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皮帶輸送機(jī)是連續(xù)運(yùn)輸機(jī)中效率較高、使用很普遍的一種機(jī)型，廣泛應(yīng)用于采礦、冶金、建設(shè)工地、港口以及工業(yè)企業(yè)內(nèi)部流水線上。在散貨港口裝卸作業(yè)，皮帶輸送機(jī)已成為不可或缺的重要裝卸輸送設(shè)備。在散糧、礦石等場(chǎng)合也適合采用長(zhǎng)距離的皮帶輸送機(jī)。

本文介紹3條皮帶輸送機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的構(gòu)成、電氣工作原理及其故障維修。

一、三條皮帶輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)

圖1示出的是由3條皮帶輸送機(jī) 組成的運(yùn)輸系統(tǒng)，圖中左上角是物料箱，物料經(jīng)過(guò)漏斗下泄到1號(hào) 輸送帶上，經(jīng)1號(hào)輸送帶運(yùn)輸一定距離后，物料轉(zhuǎn)移到2號(hào)輸送帶上繼續(xù)傳輸，之后再經(jīng)3號(hào)輸送帶將物料運(yùn)輸?shù)侥康牡?，完成輸送任?wù)。每一臺(tái)輸送帶均須由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，3條輸送機(jī)共使用3臺(tái)電機(jī)。

為了防止物料在皮帶上產(chǎn)生堆積現(xiàn)象，3條皮帶輸送機(jī)應(yīng)逆序啟動(dòng)，即圖1中的3條皮帶輸送機(jī)的啟動(dòng)順序應(yīng)為3號(hào)→2號(hào)→1號(hào)。 皮帶機(jī)停機(jī)時(shí)，停機(jī)的順序是1號(hào)→2號(hào)→3號(hào)。無(wú)論哪一條輸送帶出現(xiàn)故障，都要把第一級(jí)皮帶停止，以防止繼續(xù)傳送物料，導(dǎo)致物料在傳送帶上堆積。

二、皮帶輸送機(jī)的電氣工作原理

3條皮帶輸送機(jī)的電氣控制原理圖見(jiàn)圖2。

圖2中使用了4只不同特性的時(shí)間繼電器。為了方便分析其工作原理，這里首先介紹電路中使用的時(shí)間繼電器。

1.時(shí)間繼電器

通常在電路中使用的時(shí)間繼電器是線圈通電即開(kāi)始延時(shí)，延時(shí)時(shí)間到達(dá)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。而圖2中除了使用上述特性的時(shí)間繼電器KT1和KT2外，還使用了線圈斷電開(kāi)始延時(shí)的時(shí)間繼電器KT3和KT4。如果一篇技術(shù)文檔或一幅電路圖中僅使用一種時(shí)間繼電器，則其線圈可使用普通繼電器線圈通用的圖形符號(hào)；如果一幅電路圖中兼有上述兩種或更多種類的時(shí)間繼電器，則為了有所區(qū)別，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，這些時(shí)間繼電器應(yīng)使用不同的圖形符號(hào)，如圖3所示。

圖3(a)是線圈通電開(kāi)始延時(shí)的時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)，包括線圈符號(hào)和觸點(diǎn)符號(hào)。其常開(kāi)觸點(diǎn)須待延時(shí)結(jié)束才閉合，常閉觸點(diǎn)須待延時(shí)結(jié)束才斷開(kāi)。

圖3(b)是線圈斷電開(kāi)始延時(shí)的時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)，包括線圈符號(hào)和觸點(diǎn)符號(hào)。觸點(diǎn)在線圈通電時(shí)瞬時(shí)動(dòng)作；線圈斷電時(shí)，其常開(kāi)觸點(diǎn)須待延時(shí)結(jié)束才斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)須待延時(shí)結(jié)束才閉合。

圖3(c)是線圈通電和斷電均有延時(shí)的時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)。其常開(kāi)觸點(diǎn)在線圈通電時(shí)延時(shí)閉合，線圈斷電時(shí)延時(shí)斷開(kāi)；其常閉觸點(diǎn)在線圈通電時(shí)延時(shí)斷開(kāi)，線圈斷電時(shí)延時(shí)閉合。

2.皮帶輸送機(jī)電路工作原理

圖2電路包括皮帶輸送機(jī)的一次主電路和二次控制電路。下面分別給以介紹。

（1）皮帶輸送機(jī)主電路

圖2所示的皮帶輸送機(jī)使用了3臺(tái)電機(jī)M1、M2和M3，它們的啟動(dòng)與停止由交流接觸器KM1、KM2和KM3控制。啟動(dòng)順序是，首先啟動(dòng)電機(jī)M3，然后啟動(dòng)電機(jī)M2，最后啟動(dòng)電機(jī)M1。停機(jī)時(shí)的順序是，先停止電機(jī)M1，然后停止電機(jī)M2，最后停止電機(jī)M3。

