输送机保护装置，散料生产安全的守卫者

引言

矿石、岩石从露天井和地下矿井中被开采出来后，需要通过一定的方式运输至卡车、火车及其他运输工具上。厂矿企业在厂内将散装物料从一个工艺输送到另一个工艺的过程，通常是通过皮带输送机系统完成的。

这些用于输送散装物料的皮带输送机，必须能够承受恶劣的条件；带式输送机有些需要安装在室外，并且保持24小时连续运行，每小时最多需要输送上万吨的物料，其中一些物料可能硬度较高和比重较大。由于输送机设备本身也很重、运行速度较快、在输送大量物料时，很可能会有危险发生，所以需要格外小心，以确保皮带输送机在正确的速度下安全运行。

物料监控系统中的输送机保护开关是防止事故、保护设备和减少计划外停机的重要工具，这有助于将生产的利润保持在ZG水平。这些开关在设备运输物料过程中，用于识别位置信息，发动控制信号，并识别潜在的危险情况。当发生危险情况时，输送机保护开关的警报被激活，将设备停止以保护工作人员。

国标GB 14784-2013中

关于输送机保护装置的规定如下

4.1.11 输送机或输送线 应（宜）装设安全保护装置，应（宜）装设安全保护装置如下：

a）倾斜向上运料的输送机，当其满载停车后逆转力矩大于零时，应装设防止逆转的制动器或逆止器；

b）倾斜向下运料的输送机，当其满载运行时驱动力矩为负值时，应装设防止超速的安全装置；

c）应装设防止输送带跑偏的保护和报警装置；

d）宜设输送带在传动滚筒上打滑的检测装置；

e）有动力张紧装置的自动控制的输送机宜设瞬时张力检测器；

f）在有6级以上大风侵袭危险的露天或沿海地区使用的输送机宜设防止输送带翻转的装置；

g）运送大块、坚硬物料的钢绳芯输送机应装设防止输送带纵向撕裂的保护装置；

h）宜设漏斗堵塞报警装置；

i）沿输送机人行通道的全长应设置急停拉绳开关。拉绳开关的间距不得大于60m，当输送机的长度小于30m时，允许不设拉绳开关而用急停按钮代替，但从输送机长度方向上的任何一点到急停按钮的距离不得大于10m。

4.1.4.1应在垂直重锤拉紧装置上部两改向滚筒……在张紧行程的极限应设限制器

根据国家标准和设计工艺的要求，

常用保护装置有如下几种：

拉绳开关（4.1.11 i）

跑偏开关（4.1.11 c）

打滑开关，也叫做欠速开关、零速开关（4.1.11 d）

防撕裂开关（4.1.11 g）

堵料开关（4.1.11 h）

限位开关（4.1.4.1）

在生产控制中经常还会增加料流开关，用于监测皮带上是否有料流通过。

以下部分将对每种保护装置做具体的介绍和分析

01

拉绳开关

拉绳开关是用于带式输送机受控紧急停机的一种现场操作装置，通常的原理是机械式无源干接点开关，安装在带式输送机两侧，确保独立的紧急停止。这些开关不但对输送机起到保护作用，更对工人起到保护作用。在输送机运行时，工人若在现场出现忽视作业安全、意外晕倒滑倒，或者其他突发情况时，工人可主动拉动或被动触动开关上面连接的钢丝绳，实现紧急停机。

实现的方式上必须和输送机驱动系统控制循环硬连锁。拉绳紧急开关沿着皮带机的走道安装，一直延续到整个皮带机。拉绳应采用柔性的带塑料护套的钢丝绳，可以免受现场恶劣环境的侵蚀，增加使用寿命。钢丝绳两端与拉绳开关相连，开关之间距离不大于50米。在任意位置的拉线上施加≥50N的力时，开关能中止带式输送机的运行，并且能够自锁和复位，需要按下复位扳手才能将动作臂恢复至工作位置，以此用来确保故障事故处理完成后，报警信号才会取消。当限位器复位后，输送机才能重新启动。

