大坡度轨道巷自动防跑车装置.pdf

5 8 煤 矿 机 械 2 0 0 3年第 2期 文章编号 1 0 0 3 ． 0 7 9 4 2 0 O 3 0 2 - 0 0 5 8 - 0 3 大坡度轫厘巷自动B 方 跑车装置 张育英 潞安矿业集 团公 司 五 阳煤矿 ，山西 长治 0 4 6 2 0 5 摘要 大坡度轨道巷运输是矿 井辅助运输的事故 多发处。为了保证轨道巷运输 系统的安 全， 设计以可编程控制器 P L C 为中心的 自动防跑 车装置。它安装坚固的挡车器， 使轨道运输发生 跑车能可靠阻挡， 且正常运行时， 挡车器能自动开启和关闭， 不影响行车正常通行。 关键词矿井；轨道运榆 ；防跑车装置 中图号T D 5 3 8 文献标识码A 1 问题的提出 由于 自然条件和地质构造的变化， 使煤层巷道 起伏不平 ， 造成许多矿井轨道巷坡度过大， 给辅助运 输带来很大困难 。据统计在全国煤矿的各种重大事 故中， 跑车事故 占有很大的比例 ， 究其原因除了这些 轨道坡度都比较大外 ， 职工素质差 、 技术不精、 违章 机接 口， 数据处理设置上下限。当被测钢丝绳张力 超过预置值时发 出报警信号 ， 超过极限值后还可控 制继 电器的动作 ， 在停车位置不能自动起车 ， 以保证 在故障状态下， 不损坏钢丝绳。同时， 数据还可通过 接 12 1 传人计算机 ， 以便于保存数据和绘制各种曲线 图， 以进行数据分析。 3 张力检测仪的结构原理 工作过程与原理如图 1 所示 。 单片机 图 1 原理 图 ．1 W o r S a n g p r i n c i p le d i a g r a m 钢丝绳张力测试仪由检测发送部分和接收处理 作业、 工作粗心是发生跑车事故的主要原因。同时 也暴露出煤矿在安全运输上存在隐患 ， 目前的防跑 车装置不能有效阻挡跑车。即使使用普通材料制作 的能有效阻挡跑车的挡车器 ， 也 因为车辆正常运行 时， 使用不方便， 很少使用。为了有效保护巷道工作 人员的人身安全，设计出此大坡度轨道巷 自动防跑 两部分构成 。 检测发送部分安装在箕斗上。传感器安装在箕 斗的悬挂装置上 ， 传感器由电阻应变片组成桥式 电 路 ， 由恒流电源供电 ， 传感器将所接受的压力信号转 变成电信号经差动放大送人 A ／ D 0 8 0 9 8位 模数转 换电路， 在控制线的控制下 ， 由地址线选择不同的输 人端 来 自不同的传感器 ， 将电信号转换成数字 信 号 ， 由数 据线 送人 MC 8 7 5 1单片机进 行数 据处理。 处理后的信号输人到 P I 2 2 6 2遥控编码电路 中进行 编码。通过 R C谐振 电路调制后放大， 经天线发送 出去。 发送信号的开始取 自指定位置的开关信号 ， 一 般设在卸载的终点位置。 接收处理单元 由接收器和主机构成。接收单元 的天线接到信号后 ， 经放大器进行高频放大选频 ， 整 型后输人到 P T 2 2 7 2遥控解码电路中解码 ， 再输人到 M C 8 7 5 1 单片机 中进行 数据处理 ， 一路 输 出到 8 2 7 9 显示数据， 另一路通过打印机打印。 数据采集部分采用可充电锂电池供电， 体积小、 容量大 、 工作寿命长 、 经济可靠。 接地部分采用开关稳压电源， 输人 电压适应范 围宽 ， 具有输出稳定的特点 ， 特别适合现场使用。 作者简介吴新滨 1 9 6 8一 。 黑龙 江鹤 岗人 。 工程 师 ． 1 9 9 2年毕 业于阜新矿业学院电气工程系． 现任鹤岗矿务 局兴安矿计 算机中 Ii , 主任 ． 收稿 日期 2 0 0 2 - 0 9 - 2 6 S t e e l r o p e t e n s i o n c h e e k d e v i c e 、 vI J Xl n - bi n X i n g ’ a I l C o a l M i n e o f H e g a n g C o a l M ／ ne B u r e a u 。 H e g a n g 1 5 4 1 0 1 。 C h i n a Ab s t r a c t T h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e i mp o r t a n c e o f s t e e l r o p e t e n s i o n c h e c k d e v i c e t o s t e e l rop e c h eck i n g i n w e e l mu l fi rope h o i s t i n g s y s t e mI i n t r o d u c e s the f o r m。 