3臺(tái)電機(jī)均各自安裝有熔斷器和熱繼電器，用于短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)。

（2）二次電路對(duì)3臺(tái)電機(jī)的順序啟動(dòng)與停止

皮帶輸送機(jī)的二次控制電路應(yīng)能滿足系統(tǒng)總的控制要求，即電機(jī)開(kāi)機(jī)順序?yàn)镸3→M2→M1，而停機(jī)順序?yàn)镸1→M2→M3。

皮帶輸送機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)點(diǎn)按啟動(dòng)按鈕SB2（參見(jiàn)圖2），這時(shí)中間繼電器KA線圈得電，其3個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)同時(shí)閉合，其中KA-1閉合實(shí)現(xiàn)自保持；KA-2閉合為接觸器KM3的線圈獲得電源作好了準(zhǔn)備；KA-3閉合使4只時(shí)間繼電器KT1～KT4線圈得電開(kāi)始工作。

由于KT4的觸點(diǎn)KT4-1是線圈通電瞬間動(dòng)作閉合、線圈斷電延時(shí)斷開(kāi)的，所以，KT4的瞬時(shí)閉合觸點(diǎn)KT4-1使接觸器KM3的線圈在點(diǎn)按啟動(dòng)按鈕SB2的同時(shí)即獲得電源，KM3的主觸點(diǎn)閉合，電機(jī)M3驅(qū)動(dòng)3號(hào)輸送帶首先開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。KM3的線圈有電后，其輔助常開(kāi)觸點(diǎn)KM3閉合實(shí)現(xiàn)自保持。該觸點(diǎn)的另一個(gè)作用就是停機(jī)時(shí)使電機(jī)M3最后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，詳見(jiàn)后述。

之后應(yīng)該啟動(dòng)電機(jī)M2。控制電機(jī)M2啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)與停機(jī)的是接觸器KM2，由圖2可見(jiàn)，其線圈回路中，在中間繼電器觸點(diǎn)KA-3閉合、時(shí)間繼電器KT3線圈獲得電源后，KT3瞬時(shí)動(dòng)作的觸點(diǎn)KT3-1已經(jīng)閉合，之后時(shí)間繼電器KT2的延時(shí)閉合觸點(diǎn)KT2-1一旦延時(shí)閉合，接觸器KM2的線圈即可獲得電源，KM2的主觸點(diǎn)接通電機(jī)M2的工作電源，M2開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。KM2吸合動(dòng)作后，其輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)自保持。由此看來(lái)，時(shí)間繼電器KT2的延時(shí)時(shí)間，就是電機(jī)M3和M2兩臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間間隔。

時(shí)間繼電器KT1是線圈通電開(kāi)始延時(shí)的繼電器，其延時(shí)結(jié)束后，延時(shí)閉合的常開(kāi)觸點(diǎn)KT1-1閉合，接觸器KM1線圈得電，電動(dòng)M1開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。

顯然，只要時(shí)間繼電器KT1比KT2的延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，就能保證電機(jī)M1比電機(jī)M2啟動(dòng)的更晚一些。

