Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Безопасная эксплуатация ленточных конвейеров в карьерах регламентируется комплексом нормативных документов. Основным документом является Приказ Минтруда России от 18 ноября 2020 года номер 814н, который утверждает Правила по охране труда при эксплуатации промышленного транспорта. Этот документ устанавливает обязательные требования к оснащению конвейеров средствами автоматизации и защиты.
Согласно действующим нормативам, аппаратура автоматизации конвейерных линий должна обеспечивать автоматический контроль и защиту каждого конвейера, автоматическое управление в заданном режиме, а также сигнализацию и блокировку с перегрузочным оборудованием. В конструкции обязательно предусматриваются системы сигнализации и автоматического останова при аварийных или близких к ним ситуациях.
Дополнительно применяются требования межгосударственного стандарта ГОСТ 12.2.022-80, который определяет общие требования безопасности к конвейерам, и ГОСТ EN 620-2012, регламентирующий требования безопасности и электромагнитной совместимости для ленточных стационарных конвейеров, предназначенных для транспортировки сыпучих материалов.
Важно понимать, что все системы безопасности конвейера работают по единому принципу: своевременное обнаружение опасной ситуации и автоматическое отключение привода для предотвращения развития аварии. Каждый элемент системы выполняет свою специфическую функцию в общей структуре защиты.
Аварийный тросовый выключатель представляет собой основное устройство для экстренной остановки конвейера с любой точки его трассы. Принцип работы устройства основан на том, что вдоль всей длины конвейера со стороны зоны обслуживания протягивается стальной трос, который соединен с выключателем. При натяжении троса в любом месте происходит мгновенное срабатывание переключателя и обесточивание привода конвейера.
Согласно нормативным требованиям, конвейеры протяженностью более десяти метров обязательно оборудуются тросовыми выключателями. Для конвейеров малой длины допускается использование только кнопок аварийного останова в головной и хвостовой частях. Однако при оснащении всей трассы тросовым выключателем установка дополнительных кнопок становится необязательной.
На карьерном конвейере длиной 450 метров установлены три двусторонних аварийных тросовых выключателя. Первый выключатель монтируется в начале трассы, второй в середине, третий в конце. Каждый выключатель контролирует участок протяженностью до 160 метров. Тросы натянуты с усилием от 70 до 100 Ньютонов, что обеспечивает надежное срабатывание при воздействии оператора, но исключает ложные срабатывания от вибрации.
Конструкция тросового выключателя включает корпус из литого алюминия или нержавеющей стали, механизм с переключающими контактами и рычаг управления. При натяжении троса рычаг поворачивается, что приводит к размыканию защитных контактов и замыканию вспомогательных контактов сигнализации. Возврат выключателя в исходное положение производится вручную путем нажатия специальной кнопки сброса, как правило, синего цвета.
Датчики контроля схода ленты предназначены для предотвращения одной из наиболее распространенных аварийных ситуаций - бокового смещения конвейерной ленты с роликоопор. Неконтролируемый сход ленты может привести к ее повреждению, остановке производства и создать опасность для обслуживающего персонала. Датчики устанавливаются парами с обеих сторон конвейера и непрерывно контролируют положение ленты относительно ее центральной оси.
Существует несколько типов датчиков схода ленты, различающихся по принципу действия. Ролико-рычажные датчики являются наиболее распространенными и надежными. Они представляют собой устройство с подвижным роликом, установленным на рычаге. При штатной работе конвейера ролик не контактирует с лентой. Когда лента смещается в сторону более чем на 10 процентов своей ширины, ее край начинает воздействовать на ролик, отклоняя его от вертикального положения.
Современные датчики схода ленты имеют двухступенчатую систему срабатывания. При отклонении ролика на угол 15 градусов от вертикали срабатывает первый микропереключатель, который подает предупредительный сигнал оператору. Это позволяет персоналу оперативно устранить причину смещения ленты до развития аварийной ситуации. Если угол отклонения достигает 30 градусов, срабатывает второй микропереключатель, который выдает команду на аварийное отключение привода конвейера.
