煤炭輸送機(jī)速度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張　敏云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電學(xué)院

煤炭輸送機(jī)速度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張敏
云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電學(xué)院

輸送方式作為煤炭生產(chǎn)過(guò)程中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在很大程度上將決定生產(chǎn)能力的實(shí)現(xiàn)程度，影響煤礦企業(yè)預(yù)期經(jīng)濟(jì)收益和發(fā)展目標(biāo)。本文首先概述了當(dāng)前我國(guó)煤炭輸送的主要途徑，總結(jié)了煤炭輸送機(jī)的類(lèi)型與驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了煤炭輸送機(jī)速度檢測(cè)系統(tǒng)，取得了很好的應(yīng)用效果，最后提出了相關(guān)展望。

煤炭輸送機(jī)；速度檢測(cè)系統(tǒng)；自動(dòng)化控制

課題：主管單位：云南省教育廳科學(xué)研究基金項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：2014C163Y,課題名稱：煤礦開(kāi)采廢水處理的資源化研究。

我國(guó)煤礦資源豐富，但我國(guó)現(xiàn)有煤礦企業(yè)設(shè)備簡(jiǎn)陋，經(jīng)營(yíng)落后，資源破壞和浪費(fèi)嚴(yán)重，污染環(huán)境，回收率低。煤炭輸送機(jī)作為關(guān)鍵的輸送裝置，其使用條件相當(dāng)苛刻，整個(gè)輸送機(jī)需具備較長(zhǎng)的無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間，輸送機(jī)的工作狀態(tài)好壞將直接影響到整個(gè)煤炭輸送裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1　當(dāng)前我國(guó)煤炭輸送的主要途徑

1.1膠帶機(jī)輸送系統(tǒng)

由于高強(qiáng)度膠帶的發(fā)展，大容量膠帶自動(dòng)化連續(xù)運(yùn)輸?shù)氖褂梅秶絹?lái)越廣泛，在煤礦的采場(chǎng)得到了廣泛的應(yīng)用。進(jìn)入21世紀(jì)，膠帶輸送機(jī)發(fā)展甚快，不斷改善結(jié)構(gòu)性能，提高了膠帶強(qiáng)度、耐磨性、可靠性、耐沖擊、防撕裂和自動(dòng)化控制程度。

1.2有軌輸送系統(tǒng)

煤礦輸送系統(tǒng)想要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展的目標(biāo)，必須從兩個(gè)重要的方面著手：第一是電機(jī)車(chē)的自動(dòng)控制技術(shù)，第二是全程自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)。比如USETS Microlok信號(hào)控制系統(tǒng)是為煤礦專用線開(kāi)發(fā)的，軌道電路由應(yīng)答器替代，可為輸送提供絕對(duì)位置數(shù)據(jù)。同時(shí)還在車(chē)軸上安裝了測(cè)距儀，計(jì)算出輸送的準(zhǔn)確位置，通過(guò)無(wú)線電將該數(shù)據(jù)傳輸給聯(lián)鎖裝置。聯(lián)鎖裝置對(duì)所有輸送機(jī)的運(yùn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)，通過(guò)無(wú)線電發(fā)回輸送機(jī)運(yùn)行指令。當(dāng)輸送機(jī)超過(guò)規(guī)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(dòng)申請(qǐng)。

1.3機(jī)械制動(dòng)控制

電氣制動(dòng)與機(jī)械制動(dòng)是我國(guó)煤炭輸送企業(yè)目前所采用的主要設(shè)計(jì)方式。我們采用了新的空氣制動(dòng)方式。這個(gè)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，操作方式也很容易，工作效率也比較高，具有非常多的優(yōu)點(diǎn)。目前空氣制動(dòng)機(jī)構(gòu)正處在試運(yùn)的階段，但是已經(jīng)取得不錯(cuò)的效果。

2　煤炭輸送機(jī)的類(lèi)型與驅(qū)動(dòng)裝置

2.1煤炭輸送機(jī)的類(lèi)型

在我國(guó)煤炭輸送機(jī)的類(lèi)型中，帶式輸送機(jī)是主要的類(lèi)型。其中，普通織物芯輸輸送的機(jī)制目前已經(jīng)向少層次化的方向發(fā)展，它的強(qiáng)度和寬度都增加了。但是，以化纖織物為基礎(chǔ)的普通用途織物新輸送機(jī)目前仍還還有很多需要改進(jìn)的地方。在研究耐熱輸送機(jī)的時(shí)候，首先要從骨架材料以及膠帶結(jié)構(gòu)這兩個(gè)方面著手，從而進(jìn)一步講耐熱的等級(jí)以及使用的壽命提高。在研究管狀輸送機(jī)的時(shí)候，要從品種的產(chǎn)量和規(guī)格著手，主要加大它在中長(zhǎng)距離輸送上的運(yùn)用強(qiáng)度。最后，我們同時(shí)不可以忽視那些大傾角輸送機(jī)和耐熱耐寒介質(zhì)輸送機(jī)的使用情況。

