帶式輸送機(jī)綜合集中控制研究與應(yīng)用*

劉 濤，周榮華

(1.江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西萍鄉(xiāng) 337055;2.豐城礦務(wù)局建新煤礦，江西豐城 331100)

帶式輸送機(jī)綜合集中控制研究與應(yīng)用*

劉 濤1，周榮華2

(1.江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西萍鄉(xiāng) 337055;2.豐城礦務(wù)局建新煤礦，江西豐城 331100)

多臺(tái)帶式輸送機(jī)存在集中控制難的問(wèn)題。介紹了某煤礦輸送帶綜合保護(hù)集中控制系統(tǒng)的工作原理，輸送帶綜合保護(hù)集中控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及使用注意事項(xiàng)，輸送帶實(shí)現(xiàn)了集中運(yùn)輸機(jī)集中控制，提高了煤礦的機(jī)械化、自動(dòng)化水平。

帶式輸送機(jī);集中控制;研究與應(yīng)用

1 概述

隨著煤炭機(jī)械化程度的進(jìn)一步提高，對(duì)于帶式輸送機(jī)有了許多更高的要求。帶式輸送機(jī)由于運(yùn)行阻力小、功率消耗少，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)距離、大運(yùn)量，因而成為煤礦井下及地面選煤廠的首選運(yùn)輸設(shè)備，并且廣泛應(yīng)用于煤炭行業(yè)［1］。帶式輸送機(jī)在使用中常見(jiàn)的安全問(wèn)題是皮帶跑偏、著火、斷帶、縱撕、打滑及傷人事故等，這些安全事故輕者造成沿線撒料，降低了輸送機(jī)的運(yùn)輸量;重則損壞皮帶甚至使輸送機(jī)無(wú)法工作，造成煤礦安全事故。如何解決和預(yù)防皮帶跑偏、著火、斷帶、縱撕、打滑及傷人事故等對(duì)帶式輸送機(jī)的安全高效運(yùn)行事關(guān)重要［2］。以前的帶式輸送機(jī)采用手工的操作方式，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、能耗高、維護(hù)量大、可靠性能差，而且多臺(tái)帶式輸送機(jī)存在集中控制困難等缺點(diǎn)。豐城礦務(wù)局建新煤礦現(xiàn)有膠帶運(yùn)輸機(jī)31部，其中大部分為上山運(yùn)輸輸送帶，有7條集中運(yùn)輸?shù)溃織l長(zhǎng)達(dá)1 000多米，且輸送帶安裝多達(dá)四部，均為單控方式，一人一機(jī)操作。隨著礦井的不斷延伸，輸送帶數(shù)量的不斷增加，相應(yīng)的崗位操作人員也不斷增加，給煤礦用工帶來(lái)一定的困難，而且安全隱患也增大。為此，建新煤礦在輸送帶集中運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)了集中控制，取得了較好的效果，相應(yīng)地減少了崗位操作人員，人員可用于維護(hù)輸送帶道的文明衛(wèi)生和設(shè)備的正常檢修，提高煤礦的機(jī)械化、自動(dòng)化水平，降低用工人數(shù)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2 帶式輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)工作原理［3-4］

帶式輸送機(jī)由輸送帶、機(jī)架、驅(qū)動(dòng)輥、承載托輥、回程托輥、張緊裝置、清掃器等零部件組成，組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。

圖1 帶式輸送機(jī)輸送機(jī)的組成部分

帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)集中控制系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)、真空啟動(dòng)器、輸送帶綜合保護(hù)裝置等組成。

工作過(guò)程及原理如下:

(1)參照接線示意圖2接好線，檢查接線無(wú)誤后接通電源，電源指示燈亮，表示本安電源電壓正常，點(diǎn)動(dòng)打點(diǎn)按鈕，各臺(tái)喇叭發(fā)出“笛笛”聲響，通訊應(yīng)能正常通話聯(lián)絡(luò)。

(2)按動(dòng)帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)裝置啟動(dòng)按鈕，開(kāi)始啟動(dòng)起車全線預(yù)警信號(hào)，經(jīng)過(guò)4～7 s的延時(shí)后，預(yù)警結(jié)束，1#輸送帶電機(jī)一磁力啟動(dòng)器吸合，電機(jī)一得電旋轉(zhuǎn)，臺(tái)數(shù)指示亦因?yàn)橛辛巳虞斎耄瑒t顯示已啟動(dòng)的臺(tái)數(shù)，經(jīng)過(guò)1～2 s的延時(shí)，1#輸送帶電機(jī)二磁力啟動(dòng)器吸合，電機(jī)二得電旋轉(zhuǎn)(無(wú)電機(jī)二的輸送帶機(jī)，本控制端口不接)，完成雙機(jī)延時(shí)吸合運(yùn)行，膠帶運(yùn)行速度指示燈隨導(dǎo)向滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)也在不停地閃亮。

