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皮帶輸送機(jī)的企業(yè)長期以來一直被皮帶撕裂故障所困擾，迫切需要一種能及時(shí)診斷皮帶撕裂故障的保護(hù)裝置。國外從70年代就開始進(jìn)行這方面的研究，目前國外對(duì)皮帶縱向撕裂保護(hù)裝置的研究，已從接觸式發(fā)展到非接觸式，從單一化到智能化。國外成功的專利除了有嵌入法、光電傳感技術(shù)、超聲波掃描技術(shù)之外，現(xiàn)在又有了改進(jìn)后的嵌入法、超聲波技術(shù)和最新研究探討的原子物理方法等。目前國內(nèi)外研究的皮帶縱向撕裂保護(hù)和監(jiān)測(cè)裝置形式和種類繁多。下面簡要介紹國內(nèi)外比較先進(jìn)的幾種。
(1)改進(jìn)后的嵌入法
70年代末，英、德就開始采用在皮帶中埋設(shè)金屬導(dǎo)線的方法。但由于皮帶的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，不可避免地會(huì)產(chǎn)生滾切的持續(xù)應(yīng)力，使金屬導(dǎo)線遭受磨損而斷裂。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，英國應(yīng)用摩擦系數(shù)較小的聚脂纖維做成的空心管套在導(dǎo)線外面，并硫化在皮帶內(nèi)，保護(hù)導(dǎo)線不產(chǎn)生疲勞損壞。
以前研制的在皮帶中埋設(shè)導(dǎo)線的檢測(cè)裝置的另一個(gè)缺點(diǎn)是導(dǎo)線和皮帶上的橡膠混合物之間常因時(shí)間長而容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而破壞了導(dǎo)線接頭的導(dǎo)電性，導(dǎo)致誤動(dòng)作。為了解決這個(gè)問題，德國用直徑較小的鍍鋅鋼繩作為導(dǎo)線，該導(dǎo)線埋設(shè)在距皮帶承載而一定距離的皮帶上面層內(nèi)，平行于皮帶表面。在導(dǎo)線的接頭區(qū)內(nèi)，相對(duì)的導(dǎo)線互相擰緊，導(dǎo)線接頭處的折合端罩有輕合金護(hù)套，從而使導(dǎo)線避免接觸皮帶上部的橡膠混合物，提高了系統(tǒng)的可靠性。
還有些國家在皮帶中埋設(shè)導(dǎo)電橡膠、光導(dǎo)纖維等。此類保護(hù)裝置的缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜、成木高。另外，從某種意義上說，由于嵌入物與橡膠間有一個(gè)相融性的問題，如果處理不善，會(huì)降低皮帶的強(qiáng)度。
(2)超聲波掃描技術(shù)
超聲波探傷為無損檢測(cè)的一種重要手段，它與激光、紅外、同位素并稱為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的四支尖兵。日木、英國、澳大利亞先后在80年代末和90年代初、中期，研制了用超聲波在非金屬皮帶中進(jìn)行探傷的檢測(cè)器，并都獲得了專利。
①滾輪式超聲波檢測(cè)裝置
該檢測(cè)裝置由換能器、電子放大器和報(bào)警器組成，英國有其發(fā)明專利．當(dāng)皮帶正常工作時(shí)，每個(gè)發(fā)射換能器以該頻率發(fā)射超聲波，接收換能器將經(jīng)過一定時(shí)間后收到回波。當(dāng)皮帶發(fā)生縱向撕裂事故時(shí)，接收器接收到的信號(hào)比皮帶完好時(shí)收到的信號(hào)弱，而且接收到信號(hào)的時(shí)間比皮帶完好時(shí)收到的時(shí)間要長。縱向撕裂的事故是否發(fā)生可根據(jù)皮帶信號(hào)的強(qiáng)弱和信號(hào)持續(xù)的時(shí)間來判定。為此，該裝置可提供作為皮帶縱向撕裂程度的預(yù)報(bào)或者作為限制損壞程度而自動(dòng)停止皮帶運(yùn)行的裝置。