綜上所述，皮帶輸送機(jī)的二次控制電路可以實(shí)現(xiàn)3臺(tái)電機(jī)正確的啟動(dòng)順序。

（3）二次控制電路中的電機(jī)停機(jī)過(guò)程

皮帶輸送機(jī)停機(jī)時(shí)，點(diǎn)按圖2中的停機(jī)按鈕SB1，中間繼電器KA線圈斷電，其所有觸點(diǎn)釋放。時(shí)間繼電器KT1～KT4線圈斷電，KT1的線圈斷電后觸點(diǎn)KT1-1瞬間釋放，接觸器KM1線圈斷電，電機(jī)M1首先斷電停機(jī)。之后KT3線圈斷電后延時(shí)動(dòng)作的觸點(diǎn)KT3-1延時(shí)斷開(kāi)，接觸器KM2線圈斷電，電機(jī)M2斷電停機(jī)。這里要說(shuō)明一下與時(shí)間繼電器的觸點(diǎn)KT2-1并聯(lián)的接觸器KM2的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)的作用，它在電機(jī)M2的啟動(dòng)與運(yùn)行中似乎均可有可無(wú)，但它是電機(jī)M2順序停機(jī)不可或缺的。因?yàn)橥C(jī)時(shí)點(diǎn)按了停機(jī)按鈕SB1后，4只時(shí)間繼電器線圈均斷電，KT1和KT2的延時(shí)觸點(diǎn)KT1-1和KT2-1同時(shí)斷開(kāi)，如果沒(méi)有觸點(diǎn)KM2輔助常開(kāi)觸點(diǎn)的作用，那么接觸器KM1和KM2的線圈將同時(shí)斷電，導(dǎo)致電機(jī)M1和M2同時(shí)斷電停機(jī)。顯然這不符合系統(tǒng)控制的要求。另外，與中間繼電器的觸點(diǎn)KA-2并聯(lián)的接觸器KM3的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)，作用與上雷同，都是為了實(shí)現(xiàn)順序停機(jī)而設(shè)置的。

時(shí)間繼電器KT4也是線圈斷電后延時(shí)動(dòng)作的，但其延時(shí)時(shí)間較KT3長(zhǎng)一些，所以其觸點(diǎn)KT4-1稍后才使接觸器KM3線圈斷電，致使電機(jī)M3最后停機(jī)。這樣的停機(jī)過(guò)程也正是系統(tǒng)工作所需要的。

梳理4只時(shí)間繼電器的工作情況，如表1所示，它們相互配合，完成了皮帶輸送機(jī)的開(kāi)機(jī)與停機(jī)的順序要求。

三、皮帶輸送機(jī)故障維修實(shí)例

一個(gè)由三條皮帶輸送機(jī)組成的運(yùn)輸系統(tǒng)，啟動(dòng)開(kāi)機(jī)時(shí)應(yīng)該按照3號(hào)→2號(hào)→1號(hào)的順序啟動(dòng)，但近期出現(xiàn)故障，每次啟動(dòng)都是啟動(dòng)到2號(hào)機(jī)，啟動(dòng)程序就停止了，1號(hào)機(jī)不能啟動(dòng)。

根據(jù)分析，1號(hào)機(jī)的正常啟動(dòng)，依賴于二次控制電路中的時(shí)間繼電器KT1、交流接觸器KM1的器件本身完好，接線規(guī)范，壓線螺釘無(wú)松動(dòng)；一次電路中的熔斷器FU1正常，接觸器KM1的主觸點(diǎn)未嚴(yán)重?zé)g并未見(jiàn)接線松動(dòng)。而隔離開(kāi)關(guān)QS的工作情況可以暫緩考慮，因?yàn)槿绻ぷ鳟惓＃瑒t2號(hào)和3號(hào)皮帶機(jī)也不能正常工作。另外熱繼電器FR1也應(yīng)是正常的，因?yàn)樗某ｉ]觸點(diǎn)串聯(lián)在二次控制電路的公用電路中，影響的是3臺(tái)接觸器、電機(jī)的控制與運(yùn)行。

檢修該例故障時(shí)，暫時(shí)停止向傳送帶上投放物料，然后點(diǎn)按啟動(dòng)按鈕SB2,發(fā)現(xiàn)3號(hào)和2號(hào)輸送帶可以啟動(dòng)，但1號(hào)輸送帶長(zhǎng)時(shí)間不能啟動(dòng)。用萬(wàn)用表交流電壓檔測(cè)量時(shí)間繼電器觸點(diǎn)KT1-1兩端電壓，測(cè)量值為為380V，說(shuō)明該觸點(diǎn)未接通，因?yàn)橛|點(diǎn)一旦接通，其兩端是不會(huì)有電壓的，如此可以確定時(shí)間繼電器KT1已經(jīng)損壞。更換一只觸點(diǎn)容量較大（允許的工作電壓更高，工作電流更大）的時(shí)間繼電器，故障排除。

這臺(tái)皮帶輸送機(jī)使用時(shí)間繼電器的觸點(diǎn)KT1-1直接接通接觸器KM1的線圈電路，并長(zhǎng)期通過(guò)時(shí)間繼電器觸點(diǎn)給接觸器線圈供電，是時(shí)間繼電器損壞的重要原因。本例故障維修時(shí)，選用了一款觸點(diǎn)容量較大的時(shí)間繼電器，應(yīng)該可以運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間。也可以由時(shí)間繼電器KT1接通一只中間繼電器的線圈，然后用中間繼電器的觸點(diǎn)去控制接觸器KM1的線圈通電與否，應(yīng)該更可靠。但須給中間繼電器安排安裝位置。