一、项目概况
项目名称：陕西某地面矿山输煤系统刮板机断链保护改造
项目地点：陕西省渭南市某民营矿山（地面洗选及储煤场）
实施时间：2025年1月
涉及设备：3台SGB620/40T型刮板输送机（精煤输送、中煤输送、矸石排放各1台）
保护装置型号：MDR-SCD-10断链保护器
实施单位：矿方机电队配合厂家技术人员
该矿山年处理原煤120万吨，地面输煤系统共有7台刮板机。2024年第四季度，其中一台精煤刮板机连续发生两次断链事故，造成中部槽拉裂、从动轴弯曲，直接经济损失超过22万元。矿方决定对所有刮板机进行断链保护装置加装改造，首期选取3台运行频率最高、历史故障最多的设备作为试点。
二、改造前存在的问题
2.1原有保护缺失
3台刮板机在改造前均未安装任何形式的断链保护装置。矿方主要依靠人工巡检（每2小时一次）和电流监控来判断链条状态。然而，两次断链事故均发生在夜班巡检间隔期间，巡检人员未能及时发现，导致事故扩大。
2.2断链事故损失严重
以2024年11月的一次断链为例：
●断链后链条堆积卡死，导致机头链轮崩裂、中部槽底板磨穿
●停机抢修68小时
●维修费用（链轮、中部槽、链条、人工）约9.5万元
●停产损失（按每小时5000元计算）约34万元
●合计损失超过43万元
2.3矿方核心诉求
●绝对可靠：断链、卡链、斜链必须100%报警停机
●适应地面高粉尘环境：输煤廊道煤尘浓度高，设备需免维护周期≥6个月
●安装不影响生产：改造时间不超过4小时/台
●兼容现有控制系统：输出信号需与原有PLC（西门子S7-200SMART）匹配
三、解决方案：MDR-SCD-10接触式测速断链保护器
3.1选型依据
矿方机电矿长组织技术对比后，最终选定MDR-SCD-10接触式磁电测速断链保护器。主要考量如下：
3.2MDR-SCD-10技术特点
●测量原理：磁电式速度传感器直接安装在从动轴轴心，实时监测转速。当转速低于正常值的70%时，输出报警信号。
●防护等级：IP68（整体灌封），可直接水洗，适应高粉尘环境。
●工作温度：-30℃~+85℃，适应陕西冬季低温及夏季高温。
●输出方式：两线制常闭触点，兼容矿方西门子PLC。
●附加功能：LED数码管转速显示，方便巡检人员直接读数。
3.3安装方案
采用轴心钻孔攻丝安装，每台刮板机利用检修日实施，实际安装时间约1.5小时。
四、安装实施过程（以精煤刮板机为例）
4.1设备参数
●型号：SGB620/40T
●输送长度：85米
●链速：0.86m/s
●电机功率：40kW
●从动轴轴端直径：φ55mm，外露轴头长度约45mm
4.2安装步骤
步骤1：安全准备（15分钟）
办理检修工作票，切断刮板机主电源及控制电源，挂牌上锁。清理从动轴端面的煤尘和锈蚀。
步骤2：轴心钻孔攻丝（40分钟）
使用磁力钻配合φ10.5mm硬质合金钻头，在轴心钻深20mm的底孔，然后用M12×1.5丝锥攻丝。钻孔过程中用磁铁吸附铁屑，防止落入轴承。
步骤3：传感器安装（10分钟）
将MDR-SCD-10传感器旋入螺纹孔，涂少量螺纹锁固胶，拧紧力矩20N·m。传感器尾部引出两芯屏蔽电缆，沿机尾罩内侧敷设，穿金属软管保护。
步骤4：接线（10分钟）
电缆引入现场防水接线盒（IP65），传感器信号线接入PLC数字量输入模块（I0.2）。原无保护线路，本次为新增输入点，并在PLC程序中增加断链报警逻辑。
步骤5：参数设定（10分钟）
通过保护器面板上的拨码开关，设定额定转速为720r/min（从动轴实测转速），报警阈值设为70%（即低于504r/min时报警），延时时间2秒。
步骤6：功能测试（15分钟）
●空载测试：刮板机空载运行，实测转速718r/min，保护器显示正常，无报警。
●模拟断链：手动盘车使从动轴减速至450r/min，2秒后保护器输出报警，PLC执行停机，中控室显示“精煤刮板机断链”。
●模拟卡链：在刮板机中部加入阻力使转速下降至480r/min，同样触发报警。
●误报测试：正常启停3次，无任何误报。
步骤7：现场培训（15分钟）
对当班电工和岗位工进行培训，内容包括：转速表读数（正常范围700~740r/min）、报警复位操作、每月清理轴端积尘、传感器故障判断。
4.3其余2台刮板机安装
中煤刮板机和矸石刮板机采用相同方案，分别在后续两个检修日完成安装。三台设备总计改造时间控制在4个工作日内，未影响正常生产。
五、经验与建议
5.1成功关键
●选对原理：接触式测速从根本上解决了高粉尘环境下接近开关失效的问题。
●预则立：利用检修日施工，不影响正常生产，矿方接受度高。
●数据说话：改造前后对比明确，经济账算得清，矿方决策果断。
5.2推广价值
该案例适用于同类地面矿山、洗煤厂、储煤场等场景的刮板机断链保护改造。建议其他企业在采购新设备时，要求主机厂在从动轴预留M12×1.5螺纹孔，以便后续便捷加装保护器。