Для конвейера с шириной ленты 1200 миллиметров и длиной 350 метров требуется установить датчики схода ленты. Согласно рекомендациям производителей, датчики устанавливаются через каждые 30-50 метров на прямых участках и обязательно в местах перегрузки.
Количество пар датчиков: 350 метров делим на 40 метров (средний интервал) = 8.75, округляем до 9 пар. Дополнительно устанавливаем 2 пары в зонах загрузки и разгрузки. Итого потребуется 11 пар или 22 датчика схода ленты для полного контроля трассы конвейера.
Обрыв конвейерной ленты является одной из наиболее опасных аварийных ситуаций, способной привести к значительному материальному ущербу и травмированию персонала. Датчики обрыва ленты устанавливаются под холостой ветвью конвейера и реагируют на провисание ленты, которое происходит при ее разрыве или чрезмерном ослаблении натяжения. Принцип работы основан на контроле вертикального положения ленты относительно нормального уровня.
Датчики провисания ленты выполняют двойную функцию - они обнаруживают как начальную стадию обрыва, так и перегрузку конвейера транспортируемым материалом. При нормальной работе конвейера лента поддерживается роликоопорами на определенной высоте. Датчик устанавливается под лентой с зазором, который рассчитывается исходя из допустимого прогиба. Когда лента провисает ниже критического уровня, она воздействует на подпружиненный рычаг или ролик датчика.
Для контроля повреждений и износа ленты применяются специализированные датчики, которые обнаруживают выпирающие стальные тросы из резинотканевой основы, обрывки резины, свисающий корд или изношенные элементы. Эти датчики используют контрольный трос, натянутый поперек конвейерной ленты. При прохождении поврежденного участка выпирающие элементы зацепляют контрольный трос, что приводит к срабатыванию датчика и остановке конвейера.
На карьерном конвейере, транспортирующем железную руду, произошел частичный разрыв резинотросовой ленты шириной 1400 миллиметров. Повреждение составило около 30 процентов ширины ленты. Датчик контроля повреждений, установленный под холостой ветвью, обнаружил выпирающие стальные тросы при прохождении поврежденного участка. Система автоматически остановила конвейер, предотвратив полный разрыв ленты и возможное травмирование персонала, работавшего в 50 метрах от места повреждения.
Пробуксовка ленты относительно приводного барабана представляет серьезную опасность, поскольку приводит к интенсивному нагреву в зоне контакта, износу ленты и может стать причиной возгорания. Статистика показывает, что около 30 процентов пожаров на горнодобывающих предприятиях связаны именно с ленточными конвейерами, причем основной причиной является пробуксовка. Датчики контроля скорости вращения барабана и движения ленты позволяют своевременно обнаружить это опасное явление.
Система контроля пробуксовки включает два независимых датчика скорости - один устанавливается на валу приводного барабана, второй контролирует скорость движения самой ленты. Это могут быть индуктивные датчики, реагирующие на металлические метки, оптические датчики или энкодеры. Сигналы от обоих датчиков поступают в устройство сравнения, которое постоянно анализирует соотношение скоростей. При нормальной работе скорости барабана и ленты совпадают с точностью до допустимого отклонения.
Если разница между скоростью вращения барабана и скоростью движения ленты превышает установленный порог, обычно составляющий от 5 до 10 процентов номинальной скорости, устройство контроля выдает сигнал на аварийное отключение привода. Важно понимать, что датчик должен иметь задержку срабатывания, чтобы исключить ложные срабатывания при кратковременных колебаниях скорости, вызванных упругими свойствами ленты или неравномерностью загрузки.
Конвейер работает с номинальной скоростью ленты 2.5 метра в секунду. Диаметр приводного барабана составляет 800 миллиметров. Рассчитаем номинальную частоту вращения барабана:
Окружность барабана = 3.14159 × 0.8 м = 2.513 м
Частота вращения = 2.5 м/с ÷ 2.513 м = 0.995 оборота в секунду или 59.7 оборота в минуту
При установке порога пробуксовки в 5 процентов датчик сработает, если разница скоростей превысит 0.125 метра в секунду. Датчик на барабане регистрирует 59.7 оборота в минуту, а датчик на ленте показывает движение со скоростью 2.3 метра в секунду - это соответствует пробуксовке 8 процентов, что превышает порог и требует остановки конвейера.
