糧食輸送設(shè)備開關(guān)控制改造的研究

姜玉山，閆恩峰，馮圣郁 ，李興軍

（1.魯糧集團平原糧食儲備庫有限公司，山東 平原 253100；2.國家糧食和物資儲備局科學研究院，北京 100037）

糧食輸送設(shè)備主要有卸糧機、皮帶輸送機、補倉機等，電源控制箱安裝在設(shè)備的一側(cè)，當設(shè)備過載時，輸送帶停止運行，而電機還在運轉(zhuǎn)，與三角帶發(fā)生摩擦后，極易造成三角帶損壞或電機燒毀，現(xiàn)場作業(yè)人員在設(shè)備控制箱的另一側(cè)作業(yè)時，操控開關(guān)時需要繞過輸送設(shè)備或穿過輸送設(shè)備很不方便，不能及時關(guān)機，易造成安全事故，因此解決機械設(shè)備的自動停止，方便及時啟停機械、減少設(shè)備損壞、節(jié)約人工時間、避免事故發(fā)生和確保人民生命安全及提高工作效率都極為重要，這也是糧食倉儲確?！皟蓚€安全”的重要體現(xiàn)。

1 機械輸送設(shè)備

1.1 補倉機

云龍糧機有限公司生產(chǎn)的多功能轉(zhuǎn)向式補倉機型號為YL-800，組成結(jié)構(gòu)包括機械伸縮裝置、輸送裝置、液壓升降系統(tǒng)、控制箱和電動行走底盤，產(chǎn)量80 t/h。輸送裝置采用10+8 m輸送帶，可以前后伸縮，也可左右旋轉(zhuǎn)；液壓油缸推動系統(tǒng)，可以上下調(diào)節(jié)輸送角度，根據(jù)需求可在倉內(nèi)裝糧，也可在倉外入糧，滿足不同高度裝糧需要，將糧食輸送到倉庫的各個角落；底盤行走裝置有四個輪胎，有前進和后退兩個擋位，在電動機的牽引下，調(diào)整方向盤，可前后行走，運行平穩(wěn)，安置到預(yù)定位置；電源控制箱為雙層鋼門密封結(jié)構(gòu)，外部設(shè)有升降、伸縮、運行、行走按鈕，內(nèi)部設(shè)有電源開關(guān)、熱繼電器、變壓器、交流接觸器及漏電保護器裝置，外接防水防塵插頭。

1.2 皮帶輸送機

云龍糧機有限公司生產(chǎn)的皮帶輸送機型號為YL-800，輸送機長度15 m,帶寬800 mm,產(chǎn)量80 t/h,設(shè)備采用圓形鋼管做支架，輸送帶采用閉合式環(huán)形硫化膠帶，抗老化，抗腐蝕，根據(jù)輸送的高度要求，可上下調(diào)節(jié)仰角，輸送機底部裝有四個輪子，后兩只輪使用萬向輪方便調(diào)節(jié)方向，控制箱內(nèi)電器控制系統(tǒng)包括熱繼電器、開關(guān)、漏電保護器、交流接觸器及接線柱等部件，外接防水防塵插頭。

2 改進措施與方法

2.1 補倉機

在補倉機的一側(cè)，安裝1只接觸式測速開關(guān)和1只非接觸式測速開關(guān)，接觸式測速開關(guān)安裝在補倉機支架上，測速輪安裝在輸送帶的下方，與皮帶接觸（圖1），測定皮帶的速度；非接觸式測速開關(guān)安裝在皮帶滾筒軸的一側(cè)（見圖2），通過掃描測定皮帶滾筒軸的轉(zhuǎn)速。接觸式測速開關(guān)和非接觸式測速開關(guān)分別與補倉機電源控制開關(guān)連接，改造前及改造后控制電見圖3及圖4。當機械設(shè)備發(fā)生堵塞時，機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)速度逐漸變慢，低于設(shè)定皮帶轉(zhuǎn)速，在工藝設(shè)定時間內(nèi)（5 s）未接收到轉(zhuǎn)動信號，速度開關(guān)由閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)為斷開，中間繼電器斷開，交流接觸器斷開及時停電，停止設(shè)備運轉(zhuǎn)，起到雙重保護作用。

圖2 非接觸式測速開關(guān)

圖3 改造前控制電路圖

圖4 改造后控制電路圖

設(shè)定接觸式測速開關(guān)和非接觸式測速開關(guān)檢測速度時，要與補倉機皮帶的額定速度協(xié)調(diào)，一般設(shè)定為3～5 m/s。設(shè)定轉(zhuǎn)速過大會失去保護作用，設(shè)定轉(zhuǎn)速過低，機械設(shè)備不能正常使用，影響入庫效率。接觸式測速開關(guān)和非接觸式測速開關(guān)都是通過檢測皮帶的轉(zhuǎn)速低于設(shè)定的轉(zhuǎn)速時，實現(xiàn)自動斷電，二者互不影響，任何一只開關(guān)斷電都能停止設(shè)備運轉(zhuǎn)，減少設(shè)備的損壞，起到雙重保護作用。

