潘二煤礦自動采樣機(jī)重錘感應(yīng)移動煤流聯(lián)鎖裝置

王賢詩　劉波

摘 要：針對我礦自動采樣機(jī)在調(diào)試使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)空采或一個點位重復(fù)采樣的問題，在原有的采樣機(jī)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，研制出重錘式煤流感應(yīng)裝置和皮帶集控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)鎖，實現(xiàn)了間斷性煤流通過計時采樣控制，達(dá)到皮帶無煤運(yùn)行不計時采樣，有煤不運(yùn)行不計時采樣，間斷性有煤流累計計時采樣的目的，同時為避免兩道采樣在一級給料機(jī)運(yùn)輸過程中發(fā)生重疊，樣量過大，出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，在采樣機(jī)“上位”控制程序中寫入防止兩道采樣給樣重疊的20 s時間延遲，使原有的采樣機(jī)達(dá)到智能化、符合國標(biāo)要求、最大限度的降低采樣誤差的標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：空采；重采；自動采樣機(jī)；重錘感應(yīng)；移動煤流聯(lián)鎖；堵塞；重疊

中圖分類號：TD921.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）14-0014-02

1 概 述

為避免自動采樣機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)初采頭空采或一個點位重復(fù)采樣等問題，我礦研制出該套重錘感應(yīng)移動煤流聯(lián)鎖裝置，通過該套裝置可以很好的解決皮帶無煤運(yùn)行不計時采樣，有煤不運(yùn)行不計時采樣，間斷性有煤流累計計時采樣的目的，最大限度的降低采樣誤差的標(biāo)準(zhǔn)。

2 項目實施背景及現(xiàn)狀

在全國煤炭市場環(huán)境較差的條件下，集團(tuán)公司市場部根據(jù)市場需要要求各礦、廠、公司安裝自動采樣機(jī)來代替易發(fā)生質(zhì)量糾紛的“人工采樣”，實現(xiàn)外運(yùn)煤炭機(jī)械化采樣，杜絕“人為因素”造成的質(zhì)量糾紛現(xiàn)象。

我礦自動采樣機(jī)進(jìn)入運(yùn)行調(diào)試階段，長達(dá)一年多的調(diào)試過程中采樣機(jī)基本能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但采樣過程中出現(xiàn)一些影響采樣精密度的問題（在煤樣采制化對樣品準(zhǔn)確性影響程度上，采樣環(huán)節(jié)影響占80%），自動采樣機(jī)初采環(huán)節(jié)存在嚴(yán)重問題，一是不符合國標(biāo)要求，二是容易產(chǎn)生誤差，形成質(zhì)量糾紛。

經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員共同商討，建議廠家按照我方提出的改造建議進(jìn)行調(diào)試，由我方自主設(shè)計研制了重錘感應(yīng)裝置，重錘擺動可觸發(fā)繼電器，自動采樣機(jī)通過接收繼電器發(fā)出的電信號實現(xiàn)采樣機(jī)與煤流聯(lián)鎖。重錘感應(yīng)裝置安裝在初采頭前方來探測是否有煤流通過。將探測信號與“上位”系統(tǒng)可編程程序聯(lián)接，程序?qū)傻栏袘?yīng)器信號接收設(shè)置20 s的時差，以此杜絕采樣機(jī)空采和重復(fù)在一個地點采樣。

通過重錘感應(yīng)裝置探測是否有煤流通過，感應(yīng)裝置將電信號通過PLC輸入給“上位”程序?qū)崿F(xiàn)了自動采樣與移動煤流的聯(lián)鎖。并且在一道、二道裝火車皮帶上方分別安裝一臺重錘感應(yīng)裝置，兩臺重錘感應(yīng)裝置分別向“上位”系統(tǒng)輸入電信號，在“上位”控制程序中寫入相對于一道采樣頭，二道采樣頭動作的延遲時間，完美的解決了兩道煤樣同時經(jīng)過一級給料皮帶同一地點時發(fā)生堵塞的問題。

