)和選礦系統(tǒng)（正在實(shí)施中）皮帶機(jī)的集控操作無人值守改造，從球團(tuán)皮帶機(jī)崗位撤除人員50余人，下一步2008年8月選礦皮帶機(jī)的無人職守改造完成后還可從皮帶機(jī)崗位撤除60余人，總計擬減少皮帶機(jī)崗位人員110人。
1、問題提出
    峨口鐵礦投入生產(chǎn)30余年來，因皮帶系統(tǒng)的崗位粉塵較多，雖經(jīng)多次改造，安裝除塵設(shè)備，對皮帶通廊進(jìn)行密閉，皮帶機(jī)安裝密封罩和采用高壓水噴霧抑塵，取得了一定效果，但仍然存在崗位人員接塵粉塵的傾向。由于生產(chǎn)過程中的物料轉(zhuǎn)運(yùn)不可避免地會產(chǎn)生揚(yáng)塵現(xiàn)象，礦石中含有SiO2極易產(chǎn)生粉塵毒害，使接觸粉塵的員工吸入積累到一定程度產(chǎn)生塵肺，由于其不可逆性，嚴(yán)重危害員工的身體健康。要實(shí)現(xiàn)塵毒對員工的傷害為零的目標(biāo)，一是要使環(huán)境達(dá)標(biāo)，對除塵設(shè)備進(jìn)行改造使粉塵濃度達(dá)到2mg/m3以下；二是盡可能少的減少接觸塵毒員工的數(shù)量和接觸塵毒的時間。
    為此峨口鐵礦提出了對全礦皮帶系統(tǒng)采用無人值守改造方案。擬把皮帶系統(tǒng)的崗位人員減下來，最大限度地減少接觸粉塵人員的數(shù)量和接觸時間，降低因粉塵對人造成的傷害。
    無人職守分兩部分進(jìn)行，第一步從2006年至2007年完成球團(tuán)系統(tǒng)的無人職守改造，第二步在2008年選礦改期間完成選礦破碎系統(tǒng)的無人職守改造。
2、皮帶機(jī)無人職守改造方案設(shè)計
    在系統(tǒng)生產(chǎn)中設(shè)備的可靠性是設(shè)備主系統(tǒng)正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保證，沒有可靠性就沒有高的生產(chǎn)效率。因此，必須有必要的措施來保證皮帶機(jī)在無人職守情況下的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，最大限度地減少維護(hù)量。
2.1增設(shè)皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)
本系統(tǒng)由運(yùn)輸皮帶機(jī)等基本設(shè)備組成，利用控制設(shè)備、通訊模塊、打滑、堆料、超溫、縱撕、滅塵、速度、跑偏、料位等監(jiān)測與保護(hù)，達(dá)到皮帶機(jī)集中控制與監(jiān)測系統(tǒng)的要求。
    系統(tǒng)采用PLC組成數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到不同的規(guī)模控制。完成系統(tǒng)內(nèi)皮帶全工作過程的監(jiān)控、監(jiān)測、連同地面中控室，構(gòu)成一個完善的監(jiān)控系統(tǒng)。
    (1)實(shí)現(xiàn)膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)集中監(jiān)控，實(shí)時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)，并顯示數(shù)據(jù)曲線，對重要信息在硬盤記錄；
    (2)控制方式分集控自動／集控手動／就地，三種方式可轉(zhuǎn)換。正常生產(chǎn)時，使用集控自動方式，設(shè)備按工藝要求的順序和流程由中央控制臺自動啟停；集控手動時，可在中央控制臺操作各設(shè)備，無閉鎖和聯(lián)動關(guān)系；就地時，在現(xiàn)場操作；
    (3)啟動設(shè)備前由集控臺發(fā)預(yù)告信號，預(yù)告30秒后，若現(xiàn)場均滿足集控自動啟動條件，設(shè)備按順序自動啟動。現(xiàn)場可用停車鈕停止啟動過程；
