煤礦綜采工作面ZQS127礦用輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)監(jiān)控裝置運(yùn)用研究

山西右玉元堡煤業(yè)公司 李大偉 劉 云

隨著煤礦機(jī)械化，自動(dòng)化技術(shù)的迅猛發(fā)展，煤礦綜采工作面運(yùn)輸設(shè)備使用先進(jìn)的監(jiān)控裝置，不僅有利于設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行，而且有利于提高企業(yè)的效益和競(jìng)爭(zhēng)力，提高煤礦的現(xiàn)代化管理水平，因此我公司綜采工作面前刮板輸送機(jī)SGZ1000/2*855U型刮板輸送機(jī)的減速器、電機(jī)采用了ZQS127礦用輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)監(jiān)控裝置。

本裝置主機(jī)(以下簡(jiǎn)稱“主機(jī)”)、配置的傳感器(溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器)兩部分組成。實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)的監(jiān)控及保護(hù)。實(shí)時(shí)掌握了其運(yùn)行的電流，溫度，潤(rùn)滑等情況，對(duì)刮板運(yùn)輸機(jī)SGZ1000/2*855的電機(jī)，減速器，耦合器做到了的動(dòng)態(tài)維護(hù)。避免了設(shè)備不壞不修，壞了再修的局面。

一、總體的功能及使用條件

(一)裝置是集減速器軸承溫度，油箱油位、溫度，冷卻水流量、冷卻水壓力、潤(rùn)滑油油品以及電機(jī)軸承溫度、電樞溫度檢測(cè)為一體的輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置監(jiān)控系統(tǒng)，主要用于有爆炸性混合物（甲烷混合物）和煤塵的礦井中輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的監(jiān)控。

(二)驅(qū)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)主機(jī)的使用條件：

1.海拔高度低于2000m；2.周圍介質(zhì)溫度在-5℃～+40℃之間；3.周圍空氣相對(duì)濕度不大于95%±3%(環(huán)境溫度25℃時(shí))；4.有甲烷和煤塵爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境；5.在無(wú)強(qiáng)烈顛簸振動(dòng)及與垂直傾斜度不大于15°的地方；6.在無(wú)足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及蒸汽環(huán)境中；7.在有防雨雪(滴水)設(shè)備及不經(jīng)常充滿水蒸汽的環(huán)境中；8.污染等級(jí)：3級(jí)；9.本裝置；執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：Q/WJ2003-2009。

(三)結(jié)構(gòu)特征和工作原理：

1.結(jié)構(gòu)特征

一套裝置包括主機(jī)(1～6個(gè)串聯(lián)使用，本說明書以兩臺(tái)控主機(jī)串聯(lián)使用為例)，溫度傳感器(1～54個(gè))、本安型壓力傳感器(1～18個(gè))和管道用流量傳感器(1～6個(gè))，通過電纜、通訊線連接。

主機(jī)分主腔、接線腔兩個(gè)獨(dú)立的腔體，主腔安裝所有主機(jī)件，接線腔是螺栓固定結(jié)構(gòu)，可引入電纜。接線腔四周有6個(gè)允許電纜外徑為φ6～9mm2和6個(gè)允許電纜外徑為φ10.7～18mm2的控制電纜引入裝置。

2.輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)監(jiān)控裝置示意圖(如圖1)

說明：

(1)虛線表示外部設(shè)備；

(2)黑線表示以太網(wǎng)信號(hào)；

(3)紅線表示電源供電；

(4)綠線表示監(jiān)控信號(hào)。

3.技術(shù)參數(shù)

(1)型號(hào)：ZQS127；(2)額定電壓：監(jiān)控主機(jī)：AC127V，75%Ue～110%Ue，外圍傳感器：DC24V；(3)工作方式：裝置為連續(xù)工作方式。

二、安裝、調(diào)試與使用、操作

(一)系統(tǒng)安裝

系統(tǒng)接線應(yīng)由專業(yè)安裝人員嚴(yán)格按照本公司設(shè)計(jì)的專用《系統(tǒng)接線圖》、《電氣原理圖》和有關(guān)的《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定接線。主機(jī)的外殼必須接地良好。主機(jī)按給定位置通過螺釘擰緊，要求螺釘全部擰上。因?yàn)橄潴w較重，要求安裝過程務(wù)必謹(jǐn)慎。所有的信號(hào)線接入驅(qū)動(dòng)主機(jī)內(nèi)要確定接線不要吃過大的力，以防由于吃力過大造成接線松動(dòng)，以及信號(hào)丟失。所有信號(hào)線接入驅(qū)動(dòng)主機(jī)時(shí)，要確保電纜正確穿過喇叭口，達(dá)到防爆要求。