該裝置的超聲波是通過耦合到皮帶上的，中間環(huán)節(jié)多，其耦合問題有一定的難度，目前都用在地面的輸送機(jī)上。
水耦合超聲波檢測(cè)裝置
通常水可作為耦合超聲波的耦合劑，因其聲阻與橡膠的聲阻相接近。因此約有95%的超聲波能通過水與橡膠的交界而傳播。澳大利亞的芒特艾薩礦就采用這種檢測(cè)裝置。它由換能器、電子放大器、跟隨器和水箱組成。
該裝置目前已廣泛用于露天礦的皮帶運(yùn)輸機(jī)上，其缺點(diǎn)是系統(tǒng)設(shè)備較多，同時(shí)，還有一個(gè)耦合問題沒有完全解決，所以水流流型的最佳化是目前芒特艾薩礦至今仍在研究的問題。
(3)X光探傷
德國萊茵一斯發(fā)州TUV協(xié)會(huì)發(fā)明了用X光連續(xù)探傷的方法，來檢測(cè)皮帶內(nèi)的腐蝕、斷繩、穿孔、鋼處繩變形和接頭不良等損傷，并準(zhǔn)確地確定損傷的位置。該裝置X光探測(cè)器、圖像顯示器和報(bào)警裝置組成。在帶速3. 7m/s以下的皮帶探傷時(shí)，皮帶的運(yùn)行和損壞情況能自動(dòng)錄入錄相帶，以供分析用，其分辨精度可達(dá)2mm。
(4)擺動(dòng)框架式檢測(cè)裝置
日木橫濱橡膠公司發(fā)明一種磁性傳感器的檢測(cè)裝置，它安裝在多個(gè)緩沖托輥組成的框架上。該框架懸掛在垂直安裝的片型彈簧上，在框架的端頭裝有磁性傳感器，皮帶一旦發(fā)生撕裂事故，其水平方向受力比正常狀況下的受力要大，傳感器因此發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
(5)金屬線圈檢測(cè)器
美國Goodrich公司生產(chǎn)的金屬線圈型檢測(cè)器較之同類產(chǎn)品比較先進(jìn)。其構(gòu)造是，在輸送帶的底層每隔2050米，把一組金屬線圈橫向放置在帶芯內(nèi)，外側(cè)有一個(gè)發(fā)送傳感器，一個(gè)接受傳感器，由天線傳送信號(hào)，以檢測(cè)輸送帶是否完好。當(dāng)線圈的一側(cè)在電磁波發(fā)送傳感器附近經(jīng)過時(shí)，線圈將有感應(yīng)電流，該電流產(chǎn)生的電磁波被另一側(cè)的接受傳感器截獲。如輸送帶撕裂，則線圈被切斷，輸送機(jī)將被迫停運(yùn)。
(6)導(dǎo)電橡膠檢測(cè)器
日木三菱輸送帶公司為解決金屬線圈疲勞問題而推出導(dǎo)電橡膠檢測(cè)器。導(dǎo)電橡膠粘貼在輸送帶底而且與特殊的托輥裝置連接。通過安裝在特殊托輥中的開關(guān)，電流能在托輥與托輥間流動(dòng)。如輸送帶被撕裂，則電流中斷，檢測(cè)器將使運(yùn)輸機(jī)停運(yùn)。
(7)磁性橡膠檢測(cè)器
日木阪東化學(xué)公司的阪東III型磁性橡膠檢測(cè)器，有一個(gè)插入橡膠里層的磁性膠片，其兩極與輸送帶的運(yùn)行方向一致，一根加強(qiáng)的去磁膠片裝在磁性膠片和接受天線之間。如輸送帶被撕裂，去磁膠片從輸送帶上撕破，接受線圈收到信號(hào)后控制輸送帶停車。