    (4)現(xiàn)場信號箱設(shè)起／停車按鈕，現(xiàn)場可隨時停車。若設(shè)備由集控啟動，控制系統(tǒng)接到現(xiàn)場停車信號后，可作急停處理，實(shí)施故障停車操作；
    (5)按“GB/T14784 - 1993帶式輸送機(jī)安全規(guī)范”膠帶運(yùn)輸機(jī)裝設(shè)拉線開關(guān)、跑偏保護(hù)、低速保護(hù)等，這些信號均接人集控系統(tǒng)，參加設(shè)備的緊急停車和閉鎖停車；
    (6)對設(shè)備故障和工藝參數(shù)的異常實(shí)時報警，并進(jìn)行聲光提示。一般故障只報警，現(xiàn)場非正常停車或嚴(yán)重故障時，故障設(shè)備及其上游設(shè)備緊急停車，下游設(shè)備順料流延時閉鎖停車。
2.2傳動和皮帶機(jī)系統(tǒng)改造方案
2.2.1傳動系統(tǒng)改造
    為提高可靠性，對現(xiàn)皮帶機(jī)傳動系統(tǒng)進(jìn)行全面改造。
    (1)將現(xiàn)皮帶機(jī)使用國產(chǎn)減速機(jī)，全部更新為國外著名品牌的硬齒面減速機(jī)。
    (2)將現(xiàn)使用的皮帶B=1200以上托輥、托輥架全部統(tǒng)一為DTⅡ型、直徑133的托輥及托輥架。
    (3)在進(jìn)行集控改造前對皮帶機(jī)進(jìn)行一次全面檢修，對接近報廢的傳動滾筒、改向滾筒進(jìn)行更新。
    (4)對皮帶機(jī)架進(jìn)行找正和相應(yīng)加固。
    (5)對料嘴改造成可換襯板結(jié)構(gòu)，避免因料嘴落料方向改變，造成皮帶跑偏。
    (6)對皮帶拉緊裝置進(jìn)行改造或檢修。
    (7)對滾筒軸承的潤滑增設(shè)干油集中潤滑裝置。
    (8)選用旋轉(zhuǎn)式清掃器，減少對托輥的磨損和撒料。
2.2.2選用先進(jìn)可靠的安全保護(hù)裝置
2.2.2.1擬選用的安全保護(hù)裝置
    (1)跑偏保護(hù)裝置；
    (2)自動糾偏裝置；
    (3)帶速檢測保護(hù)裝置。
2.2.3安全保護(hù)裝置的功能與特點(diǎn)
    在皮帶機(jī)使用中跑偏是皮帶機(jī)的常見和多發(fā)故障。其在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，輸送帶的縱向中心線偏離輸送帶的理論中心線的現(xiàn)象稱為皮帶跑偏。它的表現(xiàn)是輸送帶邊緣至托輥或滾筒邊緣的距離與理論值相比或大或小。輸送帶的跑偏會使輸送帶與機(jī)架、托輥支架相摩擦，造成邊膠磨損。嚴(yán)重的跑偏會使輸送帶翻邊，若在滾筒表面邊緣有凸起的螺釘頭、清掃器檔塊等物，或機(jī)架間隙過小，均有可能引起輸送帶的縱向撕裂、覆蓋膠局部剝離，劃傷等事故。由于跑偏會導(dǎo)致皮帶機(jī)停車次數(shù)增多，影響生產(chǎn)；跑偏還可以引起物料外撤，增加清掃工作時，使皮帶機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性下降。
    引起皮帶機(jī)跑偏的原因很多，其中主要的是：
    (1)機(jī)架和滾筒安裝的誤差及調(diào)整和運(yùn)轉(zhuǎn)過程
中的清潔程度。
    (2)皮帶的結(jié)構(gòu)及制造質(zhì)量誤差造成的在帶寬方向上受力不均勻、硫化接頭質(zhì)量不好、輸送帶出現(xiàn)的局部損傷。
    (3)給料位置裝載時的側(cè)向沖擊及不對中，4清掃器的性能不佳等設(shè)備質(zhì)量、操作、外界氣候條件等因素。
    為防止跑偏首先應(yīng)確保設(shè)備的制造和安裝質(zhì)量。在進(jìn)行自控改造前應(yīng)對皮帶機(jī)的安裝質(zhì)量進(jìn)行一次全面校驗和調(diào)整。
    其次，恢復(fù)或增加：
    (1)設(shè)置調(diào)心托輥：
    (2)對短距離皮帶機(jī)在其頭尾部設(shè)幾組帶膠環(huán)的緩沖平托輥；
