(1)防卡压撕裂超前保护原理
当大块物料在装载点落到带式输送机输送带上时，将随输送带沿运行方向运动，当遇到漏斗或其他静止物体时，运动会受到阻碍。由于大块物料形状的不规则，会导致其滚动，在某一位置时，被输送带带离漏斗、其他阻碍物或不断在原地滚动，直至被卡住，对输送带进行刮擦，最终导致纵撕事故。当大块物料或长条形异物被阻碍不能随输送带运动后，将对阻碍物产生附加力，当此附加力持续存在，表明有大块物料或长条形异物卡住可能，因此对附加力变化进行监控，可防止物料压卡撕裂。
(2)防异物穿透撕裂超前保护原理
当运输的物料中央杂着尖锐长杆件或带有棱角的不规则异物时，在接触输送带时由于惯性和冲击作用，利器下部直接穿透输送带，此时长条形异物和输送带成为一个整体，随着输送带的运行，也会一起运动，长条形异物上端会受阻于漏斗、溜槽或其他静止物，下端受阻于托辊架。
当长条形异物受阻时，将对受阻点产生附加力，如果受阻点的附加力持续存在，表明有长条异物剌穿输送带被卡住，因此可以在缓冲托辊组与机架之间安装力传感器，对缓冲托辊组与机架之间的水平附加力的变化进行监控，判断是否有长条形异物穿透输送带，及时保护，可超前预防长条异物穿透输送带造成的撕裂事故。
2、超前保护方法
根据前面对防卡压撕裂和防异物穿透撕裂超前保护原理可知，只要将行程开关信号、力传感器信号送入单片机进行综合判断，可判定出是否存在纵撕条件。当发生纵撕条件时，就通过输送机电源控制系统对输送机进行停机保护。
2.1防卡压撕裂保护方法
据统计和试验，当有物料卡住发生撕裂事故时，输送带及托辊将会受到一个较大的附加压力值，这个附加压力即是刺穿钢绳芯输送带所需的力，为1. 47 -4. 41 kN，同时伴随着输送带被划伤刺穿的过程，这一附加压力至少要持续300 ms以上。
根据防卡压撕裂超前保护原理，对于防止物料卡压撕裂，采取行程开关开启时间判定和压力传感器检测附加压力值判定2种方法，并结合使用。
(1)行程开关开启时间判定方法
由防卡压撕裂超前保护原理，在溜槽活页处安装一行程开关。当大块物料通过溜槽出口处时，就会顶起活页，并触动行程开关。若物料较小能顺利通过溜槽出口，行程开关不会发出信号给检测系统。若物料较大，长时间卡在溜槽口处时，活页板被顶起，不会落下，当物料卡压时间超过行程开关开肩时间的设定值时，就可通过检测系统判定，进行报警。
(2)压力传感器检测附加压力值判定方法
当物料卡在溜槽口处时，就会对卡压点产生附加压力值，通过压力传感器检测出卡压点的附加压力值，以此为物料被卡住的判定条件。物料卡压点的受力分析如图l所示。
物料卡住时，物料下部与输送带接触点为A，由于输送带运行，而物料静止不动，那么此点处就会产生摩擦阻力根据作用力与反作用力，物料产生的向右运动趋势的力，应该等于摩擦阻力fo此时，物料上部与溜槽接触点B也会受到力，的作用。由于压力传感器安装在溜槽倾斜面位置，这样压力传感器受到附加力Fo。
输送机正常工作时，所运物料经过溜槽，由于冲击作用，传感器也会检测到此时的压力值，但此值比物料被卡住时产生的附加力Fo要小得多，这样就可根据传感器检测的压力值的突然增加，作为物料被卡住的判定条件。
2.2防异物穿透撕裂保护方法
当长条形异物刺穿输送带后，随着输送机的运行，长条形异物的上部会卡在溜槽或其他静止物上，其下部卡在托辊处，这2处均存在附加压力。对于上部卡压点的附加力的分析和物料卡压时的附着力相同，所以在这里分析托辊处的附加压力，如图2所示。
