煤炭輸送機速度檢測系統的設計與實現

張　敏云南能源職業技術學院機電學院

煤炭輸送機速度檢測系統的設計與實現

張敏
云南能源職業技術學院機電學院

輸送方式作為煤炭生產過程中極為重要的一個環節，在很大程度上將決定生產能力的實現程度，影響煤礦企業預期經濟收益和發展目標。本文首先概述了當前我國煤炭輸送的主要途徑，總結了煤炭輸送機的類型與驅動裝置，設計與實現了煤炭輸送機速度檢測系統，取得了很好的應用效果，最后提出了相關展望。

煤炭輸送機；速度檢測系統；自動化控制

課題：主管單位：云南省教育廳科學研究基金項目，項目編號：2014C163Y,課題名稱：煤礦開采廢水處理的資源化研究。

我國煤礦資源豐富，但我國現有煤礦企業設備簡陋，經營落后，資源破壞和浪費嚴重，污染環境，回收率低。煤炭輸送機作為關鍵的輸送裝置，其使用條件相當苛刻，整個輸送機需具備較長的無故障運行時間，輸送機的工作狀態好壞將直接影響到整個煤炭輸送裝置運行的穩定性。

1　當前我國煤炭輸送的主要途徑

1.1膠帶機輸送系統

由于高強度膠帶的發展，大容量膠帶自動化連續運輸的使用范圍越來越廣泛，在煤礦的采場得到了廣泛的應用。進入21世紀，膠帶輸送機發展甚快，不斷改善結構性能，提高了膠帶強度、耐磨性、可靠性、耐沖擊、防撕裂和自動化控制程度。

1.2有軌輸送系統

煤礦輸送系統想要實現自動化發展的目標，必須從兩個重要的方面著手：第一是電機車的自動控制技術，第二是全程自動監控技術。比如USETS Microlok信號控制系統是為煤礦專用線開發的，軌道電路由應答器替代，可為輸送提供絕對位置數據。同時還在車軸上安裝了測距儀，計算出輸送的準確位置，通過無線電將該數據傳輸給聯鎖裝置。聯鎖裝置對所有輸送機的運行實施監測，通過無線電發回輸送機運行指令。當輸送機超過規定的速度，或超出了允許的地理范圍，ATP將介入減速或提出緊急制動申請。

1.3機械制動控制

電氣制動與機械制動是我國煤炭輸送企業目前所采用的主要設計方式。我們采用了新的空氣制動方式。這個機構的結構非常簡單，操作方式也很容易，工作效率也比較高，具有非常多的優點。目前空氣制動機構正處在試運的階段，但是已經取得不錯的效果。

2　煤炭輸送機的類型與驅動裝置

2.1煤炭輸送機的類型

在我國煤炭輸送機的類型中，帶式輸送機是主要的類型。其中，普通織物芯輸輸送的機制目前已經向少層次化的方向發展，它的強度和寬度都增加了。但是，以化纖織物為基礎的普通用途織物新輸送機目前仍還還有很多需要改進的地方。在研究耐熱輸送機的時候，首先要從骨架材料以及膠帶結構這兩個方面著手，從而進一步講耐熱的等級以及使用的壽命提高。在研究管狀輸送機的時候，要從品種的產量和規格著手，主要加大它在中長距離輸送上的運用強度。最后，我們同時不可以忽視那些大傾角輸送機和耐熱耐寒介質輸送機的使用情況。

2.2煤炭輸送機的驅動裝置

所謂驅動裝置，指的是動力的來源，也就是帶式輸送機的啟動程序。啟動的問題往往是我們在帶式輸送機中最容易遇到的問題，它的好壞會直接影響到輸送機的整個使用過程以及經濟效益。目前。我國最好的可控啟動裝置就是CST和BOSS這兩種，其中，CST系統的使用比較普遍，它的優點是控制能力好，但是缺點卻是張力不夠大。總而言之，目前我國的驅動裝置技術水平仍然沒有辦法和發達國家相比。

3　煤炭輸送機速度檢測系統的設計

3.1 DH-F系列非接觸式速度檢測儀的應用

DH-F系列非接觸式膠帶速度檢測儀，主要用于檢測帶式輸送機，在運行中出現的膠帶與滾筒之間的打滑。本裝置采用比較的方式對膠帶額定速度和從動滾筒線速度來檢測輸送機打滑的數據。并且能夠及時發出報警及停機信號，防止輸送機打滑造成事故和損失，也可用于多條輸送機聯鎖起動和停機。非接觸式速度監控傳感器安裝在從動滾筒一端，與輸送機不接觸，避免了對輸送機的損傷和接觸不良造成的誤差。本裝置的主機為單片計算機系統，具有較高的智能化程度和可靠的工業性能，適用于煤礦行業。

3.2煤炭輸送機速度檢測系統的設計過程

煤炭輸送機速度檢測系統的反饋速度非常快，其靈活性非常好。高分辨率光學增量式編碼器與帶吊臂支架的精密測量度都在這個設備中得到完美的融合。在這里，我們要求低輸送速度的分辨率一定要比較高。采用每臺設備輸送機獨立系統，有利于每臺設備根據需要調節輸送機速度，解決了聯機輸送機速度一致，不能根據單臺設備個性按需要調節速度，從而不能使單機設備效率發揮到最佳狀態，也人為造成輸送穩定性欠佳。增加成本是單獨輸送機都需要一臺電機加配一臺二相變三相變頻器，原來幾臺設備聯機一條輸送機只需要一臺電機；裝配人工費用增加。

4　煤炭輸送機速度檢測系統的發展

當前西門子能源與自動化公司為工業領域采用帶式運輸的企業提供一款新型緊湊式中端解決方案的速度傳感器，這種重量輕但耐久的Sitrans WS100產品特點適用于溫度從零下40度到零上230度華氏溫度間。

總而言之，煤炭企業想要獲得生存和可持續發展，必須實施自動化運輸，它能夠將運輸的效率提高、將運輸的流程簡化、將運輸的效率大大提高。煤炭輸送機速度檢測系統的設計與實現無論在技術上還是在經濟上對我國的能源發展都有重大意義。

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張敏（1963-），女，四川省宜賓市人，中國礦大本科，高校講師，研究方向：機械電子工程。