w o r k i n g p r i n c i p l e o f s t e e l rope t e n s i o n c h eck d e v i c e a n d eco n o mi c b e n e fi t s ． Ke y wo r d s s t e e l rope ；t e n s i o n c h eck d e v i c e ；w o r k i n g p r i n c i p l e 维普资讯 2 0 0 3 年第 2期 大坡度轨道巷 自动防跑车装置张育英 车装置 。 2 系统的构成和安装 2 ． 1 系统的构成 自动防跑车装置 由挡车器框架、 挡车器 、 防爆电 动推杆、 电控箱、 小型可编程控制器 P L C 、 红外光 电开关、 雷达速度探测器、 超速报警器和挡车器开闭 指示灯等组成。 2 ． 2系统的安装和作用 1 挡车器框架 见图 1 挡车器框架是由一根大槽钢和两根工字钢立柱 组成。两立柱用工字钢背对背焊接而成 ， 立柱上方 与一大槽钢相焊接， 焊接处 应加肋板， 使其 足够牢 固。 槽钢上方用锚杆与老顶相连接。 立柱下方用水泥 浇注 ， 使挡车器框架能可靠挡住跑车的撞击。 图 1 挡车器示意图 t a g ． 1 S k e t c h ma p 0 f s t o p b l o c k 1 ． 锚杆2 ． 槽钢3 ． 立柱4 ． 滑轮5 ． 弹性钢6 ． 橡胶垫 7 ． 挡车器8 ． 电动推杆9 ． 轨道 2 挡车器 挡车器架用工字钢做成 ， 它由一扇抽拉门组成， 挡车器放在挡车器框架滑轮上。在挡车器和矿车相 撞处， 用高强度弹性钢做成． 用来增加抗撞强度。 并 加 3 0 0 n l l n厚的缓 冲橡胶垫。挡车器要制作牢固。 能 抵挡住失控矿车的冲击。 并备用一挡车器。 3 防爆电动推杆 防爆 电动推杆是利用 电能为动力的特种电机， 它的特点是 轴可以直线运动。它与挡车器相连接， 用来推动挡车器的开启和关闭。它一般安装在防跑 车装置左边 。 用可编程控制器控制运行。 4 电控箱 P L C控制器安装在喇叭口防爆箱 内， 用来收集 信息 。 控制整个系统。 5 红外光电开关 见图 2 红外光电开关是监测元件 。 安装在巷道同一断 面上 ． 一侧安装为发射器 。 另一侧安装为接受器。当 有矿车通过此断面时。 矿车 挡住发射器发出的红外 线。 接受器因接受不到红外线 ， 它的辅助接点闭合。 挡车器的上方安装光 电开关 l ； 挡车器下方安装光 电开关 2 。光电开关 1 和 2用来监测行车的方向和 挡车器的开闭。 图 2 监测位置示慧图 t a g ． 2 S k e t c hma p 0 fmo n i t o rl i t lm 1 ． 光电开关 1 2 ． 雷达探测器3 ． 运行车辆4 ． 挡车器5 ． 光电 开关 2 6 雷达速度探测器 在轨道巷一定位置， 安置一台或两 台 s R C - 一l 0 2 型雷达速度探测器。 用来测量来往车辆的速度。当 来往车辆速度超过雷达探测器的设定值。 雷达探测 器认 为是车辆跑车。 挡车器不 自动打开。 轨道巷下方 声光报警； 当车辆运行速度不超过探测器的设定 值。 挡车器则自动打开。 车辆顺利通过。 7 声光报警器 在轨道巷上 、 中、 下各安装一个声光报警器。当 发生跑车事故时 。 声光报警， 使巷道行人及时躲避 。 保证巷道行人的安全。 8 挡车器开闭指示灯 它安装在绞车司机前 。 在下放车辆或上拉车辆 时 。 用来判断车辆通过挡车器的开闭情况。 3 工作原理和控制系统 本系统的控制以 P L C为中心， 通过 P L C的接收 信息。 通过内部程序来控制挡车器的开闭。其 流程 图如图3所示。 图 3 装置运行流程图 Fi g ． 3 Ru n n i n gfl o w c h a r t o fd e v i c e 维普资讯 6 O 大坡度轨道巷自 动防跑车装置张育英 2 0 0 3 年第 2 期 I 当运输巷向下正常放车时 ， 矿车通过挡车器 上方的雷达速度探测器探测的速度小于或等于设定 值 ， 雷达探测器不动作。矿车通过红外开关 1 ， 开关 I 动作 ， P L C控制挡车器打开。在绞车司机前的挡车器 指示灯亮 ， 矿车顺利通过挡车器； 当矿车通过挡车器 下放的红外开关 2时， 红外开关 2动作后， P L C控制 挡车器关闭， 挡车器指示灯灭， 完成一次作业循环。 2 当运输巷向上拉车时 ， 矿车通过挡车器下方 的光电开关 2 ， 同样 P L C控制挡车器打开， 挡车器指 示灯亮； 当矿车通过挡车器上方光电开关 l ， P L C控 制挡车器闭合， 挡车器指示灯灭。 3 当下放矿车失控跑车后， 矿车经过挡车器上 方的雷达速度探测器测定的速度大于设定值。 雷达 探测器动作， 即使通过红外开关 I ， P I E控制挡车器 也不开启。同时驱动光电报警系统 ， 发送跑车信号 ， 提醒在挡车器下方的工作人员赶快进入安全硐室 ， 以免矿车撞人， 并尽快处理事故。 4 绞车司机可根据绞车钢丝绳上的标记和挡 车器开闭指示灯的指示 ， 掌握矿车过挡车器的工作 情况。 5 在挡车器处 ， 安装有手动控制系统 ， 在 防止 本系统故障后 ， 仍可使用手动操作。 