CN102489381B - 跳链断链保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于浅槽刮板机的跳链断链保护装置，所述浅槽刮板机两侧各设置一条链条，该浅槽刮板机包括头轮、随动轮、尾轮，链条从头轮延伸经过随动轮抵达尾轮，在头轮处安装固定轴，在固定轴上安装能围绕固定轴自由转动的轴套，跳链断链保护装置包括：触杆，该触杆一端与轴套固定，另一端抵靠在链条上；监控系统，该监控系统包括相互串联的两个接近开关，每个接近开关设置在浅槽刮板机两侧的每一侧的固定轴附近。上述装置制造简单使用灵敏可靠，日常维护量小且检修方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于浅槽刮板机的跳链断链保护装置。
背景技术
在煤矿行业中，经常需要对矿物进行分选，所采用的一种重要的分选设备为浅槽重介质分选机，该分选机借助悬浮液在重力场中按密度完成分选过程。在这一过程中，原煤从重介质浅槽分选机给料端给入，悬浮液从给料溜槽下方导入，形成水平流和上升流以进行分选。浮煤随水平流至溢流沿处自然溢出，沉矸下沉至分选槽底部由浅槽刮板机提升至顶部经溜槽排出。
浅槽刮板机工作负荷大、磨损和腐蚀情况严重，是浅槽中介质分选机在生产中的最大故障点。传统的浅槽刮板机无法受到灵敏可靠的保护，也无法及时发现刮板机故障以及及时闭锁停车，容易导致故障不断加剧，直至出现严重状况，例如双侧断链，链条、刮板、物料都堆积在分选槽底部，或者悬浮液无法放出。直至此刻刮板机才闭锁停车。如果工作人员在此时才开始处理此类故障，不但费时费力，而且存在很大的安全隐患。
图1示出了现有的浅槽刮板机的欠速失速保护结构。如图1所示，该欠速失速保护结构由安装在浅槽刮板机拖轮轴100上的转速检测点(即，感应块)101和测速装置两部分组成。固定在拖轮轴100上的感应块101随着拖轮轴100一起旋转，测速装置由接近开关102与时间继电器构成，当然，也可以由接近开关102将脉冲信号直接传输到上级监控系统。测速装置固定在支架上。随着感应块101的旋转，接近开关102将感测到相应转速，由此测速装置就将感测到的速度信号传输到PLC监控系统，由PLC程序根据该速度信号来判定刮板机拖轮轴100是否需要进行欠速失速闭锁，如判定为“是”，则停止浅槽刮板机的工作。
如上文所述，浅槽刮板机运行中容易出现断链等严重故障，因此需要在刮板机上设置断链保护装置。现有的浅槽刮板机断链保护装置由固定轴、轴上的旋转碰杆、固定在旋转碰杆上的监测片和检测装置组成。在浅槽刮板机正常运转过程中，均匀间隔的挂板以固定频率触碰旋转碰杆。一旦旋转碰杆与挂板之间的触碰频率发生改变，则采取相应的保护动作。
然而，现有的浅槽刮板机欠速失速保护装置普遍存在的缺点在于，刮板机跳链或单侧断链时，保护装置无法发出动作，从而无法及时闭锁停机，使故障进一步发展恶化。
现有的浅槽刮板机断链保护装置普遍存在的缺点在于：(1)当刮板机因为截链或其他原因造成刮板间隔变大时，这种保护装置容易发出误动作；(2)断链保护装置受刮板机链条的松紧程度影响很大，刮板机链条过松或过紧都会造成保护装置发出误动作，可靠性较差；(3)该断链保护装置横跨在分选浅槽上部，占用了浅槽一大部分检修空间，在刮板机更换衬板、链条时空间受限，造成检修不便。
简而言之，目前的浅槽刮板机的保护装置普遍存在运行不可靠、在发生断链或跳链故障时不能灵敏动作的问题。
发明内容
本发明提供了一种用于浅槽刮板机的跳链断链保护装置，旨在克服上文所述的现有技术中存在的缺陷。