(二)保養(yǎng)、維修

裝置下井后應(yīng)當(dāng)有專人看護(hù)，防止人為的器件、部件缺損，以保證安裝、調(diào)試工作的順利進(jìn)行；裝置在安裝、調(diào)試結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)交付專人使用和維護(hù)；當(dāng)班司機(jī)做好運(yùn)行記錄，交接班時(shí)向下一班司機(jī)交代異常情況；裝置應(yīng)至少每周一次由專門人員進(jìn)行檢查，及時(shí)維修；

(三)操作步驟

1.給電操作

(1)主機(jī)供電前先確認(rèn)127V電源。

(2)主機(jī)多臺(tái)串聯(lián)使用時(shí)，應(yīng)使所有從主機(jī)先得電，主主機(jī)最后得電。

(3)主機(jī)得電后，顯示屏自動(dòng)得電，顯示采集到的各個(gè)參數(shù)數(shù)據(jù)。

(4)控制方式選擇，通過扳動(dòng)遠(yuǎn)近控選擇按鈕，選擇系統(tǒng)的遠(yuǎn)近控控制方式。主從主機(jī)的遠(yuǎn)近控要選擇一致，即主主機(jī)選擇近控，從主機(jī)也要選擇近控，反之，主主機(jī)選擇遠(yuǎn)控，從主機(jī)也要選擇遠(yuǎn)控，否則系統(tǒng)會(huì)報(bào)警，并顯示主從主機(jī)遠(yuǎn)近控方式不一致。

2.畫面操作

通過按動(dòng)主機(jī)的上翻下翻按鈕，就可以實(shí)現(xiàn)畫面的切換，既可以從主主機(jī)的顯示屏上看到主主機(jī)和從主機(jī)的數(shù)據(jù)，還可以在從主機(jī)看到主驅(qū)動(dòng)主機(jī)的數(shù)據(jù)。以及系統(tǒng)配置情況，報(bào)警信息，以及控制狀態(tài)等信息。

翻動(dòng)順序是：先按下下翻按鈕，到達(dá)下一個(gè)畫面，當(dāng)按到畫面沒有變化時(shí)，說明下翻已經(jīng)下翻到位，不能繼續(xù)下翻，這時(shí)可按上翻畫面，回到前面的畫面。

3.畫面監(jiān)控

控制電機(jī)減速機(jī)應(yīng)用：本系統(tǒng)主機(jī)的操作面板上有啟動(dòng)停止按鈕，通過手動(dòng)觸發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)輸送機(jī)系統(tǒng)發(fā)起啟動(dòng)停止命令，并根據(jù)電機(jī)、減速機(jī)、風(fēng)機(jī)、油泵等的啟動(dòng)順序依次發(fā)出信號(hào)。此時(shí)顯示屏的各個(gè)信號(hào)獲得數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)顯示在畫面上，根據(jù)實(shí)際情況的變化而變化，顯示電機(jī)以及減速器的運(yùn)行狀態(tài)以及各種溫度壓力液位流量等信號(hào)的測(cè)量數(shù)值。

4.停止運(yùn)行

在要求停止檢測(cè)以及有故障發(fā)生需要停車的情況下，首先通過遠(yuǎn)近控旋轉(zhuǎn)按鈕將控制方式改為近控，然后再通過按動(dòng)停止按鈕，使系統(tǒng)停止運(yùn)行，最后通過扳動(dòng)電源旋轉(zhuǎn)按鈕至失電檔位，使系統(tǒng)停電，畫面停止運(yùn)行。如果緊急情況下，可以直接通過扳動(dòng)電源旋轉(zhuǎn)按鈕使系統(tǒng)失電。（僅限緊急情況）

表1 故障分析與排除

圖1 輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)監(jiān)控裝置示意圖

圖2

5.停電恢復(fù)

在失電的情況下（如斷電），監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)停止運(yùn)行。在電恢復(fù)后自動(dòng)執(zhí)行對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)功能。但是在控制電機(jī)減速機(jī)等的起停方面有兩種情況：一是遠(yuǎn)控情況下由上位機(jī)給出啟停信號(hào)，近控情況下，通過啟動(dòng)按鈕給設(shè)備啟動(dòng)信號(hào)。