圖2 帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)集中控制系統(tǒng)接線示意圖

(3)當(dāng)1#輸送帶啟動(dòng)完畢，第一部輸送帶綜合保護(hù)裝置通過(guò)集控端口，向2#輸送帶綜合保護(hù)裝置輸出一高電平信號(hào)，主機(jī)接收到信號(hào)后，開(kāi)始自動(dòng)啟動(dòng)起車全線預(yù)警信號(hào)，經(jīng)過(guò)4～7 s的延時(shí)后，預(yù)警結(jié)束，2#輸送帶電機(jī)一、電機(jī)二延時(shí)吸合運(yùn)行，同時(shí)顯示本臺(tái)所處集控中的位置。直至3#輸送帶自動(dòng)啟動(dòng)完畢臺(tái)數(shù)指示應(yīng)顯示1，往前依次顯示2、3，控制箱主控板上的接線端口可以直接與相應(yīng)的傳感器連接，當(dāng)任何一種保護(hù)動(dòng)作時(shí)，相應(yīng)發(fā)光二極管發(fā)光，同時(shí)實(shí)現(xiàn)保護(hù)停機(jī)并進(jìn)行語(yǔ)言報(bào)警，當(dāng)為溫度、煙霧保護(hù)時(shí)，電磁閥控制繼電器動(dòng)作，電磁閥進(jìn)行灑水。并同時(shí)實(shí)現(xiàn)故障閉鎖，在故障解除后，按下停止按鈕，主機(jī)才能回復(fù)到正常的監(jiān)控狀態(tài)。

(4)低速保護(hù)動(dòng)作原理:當(dāng)膠帶機(jī)運(yùn)行速度低于額定帶速的50%以下時(shí)，速度傳感器的通斷頻率隨膠帶機(jī)速度降低而降低，單片機(jī)檢測(cè)到速度保護(hù)，則立即進(jìn)行語(yǔ)言報(bào)警并實(shí)現(xiàn)保護(hù)停機(jī)。按下停止按鈕后，主機(jī)才能恢復(fù)到正常的監(jiān)控狀態(tài)。

(5)各種保護(hù)動(dòng)作時(shí)本機(jī)都有發(fā)光二極管顯示，故障解除之前常亮，當(dāng)故障解除后發(fā)光二極管閃亮。以此比較，來(lái)判斷故障是否解除及故障的種類等。

(6)當(dāng)本臺(tái)停機(jī)時(shí)，本臺(tái)和其后的各臺(tái)立即停車。

(7)通訊部分，輸送帶尾給煤機(jī)司機(jī)處安裝與裝置配套使用的聲光信號(hào)裝置，送話方按下“通話按鈕”則可全線向?qū)Ψ街v話;松開(kāi)則受話。

(8)真空啟動(dòng)器外接有檢修和應(yīng)急兩芯操作按鈕，可方便輸送帶正常檢修，當(dāng)輸送帶保護(hù)裝置本身有故障致使沿線開(kāi)不了車，一時(shí)來(lái)不及檢修或者更換時(shí)，為不影響生產(chǎn)，作為應(yīng)急措施，可按住該按鈕強(qiáng)行運(yùn)轉(zhuǎn)，如果是外接傳感器出現(xiàn)問(wèn)題，本裝置也有應(yīng)急開(kāi)關(guān)可在應(yīng)急狀況下開(kāi)車。

3 輸送帶綜合保護(hù)集中控制系統(tǒng)特點(diǎn)

(1)集中控制時(shí)具有連鎖功能，上位機(jī)不開(kāi)，下位機(jī)開(kāi)啟不了，起動(dòng)時(shí)具有逆煤流延時(shí)順序語(yǔ)音提示自動(dòng)起車，停車時(shí)順煤流順序自動(dòng)停車。自動(dòng)控制很好地解決了早前人工操作易出現(xiàn)失誤的缺陷，在功能保護(hù)正常的情況下不會(huì)出現(xiàn)埋機(jī)頭機(jī)尾和由此造成的斷帶事故。還可分出勞動(dòng)力來(lái)打掃沿線的文明衛(wèi)生和設(shè)備的維護(hù)工作。

