礦司控道岔的應(yīng)用研究

摘 要：以往在開采煤礦時，在改變道岔間的運輸轉(zhuǎn)換時，采用的一直是人工操作，這不僅威脅著工人和煤層的安全性，同時也降低了生產(chǎn)效率。因此，為了滿足綜合機電一體化的發(fā)展需求，在礦井安裝司控道岔，來代替人工扳道器實現(xiàn)礦車的變道，具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、抗干擾性強、維修方便、故障率低及互換性好等特點，這可以極大地改善礦井的運輸系統(tǒng)，尤其是窄軌運輸，提高整個系統(tǒng)的運輸效率。

關(guān)鍵詞：司控道岔 人工扳道 自動化

中圖分類號：TD26 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（c）-0103-01

煤礦自動化的發(fā)展，對提高煤礦的煤炭生產(chǎn)量具有非常明顯的推動作用。很多煤礦在建礦伊始往往采用的人工扳道，其不僅運輸效率較低，環(huán)境差、系統(tǒng)生產(chǎn)不科學(xué)，而且也容易發(fā)生傷殘事故，從而影響礦井安全。因此，在運輸設(shè)備的選擇上，如果選擇可靠安全、準(zhǔn)確穩(wěn)定的自動道岔設(shè)備，遠距離控制道岔，則可以實現(xiàn)安全生產(chǎn)的目的。

1 人工扳道存在的不足之處

人工扳道在工作過程中存在各種弊端，嚴重威脅著礦井的安全。主要不足之處有以下三點：（1）在礦車或者機車開停時，容易發(fā)生撞擊，從而導(dǎo)致車身的損壞。（2）在開停車時，還需要對道岔進行扳動，這也需要耗費時間，致使運輸效率低下。同時，這種來來回回、起起落落的頻繁操作，不僅降低了電車的使用壽命，而且也容易導(dǎo)致運輸緊張，并出現(xiàn)車輛堵塞的情況。此外，使用工人扳道也存在著安全隱患。（3）使用人工扳道，不利于克服煤塵、瓦斯爆炸等的潛在威脅，也需要改善裝置。這些不足之處的存在都促使了各個煤礦探索新的設(shè)備裝置。

2 設(shè)備選擇

除了人工扳道的不足之外，隨著各礦區(qū)的不斷開采，也使得各礦的機械化開采難度加大。同時，外加水害隱患、水平銜接滯后、煤層壓茬也極其緊張，從而使其井下作業(yè)更加復(fù)雜化。司控道岔裝置又分為分為電動式和氣動式兩種。由于電動式具有穩(wěn)定的工作性能且優(yōu)良可靠，抗外界干擾的能力也較強，并且故障的發(fā)生率也較低。因此，有條件的煤礦可以選用煤礦用電動式司控道岔裝置，以期改善機械設(shè)備，降低煤礦事故的發(fā)生，提高生產(chǎn)效率。

3 司控道岔的工作原理

3.1 司控道岔主要組成

司控道岔是礦井下運輸線路的重要組成部分，司控道岔裝置主要有發(fā)射器、控制器、岔位顯示器、執(zhí)行機構(gòu)等四部分共同組成，使用的氣動裝置是由氣缸、單向閥、油水分離器、蓄能器、電磁換向閥、導(dǎo)氣管等共同組成的。

3.2 工作原理

司控道岔是通過發(fā)射器實現(xiàn)編碼信號的發(fā)射的，且運用的是加密編碼脈沖調(diào)制的方式。機車司機通過控制發(fā)射器的指令鍵，并接通電源指令鍵，而后編碼電路便會自動的根據(jù)指令進行編碼，輸出相應(yīng)的編碼信號，該信號還會與振蕩器產(chǎn)生的高頻信號被共同送往調(diào)制器，從而產(chǎn)生了調(diào)頻信號，還要經(jīng)過發(fā)射器發(fā)射出去。控制器是裝置的核心部分，它通過接收和驅(qū)動信號，將較小的調(diào)頻信號放大，并清除接收信號的干擾部分，只保留固定赫茲的載波信號（315 MHz），從而實現(xiàn)編碼信號與載波信號的分離。當(dāng)信號被接收且確認后，電源便可以立刻驅(qū)動電動轉(zhuǎn)撤機的運轉(zhuǎn)。而當(dāng)轉(zhuǎn)撤機運轉(zhuǎn)時，其搖臂也會帶動平板的拉條和拉桿的轉(zhuǎn)動，從而帶動平板的拉條完成道岔的自動轉(zhuǎn)換。同時，電動轉(zhuǎn)撤機內(nèi)部十字插頭的位置也會實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，進而轉(zhuǎn)變交流電的供電方式。此外，司控道岔裝置還可實現(xiàn)岔位指示器LED的方位轉(zhuǎn)換，從而完成道岔與岔位指示器的同步轉(zhuǎn)換。在此工作原理中，需要注意的是控制電壓需要保持12 V。此時，司控道岔也完成了一個工作過程。

3.3 電路設(shè)計

司控道岔的電源是127 V，是由大巷照明提供的動力電源。通過控制器將電源輸送到轉(zhuǎn)轍機、岔位顯示器中，進而達到了轉(zhuǎn)轍機和岔位顯示器同步轉(zhuǎn)換的目的。

