一种胶带输送机的纵向防撕裂缓冲托辊保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电站、煤矿、港口等行业中的胶带输送机的保护领域，具体涉及一种胶 带输送机的纵向防撕裂缓冲托辊保护装置。
【背景技术】
[0002] 胶带输送机在电站、煤矿、港口等行业中应用非常广泛，在日常运行过程中，胶带 撕裂是一种时常发生而苦于预防与发现的事故。为了防止输送机胶带被横向折断，在胶带 内加有纵向钢丝。加有纵向钢丝的胶带称为钢芯胶带，钢芯胶带除了会横向折断，还会被输 送机的运载物料或其它锐器划裂，出现纵向撕裂的事故。纵向撕裂对胶带的破坏力很大，会 造成巨大的经济损失甚至是安全事故。
[0003] 传统缓冲床各个托辊之间的间隙，极易在物料输送过程中因质量较重或尖锐的物 料砸裂或插穿胶带，胶带纵向撕裂通常发生在转运站的头部，胶带输送机在转运输送物料 的过程中，因物料落料至缓冲床设备，巨大的冲击力极易导致质量较大及形状尖锐的物料 刺穿胶带且随之卡入缓冲床设备托辊与托辊之间的间隙，并很可能因为物料卡入缓冲床托 辊的间隙，导致胶带的撕裂口扩大，最终造成胶带毁灭性撕裂并报废。
[0004] 如何检测和防止胶带的纵向撕裂一直是业内的技术难题，至今仍没有一种较理想 的胶带防撕裂装置以及监控手段应用于实践。国内外大多数相关的胶带撕裂检测产品，可 以有限地针对撕裂是否已经撕裂进行判断，但均不能有效地预防胶带撕裂，且无任何防撕 裂功能，更不能针对已经撕裂的严重程度进行科学计算和判断。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是，针对现有胶带运输机存在的上述缺陷，提供一种胶 带输送机的纵向防撕裂缓冲托辊保护装置，有效预防胶带输送机负载物料运行时撕裂，同 时能针对可能出现的胶带撕裂有效监控并判断撕裂长度，最大程度提高胶带输送机装置的 安全生产。
[0006] 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0007] -种胶带输送机的纵向防撕裂缓冲托辊保护装置，包括三大部分:防撕裂缓冲床、 防撕裂缓冲条检测装置以及PLC电气保护系统，所述防撕裂缓冲床包括缓冲床本体以及防 撕裂缓冲条，防撕裂缓冲条布置在缓冲床本体的托辊间隙处;所述防撕裂缓冲条检测装置 包括注塑嵌入防撕裂缓冲条纵向表层下的导线以及与导线出口端连接的电气转接箱，电气 转接箱的输入端用于接收导线电气信号;所述PLC电气保护系统与防撕裂缓冲条检测装置 的电气转接箱连接，用于将导线电气信号转换成安全电气信号，根据物料割断导线的数量， 计算出防撕裂缓冲条的撕裂长度并给出胶带输送机的人工干预或联锁停机信号。
[0008] 按上述方案，所述防撕裂缓冲条采用聚氨酯耐磨材料注塑一次成形，纵向宽度为 200mm(根据托辊之间的间隙进行合理填充，保证胶带负载的物料不会卡入间隙，从而减少 甚至彻底消除胶带被撕裂事故）。
[0009] 按上述方案，所述防撕裂缓冲条在安装过程中，防撕裂缓冲条相对缓冲床本体的 托辊最高点低于6~8mm，防撕裂缓冲条与托辊之间的间隙在3~5mm之间（以保证在胶带正 常运行时，降低防撕裂缓冲条与胶带之间的摩擦系数，以保证防撕裂检测装置在胶带正常 运行时不会出现破损或失灵）。
[0010] 按上述方案，所述导线均匀注塑嵌入在防撕裂缓冲条纵向平面深度4~6mm处。
[0011] 按上述方案，所述导线采用5 X 0.5mm2耐200°C高温绝缘导线，通过注塑成形牢靠 固定在防撕裂缓冲条纵向表层下。
[0012] 按上述方案，所述PLC电气保护系统包括电控柜端子排、电阻检测回路、安全隔离 栅、PLC控制器和HMI触摸屏，电阻检测回路配置R1~R4共4个阻值不一致的电阻，电气转接 箱出口端引出的信号电缆经电控柜端子排与R1~R4电阻其中一端相连，电阻另一端经电控 柜端子排接入安全隔离栅的输入接口，安全隔离栅的输出接口接至PLC控制器，PLC控制器 与HMI触摸屏连接。
