煤礦大型絞車滾筒閘盤紅外線測溫報警設計及應用

劉少輝

摘要：本新型實用專利是一種用于煤礦大型絞車滾筒閘盤溫度保護的裝置。目前全國煤礦系統(tǒng)提升機滾筒閘盤沒有安裝溫度監(jiān)測保護裝置，當提升機滾筒閘盤由于某種原因致使閘盤溫度升高，絞車司機不能及時發(fā)現(xiàn)，造成滾筒閘盤過熱變形。使用此紅外線溫度監(jiān)測報警裝置可以有效地將提升機滾筒閘盤在運轉(zhuǎn)過程中由于某種原因閘盤溫度超過允許工作值時發(fā)出報警信號，提醒值班司機及時停車檢查處理，保證礦井提升機安全運轉(zhuǎn)。

關鍵詞：紅外線采集器；可控硅；觸發(fā)信號；報警提示

煤礦企業(yè)大型礦井提升機滾筒閘盤溫度監(jiān)測保護沒有列入煤礦提升系統(tǒng)的九大保護范圍，并且在實際運行過程中絞車滾筒出現(xiàn)由于機械閘盤偏擺超出煤礦安全規(guī)程技術參數(shù)或者某個閘瓦和閘盤接觸間隙小，造成滾筒閘盤與閘板摩擦，致使?jié)L筒閘盤過熱，使絞車可調(diào)閘系統(tǒng)不能正常工作影響絞車的安全提升。為保證絞車的安全提升，避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，特設計研制出提升機閘盤紅外線測溫報警儀。解決了礦井提升機滾筒閘盤沒有溫度保護的弊病，此項技改項目研制成功可以實現(xiàn)全天候監(jiān)測絞車滾筒閘盤在運行中的溫度，超溫即發(fā)出報警信號，提醒值班司機及時停車處理。保證了提升系統(tǒng)的安全，值得推廣。

此技術創(chuàng)新項目采用紅外線發(fā)生器檢測提升機滾筒閘盤的瞬時溫度，通過設置遠紅外線采集器上線報警數(shù)值，當滾筒閘盤溫度超過紅外線采集器設定溫度值時，紅外線溫度采集器發(fā)出直流2伏電壓信號觸發(fā)車房值班室的可控硅直流報警回路，聲光蜂鳴器發(fā)出警報信號，提醒值班司機及時停車處理閘盤超溫故障，避免造成提升機重大事故的發(fā)生。其特點如下：

（1）可作為一種礦井提升系統(tǒng)滾筒閘盤紅外線測溫監(jiān)測報警專用裝置，并可引用為其他運轉(zhuǎn)設備需要不間斷監(jiān)測運轉(zhuǎn)設備溫度超溫報警。

（2）本裝置可利用紅外線不接觸測溫特點，連續(xù)監(jiān)測提升系統(tǒng)滾筒閘盤表面溫度并且能超溫發(fā)出報警信號，可以應用于運轉(zhuǎn)設備在轉(zhuǎn)動過程中需要監(jiān)測其工作溫度并報警的裝置。

（3）本裝置簡單實用，投資小，監(jiān)測閘盤高速運轉(zhuǎn)溫度可靠，效果明顯。

我獨立設計制作的紅外線滾筒閘盤測溫裝置自2013年1月份在主井投入使用以來，保證了主井絞車閘系統(tǒng)安全可靠工作，主井絞車機械閘沒有發(fā)生過一次由于閘瓦摩擦閘盤過熱影響主井原煤正常提升的事故。從安全生產(chǎn)和降低大型設備大修率核算創(chuàng)效三百余萬元。此技改專利使用簡單、安全，測試絞車滾筒閘盤的瞬時溫度準確可靠，并且在一年中隨著季節(jié)溫度的變化隨時可以調(diào)整紅外線測溫報警裝置的設定溫度上線值，報警信號采集準確可靠，維護量小，適用于向同行業(yè)推廣。

電氣原理圖

說明：此裝置采用交流220伏電源經(jīng)過橋式整流電容濾波，7812穩(wěn)壓模塊輸出穩(wěn)定的直流12伏，供給安裝在絞車滾筒閘盤上的紅外線采集溫度信號電路及車房可控硅報警主回路的工作電源。紅外線溫度采集器采用外購元件，型號KLH350，由遮光器、紅外線傳感器型號PM611，將PM611DSE分別與電路圖中的DSE連接。溫度補償二極管與電路圖中的A、K連接。A1放大器、A2濾波器、A3加法器組成積分電路型號ICL7106。作用是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號驅(qū)動LED顯示電路、A4溫度補償器作用有效補償環(huán)境溫度起伏振動對信號的干擾，A5報警控制箱采用555和阻容組成觸發(fā)延時電路，平時由于電阻R15接VDD，使555電路處于復位狀態(tài)，即模塊3腳呈低電平.當紅外線采集器采集到的溫度信號超過設定溫度值時，紅外線溫度采集器發(fā)出直流5伏信號去觸發(fā)可控硅控制回路，SCR導通，555電路的2腳有一低電平信號，使555翻轉(zhuǎn)置位，3腳輸出高電平，去驅(qū)使聲光報警蜂鳴器發(fā)出報警信號。

結(jié)構原理圖

主井滾筒閘盤紅外線報警調(diào)試步驟

說明：主井滾筒閘盤溫度報警裝置用于監(jiān)測閘盤溫度，在工作過程中有兩種情況需要分別處理，一是車房內(nèi)環(huán)境溫度發(fā)生變化，此時需要調(diào)整紅外線監(jiān)測裝置報警值。另一種情況是滾筒閘盤機械摩擦原因引起的閘盤過熱，報警裝置發(fā)出報警信號，需要維修工處理。所以報警裝置發(fā)生報警信號，需要分析區(qū)別對待。

調(diào)試步驟：

（1）關閉閘盤紅外線監(jiān)測裝置開關，設備在五秒內(nèi)不斷電。

（2）按下設置MODE開關三次，HAL符號開關閃爍，此時可按UP或者DOWN鍵設置警示高溫關閉或者打開。

（3）設置報警高溫值，按下MODE第四次，HAL符號閃爍，此時可按UP或者DOWN鍵設置報警溫度值，

（4）設置好上限報警溫度值以后，紅外線測溫裝置自動關閉顯示界面

（5）從新打開紅外線報警溫度設備開關，投入檢測工作狀態(tài)。