具体而言，本发明提供一种用于浅槽刮板机的跳链断链保护装置，所述浅槽刮板机两侧各设置一条链条，该浅槽刮板机包括头轮、随动轮、尾轮，链条从头轮延伸经过随动轮抵达尾轮，在头轮处安装固定轴，在固定轴上安装能围绕固定轴自由转动的轴套，跳链断链保护装置包括：触杆，该触杆一端与轴套固定，另一端抵靠在链条上；监控系统，该监控系统包括相互串联的两个接近开关，每个接近开关设置在浅槽刮板机两侧的每一侧的固定轴附近。
优选地，跳链断链保护装置设置在头轮和随动轮之间。
优选地，触杆为由扁钢制成的支撑钢板。
优选地，在触杆抵靠链条的一端上加装耐磨材料。
更优选地，耐磨材料为橡胶皮。
优选地，接近开关是PRL18-5AC无触点电感式接近开关。
优选地，监控系统进一步包括报警指示灯。
采用根据本发明的跳链断链保护装置，制造安装简单易行，使用灵敏可靠，抗干扰防腐蚀，日常维护量小且检修方便。另外，该跳链断链保护装置可与刮板机原有的欠速失速保护机构配合，将大多数障碍消灭在萌芽状态，从而大大降低了工作人员发现障碍和进行检修的工作量。由此使本发明的跳链断链保护装置具有很高的经济价值和社会价值，可以为浅槽重介质分选机安全高效生产提供可靠保障。
附图说明
图1示出了现有的浅槽刮板机的欠速失速保护结构；
图2示出根据本发明的跳链断链保护装置与刮板机链条的位置关系；
图3示出根据本发明的一个实施例的跳链断链保护装置的监控系统的控制原理图；
图4示出了根据图3所示的原理图的PLC控制梯形图。
具体实施方式
在下文中，相同的附图标记指代相同的元件。
浅槽刮板机两侧各分置一条链条。在正常运行时，两侧链条高度基本相等，在链条的纵向上有适当弧垂。
在浅槽刮板机出现故障时，所体现出的运行特征和最终造成的后果均与正常运行时有明显区别。以下将举例介绍关于浅槽刮板机的一些故障状态：
(1)链条过长，则链条的纵向上弧垂较大，弧顶较低，两边链条高度基本相等。在这种情况下，容易导致跳链或断链；
(2)一侧链条跳链，则两侧链条高度不同，发生跳链的一侧链条升高，没有跳链的一侧链条降低，在这种情况下，容易使未发生跳链的一侧链条断链，甚至使两侧链条均断链；
(3)单侧链条断链，则断链一侧的链条自然下垂，另一侧链条则保持高度不变，在这种情况下，容易造成还未发生断链的链条拉斜，甚至使该链条也随之发生断链；
(4)两侧链条均断链，则两侧链条均自然下垂，在此情况下，链条、刮板、物料均堆积在分选槽底部，悬浮液也无法释放出去。
根据浅槽刮板机的上述故障状态的运行特征，本发明采用接近开关分别检测搭在刮板机两侧链条上触杆的偏转角度，以此来监测刮板机两侧链条的高度，并在随后对监测信号进行进一步处理以确定浅槽刮板机是否发生故障。
图2示出根据本发明的跳链断链保护装置与刮板机链条的位置关系。
在刮板机两侧中每一侧分别设置一条链条200。如图2所示，链条200从刮板机头轮201起始，延伸经过随动轮202，最后抵达尾轮203。跳链断链保护装置204设置在头轮201和随动轮202之间。在头轮201处安装固定轴205，在固定轴205上安装可绕固定轴205自由转动的轴套。跳链断链保护装置204的触杆206一端与轴套固定，另一端抵靠在链条200上。在浅槽刮板机正常运行时，触杆206抵靠链条200的一端在链条上滑动。触杆206例如为由扁钢制成的支撑钢板，该扁钢可设计为长约600毫米且截面为4毫米×40毫米。优选地，在触杆206的抵靠链条200的一端上加装耐磨材料，以增强触杆206的耐磨性。耐磨材料例如可为橡胶皮207。