    (3)在皮帶易跑偏處的機(jī)架兩側(cè)設(shè)立擋輥，進(jìn)行強(qiáng)制性糾偏。
2.2.3.1跑偏保護(hù)裝置
    跑偏保護(hù)措施盡管在一定程度上起到了糾偏的作用，但并不能保證完全消除跑偏。為使輸送機(jī)不因跑偏而造成事故，在皮帶上需設(shè)置跑偏保護(hù)裝置，如圖1所示。
    一般使用單立輥雙凸輪結(jié)構(gòu)，具有立輥?zhàn)詣訌?fù)位功能。當(dāng)皮帶跑偏而與立輥接觸時，立輥被皮帶推著擺動，帶動裝置內(nèi)的凸輪轉(zhuǎn)動。該裝置有兩個動作位置：當(dāng)跑偏不十分嚴(yán)重時，立輥擺至第1位置（轉(zhuǎn)動角15。），外側(cè)凸輪松開第一級行程開關(guān)，其常閉觸點(diǎn)復(fù)位，輸出報警信號，提醒操作人員注意，當(dāng)嚴(yán)重跑偏時，立輥擺至第Ⅱ位置（轉(zhuǎn)動角35°），內(nèi)側(cè)凸輪松開第二級行程開關(guān)，輸出信號使皮帶機(jī)停機(jī)，以防止發(fā)生惡性事故。為防止輸送帶繼續(xù)跑偏而損壞立輥，立輥擺動極限角定800。保護(hù)裝置上有人工控制的接通控制回路的按鈕。因而立輥擺動至第Ⅱ位置以后，也能短時開動皮帶機(jī)，使皮帶回位，當(dāng)皮帶恢復(fù)到正常位置后，扭簧使立輥?zhàn)詣訌?fù)位。
    跑偏保護(hù)裝置沒有調(diào)偏的作用，它只是在發(fā)生跑偏時發(fā)現(xiàn)警告或停車。
    一般皮帶在頭尾部各裝一個，長皮帶中間可設(shè)置1～2個。
2.2. 3.2  自動糾偏裝置效果分析
2.2.3.2.1  有源驅(qū)動接觸托輥跑偏自動調(diào)整裝置
    日本富士輸送機(jī)制造廠與松島機(jī)械所研制了一種強(qiáng)力跑偏自動調(diào)整裝置。其結(jié)構(gòu)原理如圖2所示。圖中接觸托輥2，連接桿3，檢測用電位差計6，輸送帶跑偏檢測器7構(gòu)成跑偏信號輸出系統(tǒng)。推桿l，限位開關(guān)4，反饋用電位差計5，位置控制器8構(gòu)成跑偏調(diào)整系統(tǒng)。輸送帶的跑偏通過接觸托輥和檢測用電位計測出，輸送帶跑偏檢測器將與接觸器傾角成比例的電信號輸入操作機(jī)構(gòu)的位置控制器。當(dāng)
輸送帶發(fā)生跑偏時，發(fā)出跑偏信號，操作機(jī)構(gòu)的位置幅度操作電動機(jī)前進(jìn)、后退的指令，按發(fā)出的偏差進(jìn)行自動校正，調(diào)整是由電動操作裝置推動承載托輥產(chǎn)生調(diào)整力強(qiáng)迫實(shí)現(xiàn)的。該裝置適用的帶式輸送機(jī)的主要范圍：帶寬500～2200 mm，最大帶速250mm/min，托輥槽角O～40°。
    國內(nèi)生產(chǎn)同類產(chǎn)品，XTD - 99型自動調(diào)偏器，電動機(jī)經(jīng)蝸桿、蝸輪減速機(jī)驅(qū)動托輥進(jìn)行調(diào)偏，分上、下兩種調(diào)偏器。
    一個支架：一個旋轉(zhuǎn)支架、一個傳感支架，分別先后安裝在輸送機(jī)主支架上。即(1)(2)為傳感滾筒（和滾筒同軸裝在一塊）分別裝在輸送機(jī)膠帶的兩側(cè)距邊緣30 mm位置上，始終監(jiān)測膠帶的運(yùn)行情況，若膠帶因故向任何一邊偏移。只要觸及到傳感滾筒，它就開始轉(zhuǎn)動，并產(chǎn)生脈沖信號經(jīng)放大并推動電機(jī)轉(zhuǎn)動，并通過減速機(jī)構(gòu)帶動調(diào)心支架緩慢的旋轉(zhuǎn)，同時膠帶也開始慢慢的向反方向偏移，離開傳感滾筒后，傳感滾筒停止轉(zhuǎn)動，電路又重新截止，周止復(fù)始進(jìn)行調(diào)正。
2.2.3.2.2無源液力自糾偏裝置
    WY系列無源液力自糾偏裝置是接觸托輥跑偏裝置和另一種形式；能自動檢測皮帶跑偏的趨勢予以糾正，使皮帶始終運(yùn)行于設(shè)定的范圍之內(nèi)，不偏離機(jī)架的中心。使用糾偏機(jī)以抵消皮帶機(jī)因各部不正、運(yùn)轉(zhuǎn)不靈、物料沖擊方向不順，負(fù)荷變化和皮帶內(nèi)部張力不均勻等各種因素造成的皮帶跑偏。
