簡易礦井提升機(jī)培訓(xùn)操作臺的設(shè)計與應(yīng)用

摘 要：提出以考核標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以河南省平頂山市平煤十礦提升機(jī)設(shè)備為參考，以功能為導(dǎo)向，將標(biāo)準(zhǔn)和實際相融合，進(jìn)行功能和理論分析，通過實際調(diào)研、查閱資料、自行設(shè)計、探討研究、機(jī)械加工、電氣安裝和連線調(diào)試，用簡單的模擬量控制代替數(shù)字量控制，自行設(shè)計簡易礦井提升機(jī)培訓(xùn)操作臺。此操作臺具有安全可靠、功能全、成本低、維護(hù)量小、可操作性強(qiáng)及較強(qiáng)的便攜性等特點。

關(guān)鍵詞：礦井提升機(jī)；操作臺；培訓(xùn)；設(shè)計

中圖分類號：TD633；TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）10-0086-02

Design and Application of Training Operation

Platform for Simple Mine Hoist

WEN Yongxing

（Pingdingshan No.10 Coal Mine， Pingdingshan Henan 467000）

Abstract： On the basis of assessment standards， taking the lifting equipment of Pingdingshan No.10 Coal Mine as the reference， function as the reference， the integration of the standard and the reality， the function and the theoretical analysis， through the actual investigation， consulting data， self design， discussion and research， mechanical processing， electrical installation， connection debugging， simple analog quantity control instead of digital control， self-designed simple mine hoist The machine training operation platform has the characteristics of safety and reliability， full function， low cost， small maintenance， strong operability and portability.

Keywords： mine hoist；console；training；design

實操培訓(xùn)是提高職工安全技能的一種重要培訓(xùn)手段，也是強(qiáng)化職工崗位標(biāo)準(zhǔn)化操作的一條主要途徑。煤礦提升機(jī)司機(jī)是煤礦十大特殊工種之一，需要不斷提升自身的能力。為了在嚴(yán)峻的經(jīng)濟(jì)形勢下加強(qiáng)實操培訓(xùn)基地建設(shè)，降低投入成本，滿足培訓(xùn)考核及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，通過調(diào)查與研究，最終確定自行設(shè)計、加工、安裝簡易礦井提升機(jī)培訓(xùn)操作臺，并將其應(yīng)用到培訓(xùn)教學(xué)工作中去。

1 簡易礦井提升機(jī)培訓(xùn)操作臺的設(shè)計思路

通過調(diào)查研究實際操作臺的設(shè)計原理，結(jié)合考核標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行簡化設(shè)計，具體設(shè)計思路如下。

①電源采用220V交流轉(zhuǎn)化為12V直流安全電壓，采用雙電源，分別給操作臺和原提升機(jī)模型提供電源，從而保證原提升機(jī)模型和自制操作臺的供電安全可靠。

②電源開關(guān)是為了滿足實操考核標(biāo)準(zhǔn)要求而增設(shè)的但生產(chǎn)實際不存在的一個開關(guān)。這里需要說明一下，作為實操培訓(xùn)教學(xué)設(shè)施，我們的設(shè)計既要滿足實操考核標(biāo)準(zhǔn)要求，又要結(jié)合生產(chǎn)實際。電源開關(guān)控制操作臺上電源指示燈和電源中間接觸器，中間繼電器的常開觸點與原提升機(jī)電源開關(guān)并聯(lián)，可以保證無論是在原提升機(jī)上操作還是在新的操作臺上進(jìn)行都可以實現(xiàn)，保證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

③緊急制動常閉按鈕和緊急制動腳閘相串聯(lián)之后再串聯(lián)在總電源線路中，在打開電源之后要先確認(rèn)急停按鈕和緊急腳閘是否被按下，當(dāng)發(fā)生緊急狀況時也要按下緊急按鈕或緊急制動腳閘，這是一個容易忽略的地方，所以設(shè)計成紅色按鈕進(jìn)行安裝。緊急制動控制指示燈和緊急制動中間繼電器，中間繼電器與原提升機(jī)模型緊急制動按鈕開關(guān)并聯(lián)，便于操作，提高安全性。

