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新型砂石生产线配置设备保护的重要性

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  以往小型砂石生产线通常采用普通的电器保护装置(空气开关、热机电器等),仅仅对过载、过流起保护作用,而对于机械传动装置常出现的堵转、卡转、超载、皮带打滑、链条脱节、轴断裂等机械故障无法实行保护,这就需要采取一些特殊保护措施。下面介绍各类输送设备及低压电动机的保护装置。

 

  1 皮带输送机

 

  皮带输送机具有输送量大、距离远的特点,在整个砂石生产线输送的很多关键部位都使用它,在输送系统中占有很重要的地位。皮带机的常见故障有:皮带跑偏,皮带打滑、卡死,皮带机过载,皮带接头断开等。

 

  为防止皮带跑偏,在中段及接近头尾架处的皮带两侧,加跑偏开关(有一种二级跑偏开关,轻度跑偏为一级跑偏,只发出报警信号;重度跑偏为二级跑偏,控制停车),开关的挡轮可随皮带移动而自转,通过安装跑偏开关的位置,来调整皮带*大允许的跑偏量。皮带跑偏后,开关动作输出开关信号,可直接进入皮带机电机的主控制回路,控制交流接触器的开合;也可将开关量信号进入DCS,根据皮带速度设定一个延迟时间,避免如下料偏离等原因造成的短暂跑偏而频繁停车。

 

  同时为了使皮带因紧急情况或现场需要紧急停机时,能马上停车,在皮带机两侧的机架上安装拉绳开关,每隔10-15米安装一个,用钢丝绳沿着输送机把所有开关连接起来。当输送带设备发生紧急事故时,在现场沿线任意处拉动钢丝绳,钢丝绳牵动驱动臂旋转,通过传动轴带动扭力弹簧使精密凸轮发生位移,驱动微动开关切断控制线路,使得输送机立即停止运行,实现对人身及设备的保护作用。

 

  另一个保护装置是测速传感器,它是通过紧压在送料皮带背面的传感 头把所检测的带速变成脉冲信号送入速度检测仪,由其内的计数电路在单位时间内计数,然后同预置的带速相比较作出大于或小于的判断,大于为正常,小于为胶带失速,控制输出。当皮带打滑,皮带上负荷过载,以及皮带接头断开,电机与减速器之间的联轴器损坏等情况出现时,速度探测仪输出控制信号控制主回路,或者信号进入DCS,延迟一个时间停车。

 

  2 斗式提升机  

 

  斗式提升机分皮带斗式提升机和链式斗式提升机两类,常见故障为断链(带)、卡死、进口堵料及皮带跑偏等现象。

 

  工作原理:当电机运转时,通过传动装置驱使被动轴旋转,安装在被动轴一端的探测片亦随之转动。旋转探测仪接收到均匀间隔脉冲信号,此时旋转探测仪为闭合状态,当出现机械故障时,则接受不到均匀间隔脉冲信号,旋转探测仪开断并迫使电动机停车。启动保护电路是从设备启动到建立正常速度的时间内,使旋转探测仪不动作,其延迟的时间可调。

 

 进料口堵料故障可采用薄膜式料位开关来判断,它采用一个压式微动开关置于带橡胶膜的腔内,安装于限定的*高料位的位置,一般稍高于从动滚筒底线。当料位达到开关处并挤压薄膜时,其输出开关量进DCS或主控制回路,按照设定的延迟时间(一般为3~5s),控制主电机停车。

 

  对于皮带斗式提升机,还需在主从动端设置跑偏开关,即在斗子上升端、头尾架的两侧各安装两个跑偏开关。具体方法是:安装一个专用碰铁,用弹性板联接,安装时使专用碰铁中线与皮带侧边在一条线上。当由于斗子进料偏移等原因而造成皮带在滚筒上跑偏时,皮带使该端碰铁后移,接触直进式行程开关动作,其信号进入DCS或主控制回路,当超过设定的延迟时间(大约3~5s)后,即判断持续跑偏而无法自纠,则控制主电机停车。在安装行程开关的位置时,应特别注意,由于主从动滚筒的加工及安装误差,皮带在滚筒上有一定量的正常跑偏,定位时必须将此跑偏量考虑进去。