02

跑偏开关

也叫防偏开关，是用于检测输送机运行过程中皮带跑偏程度并进行报警的一种保护装置。现在通常的原理是机械式无源干接点开关，在触杆上有可旋转的立辊，皮带跑偏时将挤压立辊使其发生偏转。在输送机的头部和尾部需要至少安装一组跑偏开关，如果输送机长度较长，在中部也要按照一定间隔距离增加安装。跑偏开关通过程序控制系统控制，起到保护设备的作用。

跑偏开关共设有两级报警配置，一级用于警告、另一级用于停机。安装时需在皮带两边设置支架，正常时皮带不接触跑偏立辊，当发生跑偏时，当立辊偏转角度超过15°时，一级开关动作，输出报警信号。当立辊偏转角度超过30°以上时，二级开关动作，输出停机信号。立辊内部轴承转速等级一般不应低于5000转/分，在皮带速度较高和长期旋转情况下不易损坏。跑偏范围需要根据皮带机设备工艺的要求进行合理的设置。一般不允许皮带跑偏位移超出皮带宽度的1/5，不允许皮带跑偏擦碰到侧面的固定机构。

03

打滑开关

也叫做欠速开关、零速开关，打滑开关是用来检测输送带与传动滚筒之间的滑动并进行报警的一种保护装置，可用于在输送带发生打滑时自动触发紧急停机。由控制器配合非接触接近式传感器或直连式脉冲发生器使用，以监测运转设备的转速。接近式传感器配有发光二级管用以指示脉冲输出，便于系统的安装及维护。当目标在传感器的范围内时，LED光有助于调整传感器位置、检测传感器或检查接线故障。

控制器一般为以微处理器为基础的监控器，可设置其参数及功能、用于低速、超速或零速报警，还具有4-20ma电流（模拟量）输出用于其他控制设备连接。一般需要两组触点作为报警输出：当实际带速V大于自定义值时，一组接点用于超速报警；当实际速度V小于自定义值时，另一组接点用于打滑或断带保护输出；或者两组触点都用于打滑（欠速）报警。控制器可现场设置参数功能，当用户编程错误或系统故障时会发出错误信息提示。

04

防撕裂开关

撕裂开关是检测输送带纵向撕裂并报警的一种保护装置，可用于在输送带发生撕裂时自动触发紧急停机。由于物料中的大块硬物有可能卡在溜槽出口而刮伤甚至刮穿输送带，大部分撕裂发生在输送带尾部溜槽出口，有些撕裂的发生常常是由于输送带支架和托辊变形等原因造成的。撕裂开关按照不同的检测手段和工作原理划分，可分为光电式和触动拉线式开关，都是安装于输送带下方。

其中触动拉线式是一种较为合理的类型，拉线的一端永 久固定在支撑托架上，另一端连接在撕裂开关的弹簧球上。触发开关作用力不大于1kg，输送带较小的撕裂也可被检测到。在带宽较宽的情况下应成对使用，避免由于撕裂位置与开关相距过远，而检测不到的情况。在安装时应注意，检测用的钢丝绳应该和皮带保持合理的安装距离，既要保证能够检测到撕裂发生，又要避免距离太近时皮带晃动引起的误动。

05

堵料开关

堵料开关使用位置在溜槽或料仓内，是检测某处料位的一种保护装置。带式输送机系统中两条输送机之间通常是通过管状溜槽连通，运行中当溜槽出口因各种原因受堵时物料会很快堵满整个溜槽甚至大量溢出。在溜槽中安装堵料开关可以在堵料事故发生的初期报警并触发紧急停机，从而避免大量堵料造成输送带打滑、驱动电机过载等严重后果。

