乳化泵站無(wú)人化操作系統(tǒng)

白長(zhǎng)江 蘇康 桑勝濤 彭廣林

(山東省寧陽(yáng)縣華豐鎮(zhèn)華豐煤礦,山東泰安 271413)

乳化泵站無(wú)人化操作系統(tǒng)

白長(zhǎng)江 蘇康 桑勝濤 彭廣林

(山東省寧陽(yáng)縣華豐鎮(zhèn)華豐煤礦,山東泰安 271413)

在煤礦生產(chǎn)中,無(wú)論是炮采工作面還是綜采工作面,都必須設(shè)置乳化液泵站,對(duì)工作面進(jìn)行供液,保證工作面設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和支護(hù)可靠,在以往泵站需兩個(gè)人進(jìn)行操作,一人為泵站司機(jī),一人為維修人員。為提高生產(chǎn)效率,減少人員占用,解放生產(chǎn)力,通過(guò)不斷探索研究,對(duì)泵站進(jìn)行設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的逐步升級(jí),實(shí)現(xiàn)了泵站無(wú)人化操作。

無(wú)人化 自動(dòng)化 逐步升級(jí)

1 概述

對(duì)泵站多項(xiàng)需人工操作的環(huán)節(jié)進(jìn)行研究，逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，經(jīng)過(guò)對(duì)乳化泵站多項(xiàng)自動(dòng)化進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人職守有人巡視的乳化泵自動(dòng)化系統(tǒng)。泵站無(wú)人化操作系統(tǒng)由4部分組成，包括乳化泵定時(shí)自動(dòng)切換、乳化泵欠壓自動(dòng)停泵、乳化泵箱水位自動(dòng)補(bǔ)水及乳化液自動(dòng)配比。

2 無(wú)人化操作系統(tǒng)

泵站無(wú)人化操作系統(tǒng)核心是將需人工切換不同乳化泵、乳化泵欠壓、乳化泵供水和乳化液自動(dòng)配比四個(gè)環(huán)節(jié)升級(jí)為可自動(dòng)進(jìn)行操作的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)乳化泵無(wú)人操作。

2.1 乳化泵定時(shí)自動(dòng)切換系統(tǒng)

根據(jù)機(jī)電設(shè)備安全運(yùn)行管理規(guī)定，乳化泵站的兩臺(tái)泵需2個(gè)小時(shí)進(jìn)行換泵一次，因此，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化需改變以往由人工進(jìn)行切換的方式，經(jīng)過(guò)研究和試驗(yàn)，采用2個(gè)JS-48S型數(shù)字式延時(shí)繼電器，時(shí)間設(shè)置為2小時(shí)。實(shí)現(xiàn)了泵的定時(shí)自動(dòng)切換。

2.1.1 技術(shù)應(yīng)用原理

在乳化泵負(fù)荷開(kāi)關(guān)內(nèi)安裝一個(gè)與本開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)電壓相匹配的數(shù)字延時(shí)繼電器。繼電器的動(dòng)作與開(kāi)關(guān)的吸合是同步進(jìn)行的，繼電器的動(dòng)作帶動(dòng)開(kāi)關(guān)的吸合，實(shí)現(xiàn)乳化泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。利用延時(shí)繼電器的延時(shí)功能實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的自動(dòng)切換，最終實(shí)現(xiàn)乳化泵的定時(shí)自動(dòng)切換。泵站開(kāi)關(guān)自動(dòng)切換接線示意圖(如圖1)。

圖1

圖2

圖3

2.1.2 創(chuàng)造性、先進(jìn)性描述

該裝置減小了乳化泵的疲勞性運(yùn)轉(zhuǎn)，杜絕了因乳化泵長(zhǎng)期運(yùn)行造成不安全事故的發(fā)生。保證了乳化泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，原理易懂、靈敏可靠，防爆性能符合要求，自動(dòng)進(jìn)行切換，減少人員操作。

2.2 乳化泵欠壓保護(hù)裝置

由于泵站距工作面的供液管路距離遠(yuǎn)，供液管路中途管接頭易出現(xiàn)跑冒漏液，造成乳化泵欠壓，處于高頻率打壓狀態(tài)損壞乳化泵。為保證乳化泵在正常壓力范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，減少各液壓元件的損壞，采用欠壓保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)乳化泵欠壓自動(dòng)斷電對(duì)乳化泵進(jìn)行保護(hù)。

