一种新型的胶轮车安全保护装置.pdf

第 1 O期 2 0 0 9年 1 O月 工矿 自 动化 I nd us t r y an d Mi n e Aut o ma t i o n No ． 1 O oc t ． 2 0 0 9 文章编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 0 9 1 0 0 1 0 0 --0 2 一 种新型的胶轮车安全保护装置 李 飞 ， 陈 亚 1 ． 神华集团神东煤炭分公司 ， 陕西 神木7 1 9 3 1 5 ； 2 ． 煤 炭科学 研究 总院常 州 自动化研 究 院 ， 江苏 常 州 2 1 3 0 1 5 摘 要 针 对神 华集 团神 东煤 炭分公 司原有胶轮 车 自动保 护 装置 存在 保护 方 式不 够 灵活 、 故 障排 查 困难 、 设备故障率高、 可靠性差等问题 ， 文章介绍了一种新型的胶轮 车安全保护装置， 给 出了该保护装置的组成结 构、 特点及 实际操作说明。实际应用结果表明， 该胶轮车安全保护装置可靠性高， 故障率低 ， 人性化程度 高， 配件 损耗很 少， 大大 降低 了胶轮 车监控 仪的 维护 工作 量 。 关键 词 防爆柴油 机 ；无轨胶轮 车 ；监控仪 ；自动保护 中图分类 号 T D 7 6 文献标 识码 B 0引 言 神 华集 团神东煤 炭分公 司 的辅 助运输设 备全 部 采用 防爆柴油 机无 轨胶 轮 车 以下简 称 胶 轮 车 ， 如 支架搬 运车 、 工程材 料车 、 人车 和装载机 等 。这些 胶 轮车不仅可以节省大量人力， 提高工时利用率 ， 而且 运输方式灵活， 减少设备搬运时间， 大大提高了采掘 工程进度 ， 成为神东矿区实现高产高效必不可少 的 环节 。 根据 MT／ T 9 8 9 --2 0 0 6矿 用 防 爆 柴 油 机无 轨 胶 轮车通 用技术 条件 以下简 称 通用 技 术条 件 的 要求， 胶轮车应设置 自动保护装置 ， 在监控参数出现 异常情况时 ， 能及时发 出报警信号 ， 并能使胶轮车动 力系统 停止运 转 。本 文介 绍一种新 型 的胶 轮车安 全 保护装 置 Y E O ． 3 ／ 2 4型 矿用 柴 油机 车 保护 监 控 仪。该监控仪完全符合通用技术条件中关于 自动保 护装置的要求 ， 并且具有人性化、 体积小、 可靠性高 等优 点 。 1 神东矿区原有胶轮车自动保护装置模式 神东 矿 区原 有胶轮 车 自动保护装 置主要 分为气 动保 护装 置和 电动保护 装置 2种 。下面分别 对其进 行简单介绍。 1 ． 1 气动保 护装置 气动保护装置主要原理 当防爆柴油机的某些 收稿 日期 2 0 0 9 0 9 ～1 4 作者简介 李飞 1 9 7 8 一 ， 男 ， 工程师 ， 2 0 0 1年毕业于 中国矿 业大学 ， 现主要 从 事煤 矿机 电装 备技 术 方面 的研 究 和管 理 工作 。 E - ma i l c u mt l f 1 6 3 ． C O rn 安全参数 如温度 超过允许值 时， 利用对这些安全 参数敏感 的元件 如簧片 的动作来关闭发动机的进 气 ， 从而 将发 动机 熄 火 。气 动 保 护装 置 的 特点 是组 成部分 简单可靠 ， 其 缺点 主要表现 在 1 发 生监测 点停车保护时， 维护人员不容易确定是哪一个监测 点进行 了保护； 2 对保护点的监测只能定性， 不能 定量， 不能掌握监测点的实时变化情况。 另外 ， 对于安 装气 动保护装 置 的胶轮车 ， 一般还 需在车上安装甲烷断电装置， 增加 了成本和设备 的 故障率。 1 ． 2 电动保 护装置 电动保护装置的主要原理 通过单片机等智能 处理 芯片采集 防爆 发 动机 的关 键监 测 点 ， 当监 测 量 超过规 定值 时 ， 单 片机 控 制 电动 执 行机 构 切 断发 动 机油 路 ， 实 现停车 。 电动保护装置的优点是测点信息实时显示 ， 当 出现故障或超标报警时 ， 能够比较准确及时地显示 报警内容 。