2.2煤炭輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置

所謂驅(qū)動(dòng)裝置，指的是動(dòng)力的來(lái)源，也就是帶式輸送機(jī)的啟動(dòng)程序。啟動(dòng)的問(wèn)題往往是我們?cè)趲捷斔蜋C(jī)中最容易遇到的問(wèn)題，它的好壞會(huì)直接影響到輸送機(jī)的整個(gè)使用過(guò)程以及經(jīng)濟(jì)效益。目前。我國(guó)最好的可控啟動(dòng)裝置就是CST和BOSS這兩種，其中，CST系統(tǒng)的使用比較普遍，它的優(yōu)點(diǎn)是控制能力好，但是缺點(diǎn)卻是張力不夠大?？偠灾壳拔覈?guó)的驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)水平仍然沒(méi)有辦法和發(fā)達(dá)國(guó)家相比。

3　煤炭輸送機(jī)速度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 DH-F系列非接觸式速度檢測(cè)儀的應(yīng)用

DH-F系列非接觸式膠帶速度檢測(cè)儀，主要用于檢測(cè)帶式輸送機(jī)，在運(yùn)行中出現(xiàn)的膠帶與滾筒之間的打滑。本裝置采用比較的方式對(duì)膠帶額定速度和從動(dòng)滾筒線速度來(lái)檢測(cè)輸送機(jī)打滑的數(shù)據(jù)。并且能夠及時(shí)發(fā)出報(bào)警及停機(jī)信號(hào)，防止輸送機(jī)打滑造成事故和損失，也可用于多條輸送機(jī)聯(lián)鎖起動(dòng)和停機(jī)。非接觸式速度監(jiān)控傳感器安裝在從動(dòng)滾筒一端，與輸送機(jī)不接觸，避免了對(duì)輸送機(jī)的損傷和接觸不良造成的誤差。本裝置的主機(jī)為單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有較高的智能化程度和可靠的工業(yè)性能，適用于煤礦行業(yè)。

3.2煤炭輸送機(jī)速度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程

煤炭輸送機(jī)速度檢測(cè)系統(tǒng)的反饋速度非?？?，其靈活性非常好。高分辨率光學(xué)增量式編碼器與帶吊臂支架的精密測(cè)量度都在這個(gè)設(shè)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(tái)設(shè)備輸送機(jī)獨(dú)立系統(tǒng)，有利于每臺(tái)設(shè)備根據(jù)需要調(diào)節(jié)輸送機(jī)速度，解決了聯(lián)機(jī)輸送機(jī)速度一致，不能根據(jù)單臺(tái)設(shè)備個(gè)性按需要調(diào)節(jié)速度，從而不能使單機(jī)設(shè)備效率發(fā)揮到最佳狀態(tài)，也人為造成輸送穩(wěn)定性欠佳。增加成本是單獨(dú)輸送機(jī)都需要一臺(tái)電機(jī)加配一臺(tái)二相變?nèi)嘧冾l器，原來(lái)幾臺(tái)設(shè)備聯(lián)機(jī)一條輸送機(jī)只需要一臺(tái)電機(jī)；裝配人工費(fèi)用增加。

4　煤炭輸送機(jī)速度檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展

當(dāng)前西門(mén)子能源與自動(dòng)化公司為工業(yè)領(lǐng)域采用帶式運(yùn)輸?shù)钠髽I(yè)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(chǎn)品特點(diǎn)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(yè)想要獲得生存和可持續(xù)發(fā)展，必須實(shí)施自動(dòng)化運(yùn)輸，它能夠?qū)⑦\(yùn)輸?shù)男侍岣摺⑦\(yùn)輸?shù)牧鞒毯?jiǎn)化、將運(yùn)輸?shù)男蚀蟠筇岣?。煤炭輸送機(jī)速度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)無(wú)論在技術(shù)上還是在經(jīng)濟(jì)上對(duì)我國(guó)的能源發(fā)展都有重大意義。

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