Датчики завала устанавливаются в местах разгрузки конвейера и предназначены для обнаружения скопления транспортируемого материала, которое может возникнуть при засорении разгрузочного узла, остановке принимающего оборудования или нарушении работы системы выгрузки. Завал материала представляет опасность, поскольку может привести к повреждению конвейерной ленты, перегрузке привода и аварийной остановке всей технологической линии.
Существует несколько типов датчиков завала, различающихся по принципу действия. Механические датчики представляют собой подвесную штангу или цепь с грузом, которая свободно висит над лентой в зоне разгрузки. При нормальной работе конвейера транспортируемый материал проходит под датчиком, не касаясь его. Когда происходит завал, скопившийся материал поднимается и отклоняет штангу датчика от вертикального положения, что приводит к срабатыванию переключателя.
Более современные решения используют микроволновые или ультразвуковые датчики уровня, которые бесконтактно контролируют высоту материала в зоне разгрузки. Микроволновые датчики работают по принципу радарного измерения расстояния - они излучают электромагнитные волны и анализируют отраженный сигнал. Когда уровень материала поднимается выше установленного порога, датчик выдает сигнал тревоги.
На конвейере, подающем дробленую руду в приемный бункер, установлена комбинированная система контроля завала. Первый уровень защиты - микроволновый датчик, установленный над выходом конвейера на высоте 1.5 метра. Он контролирует предельное заполнение зоны разгрузки. Второй уровень - механический датчик с подвесной цепью, который срабатывает при критическом завале. При срабатывании первого датчика система снижает скорость подачи материала на 30 процентов, при срабатывании второго производится полная остановка конвейера.
Система блокировок конвейера представляет собой комплекс взаимосвязанных устройств, обеспечивающих безопасные условия эксплуатации оборудования. Основной принцип работы блокировок заключается в запрете пуска конвейера при невыполнении обязательных условий безопасности. Наиболее важной является блокировка, запрещающая включение привода при открытых ограждениях приводного и натяжного барабанов, а также при снятых защитных кожухах в опасных зонах.
Блокировка ограждений реализуется с помощью концевых выключателей или магнитных датчиков положения, установленных на защитных крышках и дверцах. При открывании ограждения размыкается электрическая цепь управления, что делает невозможным подачу питания на пусковое устройство. Если ограждение открывается во время работы конвейера, система автоматически отключает привод и выдает звуковой и световой сигнал аварии.
Предпусковая сигнализация является обязательным элементом системы безопасности конвейеров, особенно при большой протяженности трассы или расположении участков конвейера вне зоны видимости оператора. Согласно нормативным требованиям, перед пуском конвейера автоматически включается звуковой сигнал, который должен работать не менее 5 секунд. Это предупреждает персонал, находящийся вблизи конвейера, о предстоящем запуске оборудования и дает время покинуть опасную зону.
Критически важно, чтобы предпусковая сигнализация была сблокирована с пусковым устройством таким образом, что запуск конвейера становится возможным только после полного завершения работы сигнала. Любые попытки обхода этой блокировки категорически недопустимы и создают прямую угрозу безопасности персонала.
Кнопки аварийного останова типа "СТОП" представляют собой дублирующее средство экстренной остановки конвейера, которое может быть использовано персоналом при возникновении любой опасной ситуации. Согласно действующим нормативам, на конвейерах протяженностью до десяти метров кнопки аварийного останова устанавливаются обязательно в головной и хвостовой частях. На более длинных конвейерах кнопки устанавливаются с интервалом не более 50 метров вдоль всей трассы.