4 安裝與調(diào)試

4.1 安裝

司控道岔的安裝主要有以下幾個步驟：（1）在礦井下的主要安裝道岔處設(shè)計一個專門的安裝室，并作為司控裝置的設(shè)備安裝室。在一定程度上，安裝室還可以防止機械的損壞。其設(shè)計的規(guī)模為1500×1500×1200 mm（寬高長）。（2）照明的電源線要掛在電纜鉤或者是頂板處。若有電纜鉤，電源線需要跟隨電纜鉤進行吊掛；若無電纜鉤，則可以使用特制的小電纜鉤進行吊掛，并且還要有一定的高度和間距。（3）控制器也需要安裝到安裝室內(nèi)，并利用控制器的四個底腳孔將其吊掛在室內(nèi)的墻壁上，以使其更好的和轉(zhuǎn)撤機進行連接。（4）需使用三通插孔將控制器和電源進行連接。（5）使轉(zhuǎn)撤機的支架固定好，同時，轉(zhuǎn)撤機的搖臂還要位于道岔平板拉條的中心線上，并且轉(zhuǎn)撤機還要與該中心保持垂直。此外，還要調(diào)整連桿與道岔間的位置。（6）調(diào)整連接拉桿與道岔之間的轉(zhuǎn)動距離。（7）將顯示器吊掛在鋼絲繩上。

4.2 調(diào)試

安裝之后，還需要對司控道岔裝置進行調(diào)試，以檢測其是否安全可用。首先，需要接通裝置的電源，并通過發(fā)射機或手動按鍵進行信號發(fā)射，以檢測扳岔及岔位的指示功能是否靈活可靠。其次，機車司機要按正常的順序?qū)Φ啦磉M行扳動，以使轉(zhuǎn)撤機可以正常運行。但若道岔沒有實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，岔位指示也沒有發(fā)生變動時，司機便可以察覺并發(fā)現(xiàn)道岔未能實現(xiàn)成功轉(zhuǎn)換。最后，要對整個系統(tǒng)裝置進行調(diào)試。接通電源，發(fā)射機按照接收器的相應(yīng)數(shù)字進行信號發(fā)射，若轉(zhuǎn)撤機的運轉(zhuǎn)方向和設(shè)定的方向相一致，且岔位的指示方位與道岔的方向也相符，就說明該系統(tǒng)正常運行，沒有出現(xiàn)失誤。

5 使用

在使用過程中，司機需將機車運行到控制器可接受的范圍內(nèi)，并發(fā)射編碼信號，而后通過控制器來驅(qū)動轉(zhuǎn)撤機發(fā)生運轉(zhuǎn)，與此同時，岔位指示器也相應(yīng)的轉(zhuǎn)動，而道岔便可實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換。但當(dāng)司機按錯發(fā)射數(shù)字時，道岔轉(zhuǎn)換方位與設(shè)定的也不一致，司機就需要放慢車速或停止行進，并在7s再次發(fā)射信號，便可恢復(fù)設(shè)定的方位。若發(fā)射機無電或損壞時，司機還可以使用控制室內(nèi)的轉(zhuǎn)換按鈕，從而實現(xiàn)道岔的轉(zhuǎn)換，操作時間的間隔與發(fā)射機的時間間隔相同。此外，當(dāng)轉(zhuǎn)撤機無法運轉(zhuǎn)時，還可通過轉(zhuǎn)撤機的搖把來實現(xiàn)道岔的轉(zhuǎn)換。

6 結(jié)論

煤礦是我國重要的工業(yè)資源，煤產(chǎn)量的多少對我國經(jīng)濟的發(fā)展有重要的促進作用。為此，建議有條件的煤礦可采用司控道岔的運輸裝置，不僅能過提高運輸效率，改善礦井環(huán)境，同時還建立健全科學(xué)合理的生產(chǎn)體系，從而減少安全事故的發(fā)生。此外，該系統(tǒng)裝置還具有調(diào)試方便，安裝便捷，易于維修等優(yōu)點。一定程度上，也可以使各煤礦更好地發(fā)揮其功能和作用，通過更大的產(chǎn)能，不斷促進我國經(jīng)濟健康快速的發(fā)展。

參考文獻

[1] 袁圓圓.煤礦司控道岔裝置的研究及應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2012（5）：98.

[2] 李聰，劉學(xué)偉，李志強，郭曉慶.司控道岔裝置在超化煤礦的應(yīng)用[J].水力采煤與管道運輸，2009（1）：103-104.

[3] 程學(xué)振，白建曄，王雅麗.QBZ動力載波裝置在綜采工作面的應(yīng)用[J].中州煤炭，2010（10）：57-58.

[4] 陳玉標(biāo).KJDT—Ⅰ型司控道岔裝置在新安煤礦的推廣和應(yīng)用[J].科技信息. 2010（23）：223-224.

[5] 張巖軍，王忠賓，李銳.新型礦用電動軌道車行走機構(gòu)的設(shè)計[J].煤礦機械， 2011（6）：323-324.