4 几点要求 I 从雷达探测器到红外 开关 I的距离 I ， 要按 车辆失控时的最大速度和探测器的响应时间来定， Lt t I Ti Ki 式中 l 车辆失控时最大运行速度 ； 探测器的响应时间； KI 安全系数。 也就是车辆失控后， 探测器响应后 ， 车辆才到红 外开关 I ， 防止系统误动作。 2 从红外 开关 1 到挡车器 的距离 L 2 ， 要按车 辆正常运行的最大速度和挡车器的响应时间来定 ， L2 1 2 式 中 2 车辆正常下放时最大运行速度； 挡车器响应时间； K 2 安全系数。 也就是要求正常下放矿车。 矿车到挡车器前， 挡 车器要 自动打开， 不能影响矿车正常通行 。 3 挡车器与光电开关 2的距离 L 3 3 K3 式 中 3 矿车上拉最大速度 ； 挡车器响应时间； 安全系数。 同样上拉矿车时， 挡车器不 能影响上拉矿车 的 运行。 4 光电开关 的安装 位置应保证各种运行车辆 花车、 平板车等 都能受到控制。 5 I 、 2 、 3 的 实际距离在计算的基础上， 还 需通过多次对矿车实际运行和测速后 ， 以实际情 况 修 定。 作者简介 张育英 1 9 6 5一 ． 山西长治人 ． 高级 工程 师． 毕业于 山西矿业学院 自动化专业． 从事生产技术管理工作 ． 发 表论文 数篇 ． Te l 0 5 3 55 9 4 0 8 21 ． 收稿 日期 2 0 0 2 - 0 9 - 0 8 Au t o m a t i c a n t i s l i pp e d d e v i c e f o r e s c a r p me n t r a i l wa y l a n e wa y Z l t ANG Y u - y i n g Wu y a n g C o a l Mi n e o f L u ’ a ll M i l fi n g G r o u p C o ． ， L t d ． ， a砌 0 4 6 2 0 5 ， C h i n a Ab s t r a c t E s c a r p me n t r a i l w a y l a n e w a y i s t i l e p l a c e w h e r e a c c i d e n t s o fi c n h a p p e n． T i l i s p a per p res e n t s a P L C ． b a s e d a u t o 。 ma t i c a n t i s l i p p e d d e v i c e - w h i c h sets h a l d s t o p b l o c k s ． Wh e n a c c i d e n ts 8 8 t r m u c a r s l i p p i n g h a p pen i n r a i l w a y l a n e w a y - s t o p b l o c k s C an u n f a i l i n g l y s t o p i t ． A n d i n the n o r m a l r u n ， s t o p b l o c k s t c a l l o p e n o r c l o s e a u t o ma t i c a l l y an d d o n ’ t i n fl u e n c e t h e t r a n s p o r t ． Ke y wo r d s mi n e,mi h v a y t r a n s po rt；an t i s l i p p e d d e v i c e ●_- ●_一 ●_- ◆● ●●-●- ● ●_ - ● ●● ● ●● _ ● _ ● ●● ●●●一 ●’ ●’ ● ●， ●_● ●- ● ●● ●● ●●●● ●_ ●● - , Gt． o●_ ● ● ●’ ●● ●_ ●● ●_- ●-- ●’ ● ●t ●●●●f ● ●●- 兖 矿 机 厂 对 焊 接 结 构 件 质 置 控 制 开 展 研 究 近年来 ， 兖州矿业 集团 公司机械制修厂对如何既保证焊接结构件几何尺寸和形状位置精度， 又保证焊 缝及整个结构件强度要求应采取的措施进行了研究 ， 取得了良好的效果。 这个厂主要承担兖州矿区机电设备大修 、 非标准设备及其配件制造的任务， 为适应市场也开发一些社会 需要的产品。通过对质量控制重要性、 特殊性以及核心问题认识的不断加深 ， 发现 了一些规律性的东西 ， 并 在大型结构件焊接 中取得 了一些经验。该厂制造的济宁二号矿井副井井架 、 济宁三号矿井副井井架 、 高产高 效工作面端头液压支架 、 煤泥发电厂给料机、 井 口装载设备和对进 I I 液压支架焊接结构件的改造加固等分别 获得了部、 省 、 局级科技进步奖 ， 综采设备铆焊结构件批量产品、 起重机械、 化工机械结构件产品均获得用户 好评 。 李剑锋供稿 维普资讯