Конструкция аварийных кнопок должна обеспечивать легкое и надежное срабатывание в любых условиях эксплуатации. Кнопка обычно имеет грибовидную форму красного цвета с увеличенной поверхностью нажатия, что позволяет быстро активировать ее даже в перчатках. Корпус кнопки выполняется из ударопрочного пластика или металла со степенью защиты не ниже IP65, что обеспечивает работоспособность в условиях повышенной запыленности и влажности, характерных для карьеров.
После нажатия аварийной кнопки происходит размыкание силовых контактов в цепи управления приводом конвейера. Кнопка имеет механизм фиксации в нажатом положении, что предотвращает случайный повторный пуск конвейера. Возврат кнопки в исходное положение производится вручную путем поворота грибовидной головки по часовой стрелке. При этом сам по себе возврат кнопки не приводит к автоматическому пуску конвейера - для запуска требуется отдельная команда с пульта управления.
На карьерном конвейере длиной 280 метров установлена система аварийного останова. В головной части конвейера, где расположен приводной барабан и пульт управления, установлена кнопка СТОП непосредственно на пульте. В хвостовой части у загрузочного узла установлена вторая кнопка. Дополнительно вдоль трассы конвейера установлены еще 5 кнопок с интервалом приблизительно 45 метров. Все кнопки соединены последовательно в единую цепь безопасности, нажатие любой из них приводит к немедленной остановке конвейера.
Все датчики и устройства безопасности конвейера интегрируются в единую систему автоматического управления, которая обеспечивает непрерывный контроль всех критических параметров работы оборудования. Центральным элементом системы является программируемый логический контроллер или специализированное устройство управления конвейером, которое получает сигналы от всех датчиков, анализирует их состояние и принимает решения о пуске, остановке или изменении режима работы.
Электрическая схема подключения датчиков безопасности строится по принципу последовательного соединения нормально замкнутых контактов. Это означает, что в нормальном состоянии, когда все датчики исправны и не зафиксировали аварийных ситуаций, их контакты замкнуты и пропускают управляющий сигнал. При срабатывании любого датчика его контакт размыкается, что приводит к разрыву цепи управления и автоматической остановке привода конвейера.
Такая схема обладает важным преимуществом - она обеспечивает безопасность даже при обрыве проводов или повреждении датчиков. В случае любой неисправности в цепи безопасности система автоматически переходит в безопасное состояние с остановкой конвейера. Для диагностики состояния отдельных датчиков контроллер дополнительно получает информацию через входы мониторинга, что позволяет точно определить, какой именно датчик вызвал остановку.
Система управления конвейером анализирует следующую логическую цепочку перед разрешением пуска:
Условие пуска = (Все ограждения закрыты) И (Предпусковая сигнализация завершена) И (Натяжение ленты в норме) И (Отсутствие сигналов от аварийных датчиков) И (Нажата кнопка ПУСК)
После пуска контроллер непрерывно мониторит: (Скорость ленты в норме) И (Отсутствие схода ленты) И (Отсутствие завала) И (Температура в норме) И (Не нажата кнопка СТОП) И (Не натянут аварийный трос)
Нарушение любого условия во второй группе приводит к немедленной остановке с записью события в журнал аварий и активацией соответствующей индикации на пульте оператора.
Регулярная проверка работоспособности всех элементов системы безопасности конвейера является обязательным требованием нормативных документов и критически важным фактором обеспечения безопасной эксплуатации оборудования. Частота проверок определяется характером работы датчиков, условиями эксплуатации и требованиями производителей оборудования. Согласно общепринятой практике и рекомендациям технических регламентов, основные элементы системы безопасности должны проверяться еженедельно.
Еженедельная проверка включает визуальный осмотр всех датчиков на предмет механических повреждений, загрязнений и правильности установки. Проверяется состояние тросов аварийных выключателей - отсутствие обрывов, правильность натяжения, исправность крепежных элементов. Проводится функциональная проверка датчиков путем имитации аварийной ситуации - например, ручное отклонение ролика датчика схода ленты или натяжение аварийного троса для проверки срабатывания выключателя.