 

  此外,对于重载高效斗式提升机,其主传动常常采用液力偶合器来保护,在电机与减速机之间采用附带梅花联轴器的限矩型液力偶合器。当运转过载时,液力偶合器内的油温升高,达到安全销的熔点时(一般为120℃),易熔合金熔化,工作油喷出,电机与从动部分断开。当然也可在液力偶合器上安装温度报警安监器,当温度达到需要保护的临界值时,立即发出声响和闪光报警,同时切断电源。

 

  3 螺旋输送机

 

  螺旋输送机也常常发生粘料、堵料、卡死螺旋等现象,采用旋转探测仪进行保护,可在与减速机联接的输送机轴端,沿圆周焊接探测片(根据转速选择探测片数量),安装探测仪时使其正对探测片。

  

  4 板式喂料机、链式输送机、刮板输送机等设备

 

  以上设备也存在卡死、断链等故障,为防止这些机械故障,同样也采用旋转探测仪,即在从动轮轴芯处根据不同的转速,安装不同数量的探测片,用旋转探测仪控制停车,保护机械设备和电机。

 

  5 低压电动机的保护 

 

  一般常规的低压电机控制回路多采用普通的电气保护装置(空气开关、热机电器等),仅仅对过载、过流起保护作用,保护功能较为单一,安全性及可靠性都较低,已经无法满足新型砂石生产线对生产高运转率的要求,现行一般采用功能较为齐全的智能电机保护器来实现低压电动机的保护。

 

  现行的砂石生产线一般产能较大,生产线一般是长期连续运行,其电机大多是在高负荷连续运转的情况下运行,电动机长期承受较大负荷,就会使温度上升过高而损坏绝缘,缩短电动机的使用寿命,因此,对砂石生产线过程中电机设备的可靠性、稳定性及功能要求非常高。在生产运行或设备检修过程中,常见的电动机故障可分为以下几种:

 

  (1)机械故障

  

  扫膛:由于轴承损坏、轴弯或者检修人员装配不当,导致定转子产生摩擦;

 

  2)轴承损坏:由于轴承装配不当、定/转子铁心轴向错位或重新对转轴机加工后精度不够、电动机本体运行温升过高等;

 

  3)振动:由于电动机本身或传动装置不良等。 

 

  (2)电气故障

 

  1)缺相运行:电动机发生堵转时电流比正常工作的电流大得多。在此情况下,运行时间过长或过于频繁起动,将会导致电动机绕组烧毁;

 

  2)绕组短路或接地:匝间短路的*大原因是电机温度异常升高而导致的,而接地故障大多是由于绕组绝缘损坏;

 

  3)三相电流不平衡:由于电动机外部电源电压不平衡或内部绕组匝间短路或电动机维修时线圈匝数错误或接线错误等。

 

  因此,对某电机设备进行配置有效的保护装置是很有必要的,一般常见的智能型电动机保护器具有的功能如下:

 

  (1)完善的电机保护功能

 

  保护器通过采集电路中的三相交流电流、三相交流电压、剩余电流、PTC热电阻阻值、电动机电能等电力参数,以及电动机运行过程中的各种运动状态等信号,经保护器内部处理运算,从而实现对电动机起动超时、过载、阻塞、欠载、断相、三相电流不平衡、剩余电流(接地/漏电)、温度、外部故障、相序、过压、欠压、欠功率、过功率等全面综合保护,进而保证生产工作的安全连续运行。

 

  (2)及时排除电动机运行故障功能

 

  生产现场电动机运行过程中通过电动机保护器对电机设备进行检测,当电动机出现状况时应及时发出报警信号,并记录故障信息,方便维护人员查找故障原因并作出及时的处理。

 

  随着新型的设备保护技术及措施的不断发展,各种齐全的设备保护措施也在朝着多元化方向发展,各种设备的保护在工业生产线的应用也越来越广泛,合理选择保护措施和保护方式,可提高设备运行的可靠性,能够预防并杜绝设备损坏,同时减少了因非计划停车而造成的损失,降低了企业的生产成本。