2.2 皮帶輸送機

在皮帶輸送機的控制箱的另一側(cè)再安裝1只電源控制箱（見圖5），與輸送機原有的配電箱開關(guān)連接，箱體外面有電源指示燈、啟動及停止按鈕，箱體內(nèi)有開關(guān)、熱繼電器及漏電保護器等，控制箱外接一條拉線開關(guān)（見圖6），拉線沿輸送機下支撐架平行布設(shè)，如發(fā)生設(shè)備堵塞或機械設(shè)備事故時，工作人員可在輸送機兩邊切斷電源，也可以通過拉線開關(guān)的任一邊切斷電源，使皮帶輸送機停止運轉(zhuǎn)。啟動時可通過操作皮帶輸送機左右兩側(cè)的控制箱啟動按鈕，設(shè)備正常運行。

圖5 電源控制箱

圖6 拉線開關(guān)

改造后的電源控制箱與設(shè)備原有的控制箱基本相同（見圖7），各種操作規(guī)程一樣，只是多了一邊控制，操作人員可在機械設(shè)備的兩邊實現(xiàn)設(shè)備開關(guān)控制，拉線開關(guān)為工作人員提供就近控制，減少時間和勞動強度。

圖7 糧食輸送機改造電路圖

3 結(jié)論

3.1 改造后實現(xiàn)補倉機自動控制和輸送機兩邊控制

通過安裝接觸式測速開關(guān)和非接觸式測速開關(guān)，設(shè)備運行過載時，皮帶轉(zhuǎn)速度和皮帶滾筒軸的轉(zhuǎn)速低于設(shè)定的皮帶轉(zhuǎn)速，在工藝設(shè)定時間內(nèi)（5 s）未接收到轉(zhuǎn)動信號，速度開關(guān)由閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)為斷開，中間繼電器斷開，交流接觸器斷開關(guān)并及時停電，設(shè)備停止運轉(zhuǎn)，起到雙重保護作用。

通過對皮帶輸送機械設(shè)備的控制電路進行改造，在設(shè)備另外邊增設(shè)1只控制箱，原有控制電箱與增設(shè)控制電箱進行線路連接，能實現(xiàn)機械設(shè)備兩邊都有一套控制系統(tǒng)，并可獨立控制機械設(shè)備啟停。對機械設(shè)備進行兩邊獨立控制改造后，工作人員不用繞過輸送機械，或穿過輸送機械進行機械開、關(guān)控制，減少勞動強度，節(jié)省了時間，提高了工作效率。拉線開關(guān)可實現(xiàn)近距離的緊急停止設(shè)備，對設(shè)備起到了保護作用。

3.2 改造費用低，方便操作

補倉機的改造需要安裝1臺接觸式測速器和1臺非接觸式測速器，每臺300元；穿線管、電纜8 m，費用100元；人工安裝費用200元，合計900元/臺。輸送機開關(guān)控制改造，主要增設(shè)一個控制電箱，費用約200元；電線、熱繼電器、開關(guān)、漏電保護器、螺絲等元件，費用約300元；安裝人工費用約200元，合計費用為800元／臺，費用相對較低。購買配件方便，易于安裝，操作方便，起到很好的安全保護作用。

3.3 確保設(shè)備安全和人身安全

在去年糧食入庫中，安裝接觸式測速開關(guān)和非接觸式測速開關(guān)與未安裝的機械設(shè)備對比，安裝測速開關(guān)的未發(fā)生三角帶燒毀現(xiàn)象，且單日入庫量高于未改造的；沒有安裝的燒毀三角帶3次，每次更換三角帶和維修費用150元，單日入庫數(shù)量低于安裝測速開關(guān)的，二者對比數(shù)據(jù)見表1。

表1 設(shè)備改造與未改造對比

輸送機設(shè)備增加1只控制箱后，作業(yè)人員可在機械設(shè)備兩邊進行開、關(guān)操作或通過拉線開關(guān)近距離緊急控制，減少了開、關(guān)機時要繞過輸送機械的時間，或穿過輸送機械的危險，提高控制機械的及時性，確保人身安全，實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

4 討論

（1）根據(jù)設(shè)備的用途，機械設(shè)備向高處輸送時，機械設(shè)備的仰角較高，接近糧食的自溜角，設(shè)備輸送能力變小，易發(fā)生過載現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在補倉機、輸送機中。在進行作業(yè)時，根據(jù)實際情況，還要適當控制糧食流量。通過補倉機、輸送機進行簡單的改進，方便了操作，提高了安全性。

（2）接觸式測速開關(guān)和非接觸式測速開關(guān)在機械設(shè)備改造中起到同一種作用，可以安裝1只，節(jié)約費用。改造安裝時，選擇糧食開始輸送的設(shè)備，從源頭控制。

（3）要根據(jù)機械設(shè)備的產(chǎn)量選擇合適的帶寬、輸送量要一致，“大進小出”容易產(chǎn)生堵塞、過載現(xiàn)象，“小進大出”發(fā)揮不了機械設(shè)備的最大效能。在實際工作中，不要過多地依賴設(shè)備控制改造，要全方位地合理布設(shè)，發(fā)揮機械設(shè)備的最大效率。