通过对防卡压撕裂和防异物穿透撕裂保护方法的介绍可知，任意一种撕裂情况发生时，都是通过压力传感器检测出相应的附加压力值，而输送机正常运行时压力传感器受到的是平稳且比附加压力值小得多的力。如图3所示。
曲线1表示输送机正常工作时，压力传感器检测的压力值，它是平稳且在一定范围内变化的；曲线2表示有物料卡压或异物穿透输送带时，压力传感器受到一个明显的附加压力值。这样就可根据附加压力值变化特征，作为物料卡压或异物穿透的判定标准。
3、超前保护传感装置
根据防卡压撕裂和防异物穿透撕裂保护原理和方法，可以分别i殳计出对应防卡压撕裂装置和防异物穿透撕裂装置，然后将它们结合起来，就可得到超前保护传感装置，实现设计思想。
(1)防卡压撕裂装置
为了达到设计的要求，对溜槽进行一定的改造，如图4所示。在A1、B1处安装铰接，在C．处安装一对压力传感器，在D．处安装一对行程开关。活动页板6可绕B，处铰接向上转动，而同定页板4因受C．处压力传感器的限制无法运动，但可将所受物料或异物压力传递给压力传感器5。
由此装置可以知道，当大块物料随输送带运行时，必将触及页板，此时大块物料将会顶起活动页板6，以便通过，同时活动页板向上触动行程开关7，物料通过后，活动页板将在自重的作用下落回原位，并向下触动行程开关，若物料各方向尺寸都大，被固定页板4阻挡无法通过时，活动页板被顶起，向上触动行程开关后，将会长时间无法网位，行程开关不能被向下触动，这可作为有大块物料无法通过的判定依据。当有大块物料不能通过，被卡在装载点，或有长条形异物穿卡时，固定页板会长时间受到一个与输送带运行方向相同的附加力的作用，压力传感器将会检测到该附加力的大小和作用时间，这也可作为有大块物料压卡或有异物穿K输送带的判定依据。
(2)防异物穿透撕裂装置
为了检测出是否有异物穿透输送带造成纵向撕裂，对转载点的缓冲托辊架进行改造，将处于导料槽下用于支撑和缓冲作用的固定缓冲托辊架改为浮动式。根据实际输送机工作情况，将若十组缓冲托辊架l连成一个整体，几组缓冲托辊架相对固定，然后在整体活动托辊架F部安装滚轮2，活动托辊架用滑轨3支撑，压力传感器6-端采用螺栓与浮动上托辊架相连，另一端顶在固定的托辊架卜，根据输送带运行方向，压力传感器安装在活动托辊架的右侧。如图5所示。
在输送机正常工作时，活动托辊架仅受到输送带的摩擦力，该摩擦力基本上是稳定的，当长条形异物刺穿输送带后，随着输送带的运行，长条形异物会卡在缓冲托辊上，这样缓冲托辊将受到水平附加力的作用。由于将若干组缓冲托辊架连成一整体，且下部安装有滚轮，无论长条形异物卡在其中任意一个托辊卜时，都会将这个附加力通过活动托辊架向右作用到力传感器6上，压力传感器就能检测出长条形异物刺穿输送带时的附加压力值和作用时间，通过与设定值的比较，判断出是否发生长条形异物刺穿输送带事故，通过单片机输出信号指令控制输送机停机，起到超前预防输送带撕裂事故的发生。
(3)传感装置总体设计
将以上介绍的防止压装置和防异物穿透撕裂装置结合起来，就得到超前预防输送带纵向撕裂保护传感装置。如图6所示。
防卡压撕裂撕裂装置和防异物穿透撕裂装置是共同工作的，只要出现任意一种撕裂条件，超前保护传感装置都能检测出，经过检测系统判别，将信号送入输送机电源控制箱，进行停机保护，这样对装载点处丰要引起输送带纵撕事故的2种情况，都能进行超前保护。
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