跳链断链保护装置204的接近开关SL设置在固定轴205附近，可以感测到触杆206相对于链条200的偏转角度。在浅槽刮板机正常运行时，该偏转角度例如为45°。接近开关SL优选采用由韩国AUTONICS公司生产的PRL18-5AC无触点电感式接近开关，具有抗腐蚀、防尘、防水等特性。
图3示出根据本发明的一个实施例的跳链断链保护装置的监控系统的控制原理图。
监控系统可采用PLC监控系统，包含PLC芯片，其为松下FP系列可编程控制器。如图3所示，
SB1-X0：刮板机启动按钮SB2-X1：刮板机停止按钮
SL1-X2：刮板机跳链断链保护接近开关SL2：接近开关
SL3-X3：刮板机堆煤保护SL4-X4：刮板机欠速保护
FR-X15：刮板机过电流保护KM1-Y0：刮板机驱动电机控制接触器
KM2-Y1：刮板机保护动作报警指示灯(闪烁周期例如为1Hz)
在图3所示的监控系统中，分处刮板机两侧链条附近的接近开关SL1、SL2串联设置。在刮板机任一侧的链条发生上文所述的故障时，该侧的链条200的高度发生变化，链条200上所搭的触杆206的偏转角度随之变化，由此使接近开关SL1、SL2中的一个或两个均断开。由于接近开关SL1、SL2在监控系统中串联设置，因此接近开关SL1、SL2中的任一个断开均会导致接近开关所处的电流路径断开，随之就可以启动跳链断链保护。
从逻辑运算而言，在刮板机正常运转时，两侧的两个接近开关SL返回到监控系统的信号均为1，在这两个信号相与(数字电路中的与逻辑)后结果仍然为1，刮板机继续正常运转。当浅槽刮板机发生上述故障时，两个接近开关SL返回到监控系统的信号中至少一个信号由1变0，两个信号相与后逻辑结果也必然随之由1变0。在此情况下，监控系统将对浅槽刮板机执行闭锁停止操作，并发出声光报警。在监控系统中的报警指示灯将相应地闪烁。
图4示出了根据图3所示的原理图的PLC控制梯形图。
采用根据本发明的跳链断链保护装置，制造安装简单易行，使用灵敏可靠，抗干扰防腐蚀，日常维护量小且检修方便。另外，该跳链断链保护装置可与刮板机原有的欠速失速保护机构配合，将大多数障碍消灭在萌芽状态，从而大大降低了工作人员发现障碍和进行检修的工作量。由此使本发明的跳链断链保护装置具有很高的经济价值和社会价值，可以为浅槽重介质分选机安全高效生产提供可靠保障。
本领域技术人员还可以理解的是，本发明的保护范围并不仅限于上述实施例，所有对本发明的等同变换均落在本发明的范围内。
Claims (7)
1.一种用于浅槽刮板机的跳链断链保护装置，所述浅槽刮板机两侧各设置一条链条，该浅槽刮板机包括头轮、随动轮、尾轮，链条从头轮延伸经过随动轮抵达尾轮，在头轮处安装固定轴，在固定轴上安装能围绕固定轴自由转动的轴套，其特征在于：
所述跳链断链保护装置包括：
触杆，该触杆一端与轴套固定，另一端抵靠在链条上；
监控系统，该监控系统包括相互串联的两个接近开关，每个接近开关设置在浅槽刮板机两侧的每一侧的固定轴附近，用于感测触杆相对于链条的偏转角度。
2.根据权利要求1所述的跳链断链保护装置，其特征在于，跳链断链保护装置设置在头轮和随动轮之间。
3.根据权利要求1所述的跳链断链保护装置，其特征在于，触杆为由扁钢制成的支撑钢板。
4.根据权利要求1所述的跳链断链保护装置，其特征在于，在触杆抵靠链条的一端上加装耐磨材料。
5.根据权利要求4所述的跳链断链保护装置，其特征在于，所述耐磨材料为橡胶皮。
6.根据权利要求1所述的跳链断链保护装置，其特征在于，接近开关是PRL18-5AC无触点电感式接近开关。
7.根据权利要求1所述的跳链断链保护装置，其特征在于，所述监控系统进一步包括报警指示灯。
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