新型超温喷水式带式输送机安全保护装置设计应用

一、技术领域：

本实用新型涉及胶带保护装置技术领域，具体是一种能够进行超温喷水保护的带式输送机胶带保护装置。

二、背景技术：

准能选煤厂带式输送机系统是主要煤炭运输设备，承担着繁重的煤炭运输任务，带式输送机系统不仅是煤炭从露天矿采坑至洗选车间、再至产品仓的关键运输链，还是矸石发电有限公司燃料供应的生命线。这一复杂且庞大的系统，由 174 台套带式输送机组成，总水平机长达到约 55 公里，其中还包括一条4146 米长的管状带式输送机，作为矸电公司唯一的原料补给通道，其重要性不言而喻。在这样庞大且复杂的系统中，托辊的数量超过 15 万支，它们与胶带、滚筒的长期摩擦是不可避免的。一方面当胶带在满载带料运行时，或因胶带张紧松动、超载压死、接触面湿滑等异常状态时，造成驱动滚筒打滑，驱动滚简与胶带摩擦生热，进而产出高温超过胶带承受温度。另一方面当托辊因各种原因卡死不转时，胶带与其摩擦会产生高温，甚至磨红，极易引发火灾。因此，胶带局部超温，形成薄弱环节，进而造成胶带拉断或起火，严重威胁生产安全。

针对这些潜在的安全风险和隐患，根据煤矿安全规程和带式输送机安全规程，必须在胶带机的转载点和机头处设置消防设施并完好有效。然而，传统的胶带机超温洒水安全保护装置受环境、安装方式等影响，导致其在实际应用中面临一系列问题，特别是非接触式感温探测器无法直接接触到滚筒动态转动部位，使得动态温度变化情况以及局部超温情况得不到实时、准确的监测。且不能及时有效地监测胶带过热问题；虽然设置了感烟探测器，但是不能预先探测设备超温信号，故现有超温洒水装置起不到保护胶带机系统安全运行的作用。因此，开发一种能够及时响应胶带过热并有效降温的保护装置，有效解决当前胶带机系统超温监测与防护的不足，提高生产效率和安全性。成为当前亟待解决的问题。

围绕这一现场降温处置和灭火救援思路，开发一种新型红外测温式超温喷水装置，能够及时感知、响应胶带机过热部件，有效降低超温部位及胶带机设备部件温度，对于保障选煤厂带式输送机系统的安全稳定运行具有重要意义。

三、实用新型内容：

（一）组成部分;

通过深入研究，提出了一种可进行超温喷水的带式输送机胶带保护装置。该装置包括温度检测单元、控制单元、执行单元、辅助系统。设计了一套完整、实用、有效的红外测温式超温洒水系统，为煤炭运输、洗选加工安全生产提供有力保障。

1. 温度检测单元：采用非接触式红外测温仪，连续传输监测信号，负责实时监测胶带机关键部位的温度，确保在第一时间发现过热现象。这一单元需要高精度、高灵敏度的温度传感器，以及稳定可靠的信号传输系统。红外测温传感器用于实时监测胶带的温度。当温度达到设定的阈值时，传感器会向控制器发出信号。

2. 控制单元：控制器根据温度检测单元的信号，判断是否需要启动喷水保护。这一单元需要具备快速响应、准确判断的能力，以及可靠的执行机构。

3. 执行单元：包括喷水装置和相关管道系统。喷水装置需要能够在接收到控制单元的指令后，立即启动并准确地将水喷洒到过热部位，实现快速降温。同时，管道系统需要设计合理，确保水流畅通无阻。执行机构包括电磁阀、控制器等部件。控制器接收红外测温传感器的信号后，控制电磁阀的开启，使主管有压水立即充满配水支管，并通过喷头喷洒在胶带上。

4. 辅助系统：包括水源供应、水质控制、喷头、配水管道、管道维护等。这些系统需要确保洒水系统在长期运行中的稳定性和可靠性。喷头：喷头与配水支管通过螺纹连接，确保连接牢固且易于拆卸维护。喷头设计合理，能够均匀地将水喷洒在胶带上，实现快速降温。配水管道：配水支管与配水主管过焊接方式连接，形成一个完整的供水系统。配水管与支架固定，确保整个供水系统的稳定性。支架：支架通过螺栓固定在胶带机架上，位于上下皮带之间，既不影响胶带的正常运行，又能确保喷头能够准确地对准胶带进行喷水。

在构建这套超温洒水系统时，还考虑其结构形式、参数设定、设备选型、现场布设方式、安装尺寸等具体内容。例如，温度传感器的布置位置、数量以及灵敏度需要根据胶带机的实际情况进行合理设定；喷水装置的类型、喷水压力和流量需要根据过热部位的具体情况进行选择；管道系统的布局需要考虑到现场空间限制、操作便捷性以及维护成本等因素。

（二）工作原理：

红外测温传感仪持续监测胶带机驱动滚筒的温度，当胶带机在运行过程中出现过热现象时，温度超过设定的阈值，温度检测单元会立即捕捉到这一信号，立即发出信号，并将其传输给控制器。控制单元在接收到信号后，会立即进行分析和判断，如果确认胶带机已经超温，就会向执行单元发出喷水保护的指令。执行单元在接收到指令后，电磁阀迅速开启，使有主管压水通过配水支管道流向喷头，立即启动喷水，喷头将水均匀地喷洒在过热的胶带机滚筒上，实现快速降温，对胶带机进行喷水降温，从而避免火灾等安全事故的发生。

四、有益效果：

（一）实时监测：温度检测单元中，红外测温传感仪能够实时监测胶带机重要位置的温度，确保在第一时间发现过热现象。（二）快速响应：控制单元和执行单元之间的配合紧密，一旦温度过高，立即触发电磁阀开启，能够在极短的时间内启动喷水保护，有效避免安全事故的发生。（三）喷水降温：喷头设计合理，胶带机机头滚筒部位防护罩空间宽2m，长6m 范围内，这段空间内部设了 3 排配水支管，分别为上胶带位置、上下胶带之间位置、驱动间关键部位位置。每条配水支管上设6 个ZSTKX-15 型开式喷头1，喷头间距 30cm ，共18个喷头，与展开的胶带位置形成上下对应。开式喷头启动后，在机头驱动范围内形成了洗车房式集中冲洗空间，瞬时喷出高强度、致密、持续的水柱和水雾，把超温部位严密包围，能够迅速将水喷洒在胶带上，实现高效降温，防止火灾等安全隐患的发生。（四）强制开启：当红外测温传感仪、控制器或电磁阀等电器部件出现断电、动作不灵敏等故障时，工作人员可打开手动开关，强制开启喷水保护装置。达到双控制、双保险的使用要求。（五）稳定性好：整个保护装置结构紧凑、设计合理，能够长期稳定地运行，为带式输送机的安全运行提供有力保障。

四、应用效果

该装置在准能选煤厂各胶带机得到了广泛应用，并取得了显著的效果。通过实时监测胶带机的温度并快速响应喷水保护，该装置有效避免了火灾等安全事故的发生，保障了胶带机的安全稳定运行。同时，该装置还具有结构简单、操作方便、维护成本低等优点，受到了广大用户的青睐。

综上所述，本实用新型提出了一种新型的超温喷水式带式输送机胶带保护装置，该装置具有实时监测、高效降温和稳定可靠等优点，能够显著提高带式输送机的安全性。