吴 蛟 王延高 史伟彬 卢成顺
秦皇岛港股份有限公司第七港务分公司
摘 要：针对散货物料输送过程中可能出现的物料堵塞、高位溢出等问题，设计了一种新型倾斜式物料检测装置，对其工作原理、技术优化方案以及应用效果进行了系统的阐述。该装置成功实现了转接溜槽上部、卸料漏斗下部物料溢出时的自动检测，防止物料的大量溢出及洒漏，确保了运行安全。
关键词：散状物料； 倾斜式检测装置； 物料溢出； 高度检测
在港口、电厂、矿区的煤炭、矿石、粮食等散状物料输送系统中，需大量使用带式运输机、堆/取料机、装/卸船机等专用散料输送设备。转接点是带式输送机系统中重要的转接过渡装置，起到改变物料传送方向的作用，在干散货码头、电厂等带式输送机级间传送领域有着应用广泛[1]。溜槽堵塞开关是防止因皮带机物料流量过大而将机房溜槽堵住的重要保护装置[2]。由于多种复杂因素造成的转接溜槽部位物料堵塞、高位溢出和卸料漏斗部位物料高度的自动控制问题，直接影响到运行效率、作业安全和环保问题。根据秦皇岛港煤码头转接点和卸料漏斗部位的运行工况特点，研制出一种同时适用于散状物料转接时物料高位溢出、卸料漏斗下部物料高度自动检测的新型倾斜式检测装置，有效防止物料的大量溢出及洒漏，确保了运行安全和环保要求。
传统的转接溜槽堵塞检测采用γ射线技术，安装于溜槽外侧，由信号发射和信号接收2部分组成。当溜槽内物料堵塞时，充实的物料阻止γ射线的接收。此时，反馈停机信号，运行设备停止工作。在使用过程中,γ射线堵塞检测装置存在以下不足：物料局部粘附在溜槽壁上时,导致γ射线不能有效穿透而发出错误堵料信号；作业现场煤尘较大,容易堵塞放射源孔,从而影响放射源的正常工作；γ射线具有放射性,在检查、维修时, 对人体危害性较大，现已逐步强制淘汰。
3.1 基本组成
新设计的这种用于散状物料高位溢出、堆料高度检测的新型倾斜式装置如图1所示。包括一种可倾斜式圆柱形全封闭筒体，其上部隔板安装有接近式感应开关,下层隔板上设计有3个可以自由滚动的金属滚珠，滚珠上部与接近式电容感应开关对应，开关外部设置有防护帽，防护帽与筒体通过定位顶丝实现连接固定。装置采用整体悬挂支撑，垂直放置。在本设计中，所涉及的接近式感应开关，其上部设计有圆柱形防护罩，防护罩与筒体采用顶丝定位，便于拆装和定位。防护罩既可有效保护接近式感应开关免受外界物料冲击造成损坏，同时又可通过吊耳与上部吊索实现悬挂连接，确保连接可靠。
1.防护帽 2.接近式感应开关
3.定位顶丝 4.金属滚珠 5.全封闭筒体
图1 散状物料高位溢出、堆料
高度新型检测装置
3.2 工作原理
该检测装置是一种垂直悬挂式全封闭可倾斜式圆柱状筒体，可根据实际情况要求，采用能够抵抗一定风力和振动、具有一定重量的钢制或尼龙制材料。筒体可采用整体或分体式结构，但应保证其密封性能，有效防止粉尘、水等异物进入。其分为上下2层，上层隔板用于安装并调整接近式感应开关；下层隔板及筒体的底部为圆锥面或圆弧面，以保证与料堆接触时发生倾斜动作。下层圆锥面或圆弧面隔板用于放置3个可以自由滚动的金属滚珠，并保证滚珠依靠相互重力作用汇集于中位的感应开关下部。滚珠上部设计有接近式感应开关。垂直状态下，滚珠与感应开关产生感应信号；筒体与物料接触倾斜时，3组滚珠向一侧边缘滚动以完全脱离感应，此时向控制系统发出物料堵塞或堆高检测信号，控制系统停机或单机卸料斗自动向上升起，有效防止物料堵塞溢出或冒仓事故(见图2)。
3.3 应用效果
该检测装置能较好地适应各种复杂落料工况,针对不同性质物料，其对转接溜槽高位物料溢出以及卸料漏斗下部物料高度自动检测效果可靠，且特别适合现场潮湿、多尘、物料冲击的恶劣作业工况。与传统γ射线料位计相比,其结构简单，成本低廉，使用效果可靠，安全环保，维护简单。
图2 工作原理示意图
该装置结构简单，运行可靠，能充分适应现场复杂恶劣工况要求。能够可靠实现物料溢出或物料高度到达设定位置后的信号反馈功能，有效保证设备的安全运行，防止物料的大量溢出和洒漏,环保效果突出，具有良好的推广应用价值。目前，该技术已成功应用于秦皇岛港带式输送机转接溜槽、堆取料机中心斗高位物料溢出检测，以及堆料机、装船机悬臂卸料斗下部物料高度自动检测项目。
参 考 文 献：
[1] 蒋权,李小博,孟文俊.基于EDEM的转运站落料管转运物料的离散元分析[J].矿山机械, 2014(4):51-55.
[2] 刘焕怡.转接机房溜槽堵塞保护装置改造[J]．中国高新技术企业，2013(14)：51-52.
吴蛟: 066003，河北省秦皇岛市建设大街东段18号
The Optimization of Automatic Detection Device for Bulk Material Height
Wu Jiao Wang Yangao Shi Weibin Lu Chengshun
Qinhuangdao Port 7th Branch Company
Abstract：According to the problem of material blockage and high overflow may occur in bulk material transport process, a new inclination type of detection device is designed and the working principle, technical optimization scheme and application effect is illustrated systematically. The device achieves automatic detection of the upper transfer chute and the bottom unloading hopper, prevents a large number of overflow and leakage of material, and ensure the safety of the operation.
Key words：bulk material; inclination type of detection device; materialoverflow; height detection
收稿日期：2016-10-10
DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2016.06.016
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