上述幾種皮帶撕裂保護(hù)與監(jiān)測(cè)裝置是國外比較先進(jìn)的產(chǎn)品，因此這些產(chǎn)品在國外很多廠礦都有所采用，但是某些產(chǎn)品還不是很成熟和穩(wěn)定，有待進(jìn)一步進(jìn)行研究和完善。國內(nèi)對(duì)皮帶撕裂方面的研究發(fā)展比較緩慢，主要是從90年代開始，由于理論和技術(shù)方面的不成熟，國內(nèi)產(chǎn)品主要集中在對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)的改造和對(duì)皮帶運(yùn)行時(shí)的外測(cè)裝置的研究上。下面就國內(nèi)比較先進(jìn)的皮帶撕裂保護(hù)裝置進(jìn)行簡單的介紹。
(1)棒型檢測(cè)器
這種裝置是把一根棒或管子彎曲成槽形托輥狀，安裝在槽形輸送帶下面的緩沖托輥之間而成。這樣，如有刺穿輸送帶的物料，該物料將撥動(dòng)槽形棒偏轉(zhuǎn)，迫使限位開關(guān)或載荷傳感器動(dòng)作，使帶式輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。安裝時(shí)，可把幾個(gè)這樣的槽形棒用連桿連在一起，控制一個(gè)共用開關(guān)。這種檢測(cè)器安裝在帶式輸送機(jī)的裝載段，而且要求緩沖托輥之間必須具有適當(dāng)?shù)目臻gⅢ。
(2)弦線式裝置
該裝置由尼龍線作為探頭．將其安置在緩沖托輥之間穿過小孔與槽形帶下表面貼合，線的一端裝一個(gè)彈簧限位開關(guān)。當(dāng)刺穿輸送帶的物料絆住此線時(shí)，把線拉斷或張力增加，均可使限位開關(guān)動(dòng)作．
(3)漏料檢測(cè)器
這種檢測(cè)裝置由托盤、支點(diǎn)、平衡錘和開關(guān)等組成。當(dāng)輸送帶被撕裂后，輸送帶上的物料通過裂口泄漏到托盤里，物料的重量克服平衡錘的重量，使整個(gè)裝置繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使限位開關(guān)動(dòng)作。
這種檢測(cè)器結(jié)構(gòu)簡單，檢查方便。但是，當(dāng)輸送帶被撕裂后，只有輸送帶上有物料且輸送帶的裂口足以使物料泄漏時(shí)，此裝置才能起作用，否則就沒有什么用途。此外，若在托盤上積聚灰塵過多時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作。所以，需要經(jīng)常檢查并清理灰塵。
(4)超聲波檢測(cè)器
這種裝置由超聲波檢測(cè)和傳送兩部分組成。在輸送帶容易被撕裂的托輥之間，再通過檢波器檢波后發(fā)出。安裝上能夠產(chǎn)生超聲波的導(dǎo)波管，使之產(chǎn)生超聲波振蕩，當(dāng)皮帶輸送機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，超聲波發(fā)送波、接受波正常，發(fā)出正常的信號(hào)發(fā)送波和接受波其狀態(tài)不同一旦輸送帶被縱向撕裂，導(dǎo)波管因彎曲而損壞，這時(shí)就會(huì)發(fā)出輸送帶縱向撕裂信號(hào)，使帶式輸送機(jī)停機(jī)。
綜上所述，至今我國仍缺少較為理想的防撕裂方面的監(jiān)測(cè)手段和裝置應(yīng)用于實(shí)踐。因此，皮帶撕裂檢測(cè)裝置需要進(jìn)一步的完善改進(jìn)，那么對(duì)皮帶撕裂前后特征的研究具有重要的理論意義和實(shí)際意義。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、
刮板輸送機(jī)
2、
螺旋輸送機(jī)
3、
皮帶輸送機(jī)