[0013] 本发明的工作原理：防撕裂缓冲床的防撕裂缓冲条采用注塑一次成形，根据托辊 之间的间隙进行合理填充以保证胶带负载的物料不会卡入间隙从而减少甚至彻底消除胶 带被撕裂事故;采用注塑机浇筑成形的方法，将耐高温导线均匀排布于防撕裂缓冲条表层 下4~6mm处，导线的出口端通过电气转接箱接入PLC电气保护系统。根据防撕裂缓冲条数量 的多少，将导线通过电气转接箱进行信号汇集，防撕裂缓冲条检测装置准确检测可能出现 的胶带纵向撕裂的事故，根据胶带可能出现的撕裂导致导线的割断来判断胶带是否存在撕 裂，根据导线割断数量来改变电阻阻值的大小来判断胶带撕裂的严重程度;PLC电气保护系 统中采用本质安全隔离栅，将防撕裂缓冲条表层下均匀排布的导线电气信号转换成基于国 际电工委员会标准的安全电气信号(将导线的电气回路电压及电流处理为安全电压及安全 电流），此时，PLC电气保护系统将根据物料割断导线的数量，通过PLC程序运算，计算出缓冲 条的撕裂长度。同样，缓冲条的撕裂长度等于胶带的撕裂长度。当胶带在运行过程中发生撕 裂事故，导致胶带撕裂的物料会同步造成防撕裂缓冲条的表皮撕裂，并割断预埋在缓冲条 表皮下的导线。根据胶带输送机装置的工艺要求，按照胶带的撕裂长度判断胶带输送机的 风险系数，PLC电气保护系统将发出指令，通知人工干预或者输送机停机。当输送机停机，人 工更换已经撕裂的缓冲条，再次运行胶带输送机。此过程，有效地监测并保护了胶带输送机 的安全运行。
[0014] 本发明与现有技术相比的有益效果在于：
[0015] 1、本发明利用国内当前通用的缓冲床设备，根据传统缓冲床的设备结构缺陷，设 计防撕裂缓冲条，可以针对缓冲床的各个托辊之间所存在的间隙进行有效填充，当胶带输 送机承载的物料从上一个转运站落入缓冲床时，质量较重或者形状较尖锐的物料落入缓冲 床，防撕裂缓冲条填补了托辊之间的间隙，基本能够保证各种不同类型的物料平稳地随胶 带输送，而不至于刺穿胶带或者卡入托辊之间的间隙而发生撕裂胶带的现象；
[0016] 2.本发明在防撕裂缓冲条中设置特殊的防撕裂检测装置，采用导线注塑嵌入成 形，并根据防撕裂缓冲条数量的多少，将导线通过电气转接箱进行信号汇集，以保证信号的 正常传输;安装时防撕裂缓冲条与托辊之间的间隙在3~5mm之间，以保证在胶带正常运行 时，降低防撕裂缓冲条与胶带之间的摩擦系数，以保证防撕裂检测装置在胶带正常运行时 不会出现破损或失灵；
[0017] 3.本发明的PLC电气保护系统，配备PLC控制器和本质安全隔离栅，将通过防撕裂 缓冲检测装置的导线连接入本质安全隔离栅回路而采集胶带撕裂的长度数据;安全隔离栅 将防撕裂缓冲条导线电气回路的工作电压按照国际电工委员会的标准降低至安全范围，经 过本质安全隔离栅处理，将防撕裂缓冲检测装置的胶带撕裂长度信号转化成4~20mA的模 拟量信号，连接传送至PLC电气保护系统的控制器模拟量输入回路，PLC电气检测保护系统 得到数据后，有效计算出胶带在事故中被撕裂的长度并给出胶带输送机的人工干预或联锁 停机信号，在PLC电气保护系统机柜的HMI触摸屏上方显示胶带撕裂的实际长度；
[0018] 4、本发明在胶带输送机负载物料运行时，有效预防撕裂，减少甚至是彻底解决可 能出现的胶带撕裂故障；以保证胶带输送机安全、稳定及高效地运行；同时针对可能极小概 率出现的胶带撕裂进行有效地监控并且判断撕裂长度，以便对胶带输送机做出正确处理， 最大程度提高胶带输送机装置的安全生产，降低经济损失。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明胶带输送机防纵向撕裂缓冲托辊组装置的整体结构示意图；
[0020]图2是本发明的缓冲床本体与防撕裂缓冲条结构装配的结构示意图；
[0021]图3是图2的主视图；
[0022]图4是图2的侧视图；
[0023] 图5是图2的俯视图；
[0024] 图6是本发明的防撕裂缓冲条检测装置在缓冲条表层布线状态示意图；
[0025] 图7是本发明的防撕裂缓冲条成型后状态示意图；
[0026] 图8是本发明信号PLC电气保护系统胶带撕裂监测示意图；
[0027] 图中，1-防撕裂缓冲床，11-缓冲床本体，12-防撕裂缓冲条，2-防撕裂缓冲条检测 装置，21-导线，22-电气转接箱，3-PLC电气保护系统，31-PLC电气保护系统，31-电控柜端子 排，32