    這種無源自糾偏裝置不需電源，液力自動糾偏，自成系統(tǒng)、工作性能可靠，安裝方便無須日常維修，對皮帶無損傷，是糾偏的理想設(shè)備。
2.2.3.2.2糾偏機(jī)的動作原理
    皮帶向一側(cè)跑偏后，皮帶即搭觸在糾偏機(jī)檢驅(qū)輪上，皮帶的摩擦力使檢驅(qū)輪轉(zhuǎn)動，帶動與之連為一體的專用低速油泵。油泵輸出的液壓油至油箱的邏輯閥，經(jīng)過邏輯閥組后流向液壓缸，推動液壓缸動作。油缸推動調(diào)心托輥偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)后的調(diào)心托輥對皮帶產(chǎn)生橫向復(fù)位力（糾偏力）。皮帶復(fù)位后，檢驅(qū)輪與皮帶脫離接觸，停止轉(zhuǎn)動，在邏輯閥的控制下，油缸停在某一位置，此位置下，皮帶受到的跑偏力與調(diào)心托輥對皮帶的糾偏力相平衡。如果外部了因素導(dǎo)致此平衡打破，糾偏機(jī)應(yīng)進(jìn)行下一糾偏周期，如圖3所示。
2.5.3.2.3 WY無源糾偏機(jī)的特點(diǎn)
    (1)可靠性高：從耐磨性極好的檢驅(qū)輪到低速油泵，從油箱液壓閥組到聯(lián)接管、油缸中間無易磨損件。
    (2)反應(yīng)靈敏準(zhǔn)確：系統(tǒng)對跑偏信號的響應(yīng)性極佳，從微量跑偏（大約20 mm）到極大幅度跑偏，系統(tǒng)都能做出相應(yīng)反應(yīng)。一般情況下，糾偏機(jī)能把皮帶控制在左右跑偏略大于20咖。此時檢驅(qū)輪正好搭觸在皮帶上。
    (3)由液壓油泵產(chǎn)生的壓力，推動油缸，油缸的活塞桿與調(diào)心托輥相連。調(diào)心托輥旋轉(zhuǎn)后對皮帶產(chǎn)生糾偏力，皮帶同時對調(diào)心托輥有一反作用力，該力使調(diào)心托輥反轉(zhuǎn)復(fù)位。如果不對調(diào)心托輥制動，糾偏力會隨著調(diào)心托輥的復(fù)位而消失。WY邏輯閥組制動定位功能使得調(diào)心托輥定位于某一角度，在這個角度下，糾偏力與跑偏力相平衡，皮帶在中心線位置平穩(wěn)運(yùn)行。
    (4)對皮帶機(jī)完全沒有任何傷害：即使在故障狀態(tài)，皮帶糾偏機(jī)也不會對皮帶產(chǎn)生作任何危害，并且會很容易將糾偏機(jī)分離，重新恢復(fù)調(diào)心托輥人工調(diào)節(jié)功能。而且也不會對皮帶造成磨損。
2.2.3.3帶速檢測保護(hù)裝置
    帶式輸送機(jī)的運(yùn)行是靠傳動滾筒與輸送帶之間的摩擦傳遞運(yùn)動的，由于載荷和拉緊裝置拉緊力的變化，輸送機(jī)的運(yùn)行速度裝發(fā)生波動。驅(qū)動裝置的非正常工作也會使帶速發(fā)生變化。當(dāng)輸送機(jī)帶速過低時輸送機(jī)不能完成所應(yīng)完成的輸送量。若該輸送機(jī)在輸送線上工作時，會發(fā)生物料的堆積現(xiàn)象，造成整條輸送線無法正常工作。當(dāng)驅(qū)動裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)而帶速降低時，意味著輸送帶在傳動滾筒上打滑，這種打滑會使輸送帶溫度升高，嚴(yán)重時會燒毀輸送帶，還有發(fā)生火災(zāi)的危險。
    帶速檢測保護(hù)主要問題是對帶速的檢測，一旦給出帶速信號，輸送機(jī)的保護(hù)是很容易的，只要有相應(yīng)的事故判斷準(zhǔn)則，就可以采用繼電器、開關(guān)對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。
    (1)速度傳感器。凡是可以測定轉(zhuǎn)速信號的傳感器都可以在帶式輸送機(jī)上應(yīng)用。目前在帶式輸送機(jī)上應(yīng)用的速度傳感器有：測速發(fā)電動機(jī)、磁感應(yīng)發(fā)送器、磁電式傳感器、舌簧式傳感器、光敏管式傳感器、接近開關(guān)式傳感器、磁敏式傳感器等。