3 項目實施的必要性和可行性

原采樣機(jī)以單純的時間基進(jìn)行采樣，并沒有將采樣機(jī)與我礦裝車皮帶移動煤流聯(lián)鎖，而是在一級給料機(jī)上安裝彈簧探測器探測初采頭采樣后一給皮帶是否有煤流通過，如果未探測到煤流，有程序控制該采樣頭間隔5 s再次采樣，以此重復(fù)。這就存在一個嚴(yán)重問題，假如初采落煤管堵塞（本來就容易堵塞），初采頭連續(xù)采樣，大量煤樣在初采頭落煤管堆積，不僅集樣罐收不到煤樣，反而會損傷裝車皮帶。現(xiàn)在集團(tuán)公司與礦方煤炭計價是以礦方對外運(yùn)煤炭采樣化驗所得質(zhì)量計價的，一旦沒有煤樣，將無法對外運(yùn)煤炭進(jìn)行計價，礦方損失嚴(yán)重。為杜絕這一現(xiàn)象發(fā)生，采取合理的解決方法是很必要的。實現(xiàn)采樣機(jī)與裝車皮帶移動煤流聯(lián)鎖，進(jìn)而從程序設(shè)置上解決給料皮帶堵塞的問題也是不二選擇。

目前重錘式感應(yīng)煤流聯(lián)鎖裝置已安裝投入使用，實際證明，此方法很好的滿足了采樣均勻性和解決煤流堵塞的問題。

4 項目實施過程

4.1 安裝前期的準(zhǔn)備工作

在采樣機(jī)初采頭來煤前方平煤器上方安裝帶有重錘擺動感應(yīng)接收裝置，接受裝置由繼電器、弧形滑板、觸點、重錘，接受裝置通過集控箱與主機(jī)連接，再通過“上位”程序控制完成感應(yīng)接受?；⌒位骞潭ㄔ谝桓B桿上，連桿與重錘連接，如圖1、圖2、圖3和圖4所示。

4.2 安裝過程

①在皮帶上方安裝煤流感應(yīng)裝置。

②傳感器前段的鐵球與皮帶垂直間距為45 mm。

③當(dāng)傳感器前段的重錘與皮帶垂直時，傳感器內(nèi)的繼電器便處于閉合狀態(tài)，此時的采樣機(jī)默認(rèn)皮帶無煤流通過，“上位”程序不進(jìn)行采樣計時。

④皮帶有煤流通過時，重錘通過煤流拉扯擺動，當(dāng)重錘與皮帶垂直方向形成大于7 °的夾角，重錘帶動連桿接觸觸點，使繼電器處于打開狀態(tài)，感應(yīng)裝置發(fā)出信號，通過PLC連接將信號傳輸給“上位”程序，程序開始計時，使采樣機(jī)處于工作狀態(tài)，計時達(dá)95 s采一次樣。

⑤傳感器信號與集控模塊鏈接，由“上位”程序通過集控模塊來控制采樣頭。如圖5所示。

程序設(shè)置如圖6所示。

5 項目實施效果分析

通過兩個月以來的實驗，客觀的對采樣機(jī)進(jìn)行效果進(jìn)行評價，并請到國家有關(guān)質(zhì)量檢測部門進(jìn)行評價，在人工采樣和機(jī)器采樣進(jìn)行對比，達(dá)到基本吻合的理想狀態(tài)。

6 項目推廣應(yīng)用情況

重錘感應(yīng)裝置在皮帶煤流探測方面的應(yīng)用受啟發(fā)于汽車底座安裝的油車除體靜電裝置，油車除靜電裝置下垂于汽車底盤，在運(yùn)輸過程中運(yùn)油汽車下方懸掛的鐵鏈?zhǔn)茴嶔砘財[動，通過接觸路面凸起與大地接通，將車體內(nèi)靜電導(dǎo)入大地，防止靜電累積導(dǎo)致油車著火爆炸事故。借此我們聯(lián)想到“能不能利用被動擺動的重錘來感應(yīng)皮帶上移動的煤流？目前我礦有原煤、商品煤皮帶中部采樣機(jī)各一部，經(jīng)實踐檢驗，計劃將原煤皮帶亦安裝此感應(yīng)裝置，完善自動采樣系統(tǒng)。

現(xiàn)我礦的火車采樣已全部實現(xiàn)自動采樣，代替人工采樣，節(jié)省了人力，減輕了職工勞動強(qiáng)度，克服了人員緊張的局面，提高了工作效率，杜絕了人工采樣中“人為因素”的影響，改進(jìn)后的設(shè)備，在整個兄弟礦井中是最先進(jìn)的，并通過質(zhì)量監(jiān)督部門完全合格，可以推行。

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