堵料开关按照不同的检测手段和工作原理划分，分为接触式：主要有阻旋式、电容式、倾斜开关式；非接触式：主要有微波穿透式等。溜槽堵塞检测器应工作可靠、使用安全、易于维修和更换。堵料开关安装在溜槽或料仓的侧壁处，安装方式为接触式，使用时应避免进料时物料对接触部件的冲击或掉落，另外也要避免物料飞溅、粘附等使开关产生误动作、误报警。避免的方法包括：可以选择具有延时报警功能的堵料开关，并且动作延时报警时间应该可以调整设定。该功能可以过滤短时间物料冲击扰动，避免引起设备不必要的停机。另外对于阻旋式开关，当物料料位上升接触到旋转叶片，阻止叶片正常旋转，旋转电机应立即自动断电，避免过长时间堵转而烧坏电机的情况。

06

张紧限位开关

距离较长的输送机经常采用重锤式张紧，来保证皮带的张紧力恒定。张紧装置有两种布置形式，一个是吊在悬垂的改向滚筒下面；另一种是在尾部滚筒坐在一个滑车装置上，后面用一个重锤通过滑轮拉住。重锤的行程的极限位置需要安装限位开关，通常在拉紧装置行走轨道导杆的两端。当到达最上(近)端的极限位置或最下(远)端的极限位置时，拉紧装置上的撞尺触碰限位开关的滚轮，使限位开关动作，这时限位开关发出报警信号，报警信号接入输送机控制系统。不建议使用一般的限位开关，此种工况需要更加坚固的结构、更大的滚轮尺寸、更好的可靠性。

07

料流开关

料流开关是检测输送带上是否有物料通过的一种保护装置，料流开关有时还用来触发降尘除尘设备如水喷淋装置和除尘器等联锁工作。按照不同的检测手段和工作原理划分，主要有安装在输送带上方的链锤倾斜式料流开关和安装在输送带下方的称重式料流开关两种。其中链锤倾斜式通常安装在每个带式输送机靠近头部的位置，通过一个门式支架安装在皮带机机架上。当有物料通过料流开关安装处的截面时，与料流开关发生触碰，使其偏离垂直位置，开关内部的触点动作，将是否具有物料的信号提供给皮带机控制系统。

料流检测应工作可靠、使用安全、易于维修和更换，不易受皮带机运行产生的振动等外界因素的影响。另外称重式料流开关也是一种检测较为准确的选择，其检测机构安装于皮带下面，通过检测皮带上物料施加给皮带的压力判断料流流量的变化。这种料流开关的作用相当于皮带秤，相对于链锤式其优点是不会对物料产生污染，可以反映物料流量的细微变化，但缺点是价格昂贵，用户可能会选择直接在输送机上配置皮带秤来获得料流和累计量信息。

各种带式输送机保护装置

选型与安装注意事项总结 

如前所述，每一种皮带机保护装置都有自身的特性及安装要求，但是它们也有一些共同点。下面对此进行简要总结。 

（1）选择的产品应符合现场环境要求。如防尘、防水、抗震等性能。特别是要充分考虑防水性能，因为大部分的带式输送机安装在露天的现场，并且经常需要用水冲洗。zui好选择经过市场验证的知名品牌产品。

（2）选择动作灵活、触点开合分明的触点开关产品。触点开合晦涩、似断非断、似合非合，是保护开关的ZD缺陷，容易引起设备误启误停，甚至会危害到设备及人身安全。  

（3）安装开关本体时应考虑合适的位置、方向及角度，尽量使动作机构不易受到粉尘、污水的污染；确保安装工艺质量，接头应紧固可靠，接线孔应密封良好。   

（4）在控制系统中合理判断保护开关报警信号的可信度。比如有些种类开关需要带有延时程序将瞬时扰动信号过滤，同时通过料位开关和料位计的信号判断料仓中的准确料位等等。皮带机设备不宜短时间反复启停，保护装置在故障状态下要可靠动作，但不能经常误动，影响设备寿命甚至损坏设备，同时也会给运行操作带来不必要的麻烦。