2.2.1 技術(shù)應(yīng)用原理

該裝置采用防爆電接點(diǎn)壓力表作指示窗口，來(lái)實(shí)現(xiàn)乳化泵欠壓斷電的原理。利用防爆電接點(diǎn)壓力表的常開(kāi)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)乳化泵壓力正常范圍時(shí)的開(kāi)關(guān)維持。(壓力表的黑色浮動(dòng)指針是指示乳化泵壓力，紅色固定指針是指示乳化泵最低工作壓力，當(dāng)黑色指針低于紅色指針時(shí)，其接點(diǎn)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的控制回路，開(kāi)關(guān)斷電乳化泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。)利用防爆電接點(diǎn)壓力表的常閉點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)乳化泵欠壓停泵預(yù)警信號(hào)。(壓力表的綠色固定指針是指示當(dāng)壓力回零時(shí)，黑色指針與綠色指針的接點(diǎn)閉合，接通36V警鈴的回路，鈴聲響起通知巡查人員。)欠壓保護(hù)接線示意圖(如圖2)。

2.2.2 創(chuàng)造性、先進(jìn)性描述

該裝置靈敏可靠，減少了乳化泵因欠壓長(zhǎng)時(shí)間的高頻率打壓，減少了機(jī)電設(shè)備的非正常運(yùn)轉(zhuǎn)及損壞。欠壓保護(hù)裝置為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)崗位無(wú)人職守奠定良好的基礎(chǔ)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，原理易懂、安全可靠有很好的可靠性和實(shí)用性。

2.3 乳化泵箱水位自動(dòng)補(bǔ)水

為保證乳化泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)，水箱內(nèi)要確保足夠的水量，在以往需泵站司機(jī)及時(shí)對(duì)水箱水位進(jìn)行查看和補(bǔ)水，現(xiàn)研制和安設(shè)自動(dòng)補(bǔ)水器進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)水，當(dāng)水箱水量達(dá)到設(shè)定的水位時(shí)，補(bǔ)水器開(kāi)啟，自動(dòng)向水箱內(nèi)進(jìn)行供水，杜絕因缺水乳化泵吸空損壞乳化泵的事故發(fā)生。

2.3.1 技術(shù)說(shuō)明及主要技術(shù)性能指標(biāo)

自動(dòng)補(bǔ)水裝置采用干簧管自動(dòng)傳感器經(jīng)改造后實(shí)現(xiàn)低水位開(kāi)啟，高水位停止的原理。利用傳感器的開(kāi)、?？刂评^電器，有繼電器來(lái)完成供水電磁閥的開(kāi)啟、停止。自動(dòng)補(bǔ)水裝置靈敏可靠，防爆性能符合《煤礦安全規(guī)程》要求。水箱自動(dòng)補(bǔ)水器示意圖(如圖3)。

2.3.2 創(chuàng)造性、先進(jìn)性描述

該裝置靈敏可靠，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，原理易懂有很好的可靠性。減少了乳化液的跑冒滴漏，為泵站衛(wèi)生環(huán)境創(chuàng)造了條件。補(bǔ)水裝置可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)崗位無(wú)人職守。杜絕了因水箱缺水導(dǎo)致乳化泵吸空損壞乳化泵的事故發(fā)生。

2.4 乳化液自動(dòng)配比

工作面使用的液體為乳化液與水的混合溶液，是在泵站將乳化液與水按一定比例配比加壓后，通過(guò)管路供至工作面支架、支柱等使用，根據(jù)支架、支柱等使用要求，要將乳化液與水兩者的配比濃度達(dá)到3%以上，在以往采用人工進(jìn)行配比時(shí)，不僅占用人員，而且也無(wú)法保證配比濃度合格，為此研制了乳化液自動(dòng)配比裝置。乳化液自動(dòng)配比裝置采用真空吸附原理，在水箱處安置封閉配比箱，配比箱留有3個(gè)管口，其中兩個(gè)為進(jìn)液口，一個(gè)為出液口。兩個(gè)進(jìn)液口中，一個(gè)進(jìn)水，另一個(gè)進(jìn)乳化液;根據(jù)要求的濃度，確定進(jìn)液管(水管、乳化液管)的直徑和進(jìn)液量，利用真空吸附原理，進(jìn)液管自動(dòng)進(jìn)液至配比箱，混合后吸入水箱，加壓進(jìn)行供液。