    傳感器安裝在改向滾筒或托輥軸上，或者是通過探頭直接與輸送帶接觸。直接與輸送帶接觸的傳感器可以獲得輸送帶的帶速，但由于輸送帶的振動、探頭的磨損往往效果并不太好。
    速度保護(hù)裝置主要有：
    (1)測速發(fā)電動機(jī)式保護(hù)裝置。測速發(fā)電動機(jī)是把機(jī)械轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枺�輸出的電壓與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。為了應(yīng)用方便，一般采用永磁性直流測速發(fā)電動機(jī)。應(yīng)用時將其和托輥軸連動來反映帶速信號。測速發(fā)電動機(jī)可以分別和繼電器，運(yùn)算放大器組成速度保護(hù)裝置。該裝置適合自行組裝，能滿足低速、打滑及超速等保護(hù)要求。
    (2)磁感應(yīng)式發(fā)送器式保護(hù)裝置。磁感應(yīng)式發(fā)送器是由永磁鐵和線圈等組成。它與輸送機(jī)的特殊托輥配合使用。磁感應(yīng)發(fā)送器式保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)是電氣線路比較簡單，缺點(diǎn)是吸能對輸送帶的低速或打滑進(jìn)行保護(hù)。
    (3)接近開關(guān)式速度保護(hù)裝置。接近開關(guān)式速度傳感器通常與安裝在被測物體上的鐵凸塊一起使用。根據(jù)凸塊與傳感器的接近次數(shù)反映出被測物體的轉(zhuǎn)速。
3球團(tuán)原料皮帶系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查
3.1通過現(xiàn)場調(diào)查，目前球團(tuán)原料皮帶系統(tǒng)主要存在的問題
    (1)由于自行安裝，皮帶架普遍不平直，如sQ-1皮帶等。
    (2)由于物料料濕，料咀易堵，料量突然脫落，會造成瞬間皮帶流量增大，壓皮帶。
    (3)部分料嘴下料不正造成跑偏如Z1、Z2皮帶。
    (4)托輥調(diào)偏架起作用的少，不能自動調(diào)偏，大都是用鐵絲或拉桿進(jìn)行強(qiáng)制詞偏。工人勞動強(qiáng)度大，不安全。7 (5)清掃器在原料區(qū)已全部恢復(fù)在用，效果還須進(jìn)一步提高，如SQ改向輥筒的清掃器。
    (6)減速機(jī)運(yùn)行中振動大，底座強(qiáng)度低，需要進(jìn)行加固。Hl皮帶減速機(jī)軸承部位溫升高，更換一個新減速機(jī)后仍存在上述問題。Q2、Q3皮帶采用油冷滾筒，打滑，跳閘。
3.2擬采取的措施
    為實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)集中控制達(dá)到無人（少人）值守的目的，需要對皮帶系統(tǒng)進(jìn)行改造和完善。需采取以下措施：
    (1)對皮帶機(jī)本體設(shè)備所存在的缺陷、隱患進(jìn)行一次整改，恢復(fù)皮帶機(jī)的功能。
    (2)對原料作業(yè)區(qū)所屬的皮帶機(jī)中間架，進(jìn)行一次全面調(diào)整，使之平整度符合皮帶機(jī)安裝技術(shù)要求。
    (3)對清掃器進(jìn)行進(jìn)一步的整改和維護(hù)，建立清掃器的定期更換制度，每月一次；同時對清掃器清下的物料制定流向或集中，以減少清掃量。引進(jìn)輥式自旋轉(zhuǎn)清掃器，提高清掃效果。
    (4)皮帶機(jī)托輥已經(jīng)全部更新為Ur -Ⅱ型托輥，大部分為浙江象山港機(jī)廠生產(chǎn)，質(zhì)量還算穩(wěn)定，今后將進(jìn)一步引進(jìn)JRC、DBT、陸美嘉等國外廠家生產(chǎn)的托輥，提高托輥的使用壽命和可靠性。所需要做的就是根據(jù)可靠性維修的原則，確定一個合理、經(jīng)濟(jì)的使用期限和維護(hù)周期，尤其是下托輥，要有計劃地定期進(jìn)行更換，不能等損壞后才進(jìn)行更換。