(四)基本畫面

本系統(tǒng)的畫面共分為7種,分別是：歡迎畫面、主站數(shù)據(jù)顯示（如圖2）、故障、系統(tǒng)控制指示、故障指示、系統(tǒng)配置指示。通過對(duì)箱體的上翻下翻按鈕就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)畫面的切換顯示。

1.主主機(jī)數(shù)據(jù)顯示：主主機(jī)數(shù)據(jù)顯示畫面主要顯示主驅(qū)動(dòng)主機(jī)部分，減速器以及電機(jī)的溫度流量壓力等信號(hào)，具體數(shù)值以及單位。在數(shù)據(jù)的后面，有紅色或者綠色的信號(hào)燈，紅色表示測(cè)量數(shù)值已經(jīng)超過報(bào)警上下限。綠色表示檢測(cè)數(shù)值在正常范圍內(nèi)。當(dāng)某一個(gè)或者幾個(gè)數(shù)據(jù)超出上下限制值時(shí)，綠燈就會(huì)變成紅燈。并且報(bào)警指示器跳動(dòng)，顯示報(bào)警的數(shù)量，如圖2中減速器一軸承溫度三顯示溫度為150度，超出溫度上限，紅燈亮，并且報(bào)警指示器顯示報(bào)警數(shù)為1。

2.故障顯示畫面：當(dāng)檢測(cè)的參數(shù)有報(bào)警時(shí)，通過上翻下翻按鈕，切換到故障顯示畫面，在上圖的故障報(bào)警信息中顯示有兩個(gè)報(bào)警信息，通過時(shí)間前后順序上下排列。例如主站減速器冷卻油位超限，時(shí)間是20012年12月3日18時(shí)7分19秒，通過此畫面就可以知道故障發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)間。

3.系統(tǒng)控制指示畫面：系統(tǒng)控制指示畫面是顯示當(dāng)前系統(tǒng)的基本控制信息，如控制方式、系統(tǒng)狀態(tài)、復(fù)位狀態(tài)、以及運(yùn)行狀態(tài)的基本情況。例如，中控制方式為自動(dòng)控制，系統(tǒng)狀態(tài)正常，運(yùn)行狀態(tài)為運(yùn)行狀態(tài)，復(fù)位狀態(tài)為已復(fù)位。中控制方式為手動(dòng)控制，系統(tǒng)狀態(tài)故障，運(yùn)行狀態(tài)為停止?fàn)顟B(tài)，復(fù)位狀態(tài)為未復(fù)位。

4.故障指示畫面：故障指示畫面通過更加直觀的方式同時(shí)顯示主站從站的參數(shù)是否發(fā)生故障。例如：主站減速器一軸溫度三為紅燈，其他全部是綠燈，說明主站減速器一軸溫度三信號(hào)發(fā)生故障，其余信號(hào)正常。全部信號(hào)為綠色，說明全部信號(hào)數(shù)據(jù)正常。

5.系統(tǒng)配置指示畫面：系統(tǒng)配置畫面顯示本監(jiān)控系統(tǒng)的組成已經(jīng)通信方式。在監(jiān)控系統(tǒng)是由兩個(gè)相同的部分組成，分別由一個(gè)觸摸屏和一個(gè)主機(jī)組成。

在與上位機(jī)的連接通過工業(yè)以太網(wǎng)連接，而現(xiàn)場(chǎng)總線是由PROFIBUS-DP組網(wǎng)。

三、故障分析與排除

如表1所示，元堡煤業(yè)公司綜采工作面對(duì)刮板運(yùn)輸機(jī)SGZ1000/2*855的電機(jī)，減速器，耦合器的運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)的運(yùn)用，使得井下綜采工作面自動(dòng)化程度進(jìn)一步提高，在地面總調(diào)度室就可以對(duì)刮板運(yùn)輸機(jī)的減速器軸承溫度，油箱油位、溫度，冷卻水流量、冷卻水壓力、潤(rùn)滑油油品以及電機(jī)軸承溫度、電樞溫度進(jìn)行檢測(cè)。有力地推進(jìn)了元堡煤業(yè)公司機(jī)電設(shè)備的管理水平，推動(dòng)了煤礦自動(dòng)化建設(shè)。

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