Проверка работоспособности звуковой сигнализации выполняется перед каждым пуском конвейера после длительной остановки, но не реже одного раза в смену. Оператор должен убедиться в срабатывании сирены при нажатии кнопки пуска и в соблюдении требуемой длительности сигнала не менее 5 секунд. Кнопки аварийного останова проверяются путем нажатия при работающем конвейере с последующей фиксацией факта остановки в журнале оборудования.
Результаты всех проверок должны фиксироваться в специальном журнале технического обслуживания конвейера с указанием даты, времени проверки, перечня проверенных элементов и выявленных неисправностей. Эксплуатация конвейера с неисправными или непроверенными системами безопасности категорически запрещается.
Категорически нет. Эксплуатация конвейера с неисправными системами безопасности запрещена требованиями охраны труда и создает прямую угрозу жизни персонала. Согласно Приказу Минтруда России номер 814н, работа конвейера разрешается только при исправности всех элементов системы защиты. При обнаружении неисправности датчика необходимо немедленно остановить конвейер и произвести ремонт или замену неисправного элемента. Временное отключение или шунтирование датчиков безопасности является грубым нарушением правил эксплуатации оборудования.
Датчики схода ленты всегда устанавливаются парами - по одному датчику с каждой стороны конвейера. Минимальное количество пар определяется длиной конвейера и особенностями его конфигурации. На прямых участках датчики устанавливаются с интервалом 30-50 метров. Обязательно размещение датчиков в местах загрузки, перегрузки материала и на участках с изменением направления движения ленты. Для конвейера длиной 100 метров потребуется минимум 3-4 пары датчиков, для конвейера длиной 500 метров - от 10 до 15 пар. Точное количество определяется проектом и рекомендациями производителя конвейера.
Длительность предпусковой звуковой сигнализации не менее 5 секунд установлена на основании анализа времени реакции человека и необходимости обеспечить достаточный интервал для покидания опасной зоны. За это время персонал, находящийся вблизи конвейера, должен услышать сигнал, оценить ситуацию и принять меры безопасности. Для конвейеров, расположенных вне зоны видимости оператора, могут применяться более длительные интервалы сигнализации - до 10-30 секунд. Важно, что пуск конвейера должен происходить только после полного завершения цикла сигнализации, а не одновременно с ее началом.
Полная комплексная проверка всех систем безопасности должна проводиться не реже одного раза в месяц. Однако различные элементы системы требуют проверки с разной периодичностью. Предпусковая сигнализация и блокировки ограждений проверяются ежесменно перед началом работы. Датчики схода ленты, аварийные тросовые выключатели, датчики обрыва и пробуксовки проверяются еженедельно. Ежемесячная проверка включает полное функциональное тестирование всей системы с имитацией различных аварийных ситуаций и проверкой правильности реакции системы управления. Результаты всех проверок обязательно фиксируются в журнале технического обслуживания.
Ложное срабатывание аварийного тросового выключателя может быть вызвано несколькими причинами. Наиболее распространенные - обрыв или чрезмерное ослабление натяжения троса, повреждение механизма выключателя, попадание посторонних предметов на трос. Необходимо тщательно осмотреть весь трос по всей длине, проверить его натяжение и состояние крепежных элементов. Проверить корпус выключателя на наличие механических повреждений и убедиться в свободном ходе рычага управления. Если видимых причин не обнаружено, следует заменить выключатель на новый или заведомо исправный. Категорически запрещается возобновлять работу конвейера без выяснения и устранения причины срабатывания.
Нет, для конвейеров протяженностью более десяти метров установка тросового выключателя является обязательным требованием согласно ГОСТ 12.2.022-80. Кнопки аварийного останова не могут полноценно заменить тросовый выключатель, поскольку они располагаются в фиксированных точках, и для их активации персоналу необходимо до них дойти. Тросовый выключатель позволяет остановить конвейер из любой точки вдоль его трассы простым натяжением троса, что критически важно в экстренных ситуациях. Кнопки останова устанавливаются как дополнительное средство безопасности в ключевых точках конвейера - у пульта управления, в зонах загрузки и разгрузки.