    (5)恢復(fù)防跑偏開關(guān)，目前在用皮帶機(jī)的防跑偏開關(guān)信號沒有接人集中監(jiān)控室計算機(jī)。對跑偏開關(guān)進(jìn)行恢復(fù)和增設(shè)，跑偏開關(guān)恢復(fù)后即將信號接人集中監(jiān)控計算機(jī)。
    (6)恢復(fù)防打滑監(jiān)測裝置和料咀堵塞監(jiān)測裝置（需要的地方）。
    (7)傳動、改向滾筒軸承制定定期清洗和給油給脂制度。要保證軸承長周期運(yùn)行，必須保證給脂的清潔和使用同一品牌的油脂。采用油杯補(bǔ)人，盡可能不采用打開軸承蓋的加油方式進(jìn)行加油、補(bǔ)油。采用打開蓋加油時必須對軸承腔進(jìn)行徹底清洗，加油量不超油腔的2/3。
    (8)經(jīng)校核和現(xiàn)場考察皮帶機(jī)電機(jī)功率可以滿足負(fù)荷增加的要求，如ZI、H1、Ql皮帶電機(jī)已由原來的37kW．增加到現(xiàn)在的55 kW，但仍有部分電機(jī)在滿負(fù)荷的運(yùn)行。物料的突然變化對電機(jī)的長期穩(wěn)定運(yùn)行有影響，因此，需要在產(chǎn)生堆料的地方，及時消除，可以加裝電振。部分傳動底座振動大，需要進(jìn)行加固。
3.3增設(shè)皮帶自動糾偏裝置
    皮帶在運(yùn)行過程中不可避免地會出現(xiàn)跑偏，如不能及時進(jìn)行調(diào)整會造成皮帶機(jī)出現(xiàn)撒料和皮帶機(jī)劃傷等事故，嚴(yán)重時使皮帶機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而現(xiàn)在安裝在皮帶機(jī)上的調(diào)偏架不能完全實(shí)現(xiàn)調(diào)偏，因此在皮帶崗位上操作人員其中一項重要的工作就是處理皮帶機(jī)的跑偏一采用擺動調(diào)偏架的方法使皮帶機(jī)走正。為實(shí)現(xiàn)無人值守必須在皮帶機(jī)上安裝具有自動糾偏功能的調(diào)偏裝置。通過對上述幾種糾偏裝置的對比分析，各有優(yōu)缺點(diǎn)，有些裝置國內(nèi)目前沒有生產(chǎn)。經(jīng)過對其他單位應(yīng)用的實(shí)際考察，目前使用較多的是一種無源糾偏裝置，經(jīng)過引進(jìn)在現(xiàn)場試用后效果較好，能夠有效地改善運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)皮帶的自動糾偏。在球團(tuán)系統(tǒng)應(yīng)用50余臺，計劃下一步在選礦和球團(tuán)其它系統(tǒng)應(yīng)用近100臺。
3.4將皮帶機(jī)運(yùn)行信號接入集中監(jiān)控室、實(shí)現(xiàn)無人值守
    將恢復(fù)的跑偏開關(guān)、打滑監(jiān)測裝置、物料堵塞監(jiān)測裝以及自動糾偏裝置的信號反饋到原料集中監(jiān)控室用PLC進(jìn)行控制。同時增加一定數(shù)量攝像頭進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控。
    (1)所有皮帶機(jī)均裝設(shè)兩級跑偏開關(guān)，每隔約50 m設(shè)置一對跑偏開關(guān)，一級跑偏用于故障報警，二級跑偏用于故障停車。
    (2)所有皮帶機(jī)，均設(shè)拉線開關(guān)，用于緊急情況下的停車，急停拉線開關(guān)的安裝間距均確定按50 m進(jìn)行配置，并可擴(kuò)展下皮帶的跑偏保護(hù)，以保證設(shè)備和人身安全；由作業(yè)區(qū)電工對所有拉線開關(guān)進(jìn)行檢測，確保可靠。并定期進(jìn)行實(shí)驗。
    (3)在皮帶機(jī)料嘴內(nèi)設(shè)置堆料堵塞傳感器，防止皮帶的堆料事故的發(fā)生。
    (4)在皮帶機(jī)設(shè)置皮帶速度傳感器，以檢測皮帶的超速及打滑事故的發(fā)生。