④依次連接輔助系統(tǒng)開關(guān)、變頻器開關(guān)、冷卻風(fēng)機(jī)、液壓站、潤滑站、安全回路開關(guān)。為了模擬并控制其操作順序，采用了串聯(lián)的方式，每一個開關(guān)都至少控制一個相應(yīng)的指示燈，其中輔助系統(tǒng)開關(guān)、變頻器開關(guān)、冷卻風(fēng)機(jī)開關(guān)控制相應(yīng)的中間繼電器，繼電器再控制相應(yīng)的指示燈，而液壓站、潤滑站根據(jù)生產(chǎn)實際采用的一用一備狀態(tài)，我們設(shè)計成可以左右旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)直接控制液壓站、潤滑站的一用一備指示燈，并連接電流表模擬液壓站的油壓力表，更加直觀形象。

⑤自動手動選擇開關(guān)、運行方式選擇開關(guān)、工作調(diào)繩方式選擇開關(guān)、編碼器校正開關(guān)和離合器分合開關(guān)要結(jié)合生產(chǎn)實際設(shè)計完成。自動手動開關(guān)模擬實現(xiàn)自動化無人值守的狀態(tài)和半自動手動操作狀態(tài)，而正常操作時選擇手動狀態(tài)；運行方式旋轉(zhuǎn)開關(guān)使用四常開旋轉(zhuǎn)開關(guān)并根據(jù)生產(chǎn)實際而設(shè)置提煤、檢修、緊急開車等狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)到不同檔位，對應(yīng)的指示燈會亮起，各開關(guān)之間采用并聯(lián)的方式串聯(lián)接入到工作方式選擇開關(guān)中去。調(diào)繩方式下串聯(lián)有離合器的分合開關(guān)，并有相應(yīng)的指示燈；編碼器校正開關(guān)是為了減少運行的累積誤差或重新調(diào)繩后而設(shè)置的模擬校正開關(guān)。

⑥閘把和主令手柄，主令的零位、正向提升和反向提升分別有相應(yīng)的指示燈，在不同操作時相應(yīng)的中間繼電器和指示燈得電，中間繼電器分別與原提升機(jī)模型的正向提升開關(guān)和反向提升開關(guān)并聯(lián)，并能可靠控制提升機(jī)的運行；閘把通過控制液壓站為提升機(jī)提供制動力矩而使提升機(jī)運行或停止，為了模仿操作，使閘把控制提升機(jī)電機(jī)的電源，動作時緊閘指示燈會亮起。

2 簡易礦井提升機(jī)培訓(xùn)操作臺加工制作

簡易礦井提升機(jī)培訓(xùn)操作臺以河南省平頂山市平煤十礦主井提升機(jī)操作臺為藍(lán)本，認(rèn)真參閱相關(guān)技術(shù)資料，嚴(yán)格按照上級有關(guān)培訓(xùn)考核標(biāo)準(zhǔn)及要求，按照與真實操作臺3∶1的縮小比例，采用不銹鋼板、鋁合金材料、生產(chǎn)用按鈕、指示燈和指示儀表等制作而成，可用于礦井提升機(jī)操作作業(yè)的特殊工種培訓(xùn)教學(xué)與實操考核，并在操作臺安裝完成后將與原模擬提升機(jī)設(shè)備進(jìn)行連接控制，功能上既滿足考核標(biāo)準(zhǔn)要求，也符合生產(chǎn)實際[1]。電源采用12V直流供電，通過繼電器及按鈕開關(guān)進(jìn)行控制，加裝聲光信號，手動和腳踏急停開關(guān)等多種保護(hù)裝置。

3 簡易礦井提升機(jī)培訓(xùn)操作臺與原提升機(jī)連接與調(diào)試

將原提升機(jī)實驗設(shè)備進(jìn)行改造，與自制的提升機(jī)操作臺進(jìn)行連接并調(diào)試完成，操作可以在提升機(jī)面板或操作臺上進(jìn)行，但以操作臺為主，并設(shè)有多種保護(hù)。實操設(shè)備安全可靠的運行是實操培訓(xùn)、教學(xué)、考核的基礎(chǔ)保障。為了保證模擬提升機(jī)設(shè)備安全可靠運行，我們在設(shè)計和安裝的過程中從以下幾個方面采取了相應(yīng)措施。