Игнорирование сигнала датчика пробуксовки может привести к крайне опасным последствиям. При пробуксовке происходит интенсивное трение между лентой и приводным барабаном, что вызывает быстрый нагрев в зоне контакта. Температура может достигать значений, при которых начинается термическое разрушение резины ленты с выделением дыма и возможным возгоранием. Статистика показывает, что пробуксовка является причиной около 30 процентов пожаров на конвейерах в горнодобывающей промышленности. Кроме того, пробуксовка приводит к быстрому износу ленты, повреждению футеровки барабана и может вызвать обрыв ленты. Поэтому при срабатывании датчика пробуксовки необходима немедленная остановка конвейера и устранение причины - обычно это перегрузка, ослабление натяжения или попадание посторонних предметов.
Да, система безопасности необходима на конвейерах любой длины. Для конвейеров протяженностью до десяти метров нормативы допускают упрощенную конфигурацию - обязательными являются кнопки аварийного останова в головной и хвостовой частях, блокировки ограждений приводного барабана, предпусковая звуковая сигнализация. Хотя тросовый выключатель для таких конвейеров не является обязательным, рекомендуется установка датчиков схода ленты при ширине ленты более 800 миллиметров и датчика пробуксовки при работе с тяжелыми или абразивными материалами. Система защиты должна обеспечивать автоматическую остановку при открывании ограждений и невозможность пуска конвейера при невыполнении условий безопасности.
Оптимальное место установки датчика завала определяется конструкцией разгрузочного узла и траекторией движения транспортируемого материала. Механический датчик с подвесной штангой или цепью устанавливается над выходом конвейерной ленты на расстоянии 0.5-1 метр от точки схода материала и на высоте, которая на 20-30 процентов превышает нормальную высоту струи разгружаемого материала. Микроволновый или ультразвуковой датчик монтируется таким образом, чтобы его зона чувствительности охватывала пространство непосредственно перед и над разгрузочным узлом. При этом необходимо учитывать возможность образования пылевого облака, которое может влиять на работу бесконтактных датчиков. Рекомендуется установка датчиков в комбинации - первый для раннего предупреждения, второй для критической остановки.
При срабатывании датчика безопасности автоматически происходит отключение привода конвейера и включение звуковой и световой аварийной сигнализации. Оператор должен немедленно прекратить загрузку конвейера и зафиксировать на пульте управления, какой именно датчик вызвал остановку. После этого персонал проводит осмотр конвейера для выявления причины срабатывания датчика. Обнаруженная неисправность или аварийная ситуация должна быть устранена, датчик приведен в исходное состояние. Перед повторным пуском обязательна проверка исправности всех систем безопасности и отсутствия людей в опасной зоне. Возобновление работы производится только после получения разрешения ответственного лица смены. Все действия фиксируются в журнале оборудования с указанием времени остановки, причины и принятых мер.
Системы блокировок и аварийного останова на ленточных конвейерах карьера представляют собой сложный комплекс взаимосвязанных устройств, обеспечивающих безопасную эксплуатацию оборудования и защиту персонала от травмирования. Современные конвейеры оснащаются многоуровневой системой защиты, включающей аварийные тросовые выключатели, датчики схода и обрыва ленты, контроль пробуксовки приводного барабана, датчики завала материала, блокировки защитных ограждений и систему предпусковой сигнализации.
Эффективность работы всей системы безопасности напрямую зависит от качества монтажа оборудования, правильности настройки параметров срабатывания датчиков и регулярности проведения профилактических проверок. Еженедельная проверка работоспособности всех элементов системы является обязательным требованием и должна неукоснительно выполняться ответственным персоналом с фиксацией результатов в журнале технического обслуживания.
Важно понимать, что никакие производственные задачи или соображения экономии времени не могут служить основанием для эксплуатации конвейера с неисправными или отключенными системами безопасности. Соблюдение всех требований нормативных документов и рекомендаций производителей оборудования является основой безаварийной работы карьерного транспорта и сохранения жизни и здоровья работников горнодобывающей промышленности.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.