(2)集中控制時(shí)具有全線臺(tái)顯及本機(jī)故障種類顯示及全線語(yǔ)音故障提示功能，另外在語(yǔ)音故障的時(shí)候也可根據(jù)本機(jī)顯示上數(shù)字能判斷出故障輸送帶的臺(tái)數(shù)，然后根據(jù)故障顯示判斷故障點(diǎn)，讓維護(hù)人員快速處理故障點(diǎn)爭(zhēng)取時(shí)間。

(3)集中控制時(shí)全線可實(shí)現(xiàn)單功對(duì)講，方便輸送帶司機(jī)的通訊，同時(shí)可發(fā)出聯(lián)系打點(diǎn)，并具有聲光信號(hào)的功能，可替代現(xiàn)有的信號(hào)裝置，節(jié)約成本投入。

(4)裝置有故障自鎖功能，在故障未處理的情況下，人為復(fù)位或停電復(fù)位均起車不了，提高了設(shè)備的安全使用性能。

4 輸送帶綜合保護(hù)集中控制系統(tǒng)注意事項(xiàng)［5］

(1)送帶司機(jī)必須做好每班的輸送帶綜合保護(hù)的低速打滑保護(hù)、煤位保護(hù)、輸送帶跑偏保護(hù)、輸急停保護(hù)、打點(diǎn)通訊聯(lián)絡(luò)的功能試驗(yàn)，檢查各傳感器的正常安裝位置，方可開(kāi)啟輸送帶。

(2)輸送帶檢修時(shí)，主控機(jī)司機(jī)一定要在全線檢修結(jié)束后方可開(kāi)啟輸送帶，防止出現(xiàn)后面輸送帶檢修時(shí)下位機(jī)自行啟動(dòng)，也可關(guān)掉本位輸送帶電機(jī)真空啟動(dòng)器，使輸送帶綜合保護(hù)裝置失電無(wú)法工作。

(3)各條輸送帶道的輸送帶綜合保護(hù)裝置應(yīng)配備專職維護(hù)人員，除定期的電氣性能檢修外，還應(yīng)配備適當(dāng)?shù)呐淞闩浼乐钩霈F(xiàn)應(yīng)急狀態(tài)下的工作狀況。

5 結(jié)語(yǔ)

豐城礦務(wù)局建新煤礦自應(yīng)用輸送帶綜合保護(hù)集中控制系統(tǒng)，輸送帶集中運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)了集中控制，帶式輸送機(jī)崗位操作人員數(shù)量同比減少了一半，帶式輸送機(jī)故障率下降約60%，每年為煤礦減少支出30萬(wàn)元以上，經(jīng)濟(jì)效益效益明顯。

［1］ 李麗萍，徐巧敏.帶式輸送機(jī)調(diào)偏方法及機(jī)理分析［J］.煤礦機(jī)械，2005(8):126－128.

［2］ 趙玉文，李云海.帶式輸送機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)［J］.煤礦機(jī)械，2004(4):1－3.

［3］ 彭利剛.帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)中托輥的計(jì)算和選擇［J］.煤礦開(kāi)采，2008(1):87－89.

［4］ 代景霞.煤礦帶式輸送機(jī)可靠性分析的計(jì)算機(jī)模擬［J］.中國(guó)礦業(yè)，2009(1):62－63.

［5］ 王 劍.下運(yùn)帶式輸送機(jī)使用中的問(wèn)題分析［J］.煤礦機(jī)械，2009(2): 102－104.

Research and Application of Conveyor Integrated Centralized Control

LIU Tao1，ZHOU Rong－h(huán)ua2
(1.Jiangχi Polytechnic College，Pingχiang Jiangχi337055，China;
2.Jianχin Colliery of Fengcheng Mining Bureau，F(xiàn)engcheng Jiangχi331100，China)

Some difficulties about centralized control are existed in many sets of belt conveyor.For this problem，the working principle and characteristics of the comprehensive protection and centralized control in the system of the coal mine conveyor are introduced and also its use notice are explained.So，the centralized control of the centralized transport conveyor belt has been realized，the mechanization and automation levels of coal mine are improved.

belt conveyor;centralized control;research and application

U653

B

1007－4414(2013)05－0155－03

2013－09－04

劉 濤(1963－)，男，江西豐城人，工程師，主要從事礦山機(jī)電專業(yè)教學(xué)與科研工作。