①電源采用12V直流安全電壓，提高了設(shè)備的安全性。

②操作臺和提升機(jī)模型采用雙電源獨立供電，互不干擾，同時可以單獨操作，保證設(shè)備安全可靠運行。

③操作控制部分采用并聯(lián)控制，操作臺和原提升機(jī)均可操作，同時可以根據(jù)工作需要進(jìn)行控制單獨操作，提高了設(shè)備可靠性。

④操作臺和原提升機(jī)連接用0.5×32芯銅芯電纜，既滿足工作需要，又能滿足備用需求，連接方便，更加安全可靠。

⑤安裝了過卷、行程開關(guān)及報警鈴聲及信號指示，提高設(shè)備運行的安全性。

通過采取上述措施，保證了模擬設(shè)備安全可靠運行，同時滿足上級有關(guān)要求和檢查考核標(biāo)準(zhǔn)，既能滿足提升機(jī)理論教學(xué)和實操培訓(xùn)，也能作為礦井提升機(jī)操作作業(yè)特殊工種的實操考試設(shè)備。此次提升機(jī)改造與設(shè)計安裝，彌補(bǔ)了原提升機(jī)實操考試的不足，更加符合河南省平頂山市平煤十礦的生產(chǎn)實際，為其節(jié)約了大量了人力、物力和財力支出，為廣大提升機(jī)司機(jī)師傅提供了便利。

4 簡易礦井提升機(jī)培訓(xùn)操作臺的應(yīng)用

4.1 在培訓(xùn)教學(xué)過程中的應(yīng)用

把簡易礦井提升機(jī)培訓(xùn)操作臺教學(xué)模擬裝置搬到課堂中去，在理論教學(xué)的過程中加入實際操作，從而更好地把理論轉(zhuǎn)化為實踐，實現(xiàn)良好的學(xué)以致用的目的。同時，實操基地配備有實際操作設(shè)備和教學(xué)所需要的設(shè)施，如黑板、桌子、椅子等，真正把學(xué)與做相結(jié)合，從而提升課堂教學(xué)效果[2]。

4.2 在實操考核與實際生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

簡易礦井提升機(jī)培訓(xùn)操作臺在實操考核與實際生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，使“教—學(xué)—做”形成了一個有機(jī)整體，“需要什么就教什么，做什么就學(xué)什么”的學(xué)以致用的原則大大提高了培訓(xùn)效率和培訓(xùn)效果，同時提高了學(xué)員的操作技能，避免了對安全生產(chǎn)的影響，促進(jìn)了安全生產(chǎn)。

4.3 在教研活動中的應(yīng)用

通過自制的提升機(jī)模擬教學(xué)裝置參加股份和集團(tuán)公司的“三優(yōu)”評比活動，得到評委和參賽教師的好評，并榮獲股份公司優(yōu)質(zhì)課三等獎及集團(tuán)公司優(yōu)質(zhì)課三等獎，讓更多人知道了我們的新思路新創(chuàng)意，多個兄弟單位來河南省平頂山市平煤十礦進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)借鑒并將其引進(jìn)到實操基地建設(shè)中去。同時，在上級部門對實操基地檢查、驗收過程中，得到股份、集團(tuán)及省級有關(guān)部門和領(lǐng)導(dǎo)的好評與認(rèn)可。撰寫《一種簡易便攜的礦井提升機(jī)司機(jī)培訓(xùn)裝置》申請實用新型專利，已獲得相應(yīng)授權(quán)。

通過簡易礦井提升機(jī)培訓(xùn)操作臺的設(shè)計與應(yīng)用，提高了教師們鉆研教學(xué)的熱情和積極性，方便了廣大職工提升機(jī)司機(jī)培訓(xùn)，為河南省平頂山市平煤十礦職工培訓(xùn)做出了巨大貢獻(xiàn)，為安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)：

[1]平頂山天安煤業(yè)股份有限公司十礦.一種簡易便攜的礦井提升機(jī)司機(jī)培訓(xùn)教學(xué)裝置：201720252958.9[P].2018-01-02.

[2]史艷楠，劉建功，劉楊，等.基于Unity3D的礦井提升機(jī)虛擬實訓(xùn)裝置[J].煤礦安全，2017（3）：114-117.