    (5)皮帶機(jī)每隔約100 m設(shè)起動預(yù)警裝置（電鈴），設(shè)備啟動前發(fā)出預(yù)警信號，提示有關(guān)人員應(yīng)立即遠(yuǎn)離設(shè)備。
    (6)電機(jī)的電流實(shí)時監(jiān)測功能可發(fā)現(xiàn)一些機(jī)械設(shè)備的潛在故障隱患；運(yùn)行中對電機(jī)的電流進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測分析，當(dāng)發(fā)生電流超限或突變時報警，嚴(yán)重時停機(jī)。
    (7)可根據(jù)皮帶機(jī)系統(tǒng)的故障性質(zhì)，進(jìn)行緊急停機(jī)、順序停機(jī)或發(fā)出報警聲光信號。
    (8)在集中操作臺上能集中顯示膠帶機(jī)的工作狀態(tài)、故障類型、故障地點(diǎn)。
    (9)多種操作方式。控制方式有：集中聯(lián)動、集中手動、就地聯(lián)動、就地手動、禁啟等方式，使系統(tǒng)操作靈活、可靠。在集中方式，所有設(shè)備由集控室操作員通過上位機(jī)操作。
    (10)完善的信息處理功能，報警信息、運(yùn)行參數(shù)、操作記錄等信息自動形成標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)庫文件，并在硬盤長期保存，供信息系統(tǒng)調(diào)用。
3.5對影響皮帶機(jī)可靠運(yùn)行的傳動系統(tǒng)進(jìn)行改造
    皮帶機(jī)的傳動系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性對實(shí)現(xiàn)無人值守，起著至關(guān)重要的作用，雖然劣化有一個過程，不可靠的傳動系統(tǒng)需要花費(fèi)大量的人力來對其進(jìn)行檢查和維護(hù)，稍一疏忽就會釀成事故，導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)。因此，皮帶機(jī)傳動系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行無故障設(shè)計或預(yù)防維修。為此將減速機(jī)全部更新為SEW硬齒面減速機(jī)，使系統(tǒng)可靠度大為增加。
3.6傳動滾筒的潤滑
    潤滑的可靠是保證系統(tǒng)設(shè)備長周期運(yùn)行的關(guān)鍵，采用油杯定期補(bǔ)油方式，實(shí)際上是不可靠的，無法確保每個人都是在按規(guī)定的時間、周期、定量地進(jìn)行加油，因此選用可靠的脂集中潤滑是十分必要的。擬采用南京貝奇爾機(jī)械有限公司生產(chǎn)的小型電動集中潤滑裝置來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
4、應(yīng)用效果
    本項目于2007年4月份完成，原料系統(tǒng)12條皮帶機(jī)安裝無源糾偏機(jī)52臺，達(dá)到了自動糾偏，傳動系統(tǒng)采用SEW硬齒面減速機(jī)提供了傳動可靠性，將皮帶機(jī)的控制方式和監(jiān)控信號集中到集控室，實(shí)現(xiàn)了皮帶機(jī)的集中控制，為無人職守創(chuàng)造了的先決條件。
    設(shè)備運(yùn)行作業(yè)率提高，故障減少，按提高了皮帶機(jī)和主機(jī)的作業(yè)率計算。
    球團(tuán)原料系統(tǒng)實(shí)施后的皮帶機(jī)崗位人員原有人員40余人，只留4人在Q2、Q3皮帶要機(jī)作業(yè)，其他人員調(diào)整崗位或進(jìn)行設(shè)備巡檢。實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)集中監(jiān)控，減少粉塵對崗位人員塵毒傷害，達(dá)到了項目初期設(shè)定的目標(biāo)。具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的社會效益。