其缺点为显示 的方式 为非液 晶汉字显 示 ， 显示内容不够直观和人性化； 主机体积较大， 不 便安装 ， 更不可能安装在驾驶室前方 ， 不方便驾驶员 观察 。 2 新型胶轮车安全保护装置 2 ． 1装置组 成结构 从上述分析可看出， 神东矿区原有胶轮车气动 保护装置和电动保护装置都存在一定缺陷。随着国 家对煤矿无轨胶轮车的使用要求越来越严格以及神 东 矿 区对 胶 轮车保 护 装置 越来 越 重 视 ， 原有 的 自动 保护装置在煤矿胶轮车上 的适用性逐渐降低 ， 已不 2 0 0 9年 第 1 O期 李 飞 等 一 种新 型的胶 轮 车安全 保护装 置 1 0 1 能满足当前胶轮车 的保护与使用需求。因此， 天地 常州 自动化股 份有 限公 司综合 了上述 保护 装置 的 优点 ， 并结合神东矿区的实际情况 ， 推出一种新型的 胶 轮车 电动保护 装 置 YE O ． 3 ／ 2 4型 矿 用 柴油 机 车保护监控仪 ， 其组成如图 I所示。 YF0 3 ／ 24 3 YE0 3／ 2 4 2 1 一W Z PY一 4 2 0水 位 兀 件 ； 2， 4 一 YEO ． 3 ／ 2 4 ． 1转 速兀 件 ； 3 ～Y E 0 ． 3 ／ 2 4 ． 5油压元件 ； 5 ， 6 ， 7 一WZ P K--2 4 1温度元件 图 1 Y E 0 ． 3 ／ 2 4型矿用柴油机车保护监控仪组成图 2 ． 2 装 置特点 Y E 0 ． 3 ／ 2 4型矿 用柴油 机 车保 护 监 控仪 的主 要 原理 与神东矿 区原有 胶轮 车 电动 保护装 置 的主要 原 理相 同 ， 保持 了原 电动保 护装置 的优点 ， 并在 此基 础 上进行 了以下几个 方面 的创 新 1 采 用浇封兼 本安 型 防爆 型式 结 构方 面 ， 浇 封兼 本安 型 的防爆 型 式避 免 了 采 用厚重 的防爆 外壳 ， 减 少 占用 胶 轮 车 紧凑 的车 身 空 间； 电气方面 ， 由车身非安 电源直接供 电， 可以避免 在胶 轮 车上增加 本 安 电源 ， 进 一 步节 省 了车身 空 间 及保 护装 置的成 本 。 2 采用 分体式 结构 数据采集处理部分与显示部分采用分体式结 构。显示器可 以安装在驾驶室前方 或嵌 入仪 表盘 中 ， 方 便驾 驶员 查 看 ； 主 机 可 以安 装 在 较 隐 蔽 的 地 方 ， 不 影响整 车美观 。 3 人 机界 面友好 采用液晶汉字显示 ， 人机界 面友好 ， 运行参数 、 报警信息一 目了然。 4 功能齐全 ， 测点扩展方便 该监控仪与原有保护装置相 比， 增加了车速监 测、 里程 、 发动机运行时间及开行时间累积等功能 ， 可以使司机了解胶轮车运行的动力情况， 也便 于获 取胶轮车的累积运行信息。主机的传感元件接 口采 用冗余设计， 需要增加测点时可直接接入。 5 可靠性设计 该监 控 仪创 造 性 地采 用 甲烷变 送 器监 测 甲烷 ， 将监测信息传输 至监控仪主机 ， 通过显示器显示 。 甲烷变送器体积小 ， 防护性较高 ， 便于在车上安装。 另 外 ， 由于 主机采 用喇 叭嘴结 构 引线 ， 避 免 了航 空插头引入电缆的接触不良等问题 。关键元部件均 从 国外 知名厂 家采 购 ， 监 控 仪 在 出 厂之 前 经 过严 格 的测试、 老化与检验。通信及控 制接 口也通过相关 E MC试验 ， 进一 步保 证 了产 品 的可靠性 。 6 实时运行数据存储 该监控仪在运行过程 中不断存储各监测量， 并 能将各 存储 的监 测量 导入 到地 面管理计 算机 中的监 控仪数据分析软件中， 从而能更好地管理胶轮车。 2 ． 3装置操 作证 明 将 YE 0 ． 3 ／ 2 4型矿 用柴 油机 车保 护监 控仪 的启 动钥匙插入钥匙开关后 ， 旋转至接 通档并按下防爆 按 钮 ， 则监 控 仪上 电运 行 。首 先进 行 各 个 传感 元 件 的轮询 ， 若没有超标或故障现象， 旋动启动钥匙至启 动档 ， 即可正常启车。若该过程 出现故障或超标报 警 ， 则应按照显示器提示的故障内容进行排查， 故障 处理完毕后才能发动胶轮车， 否则 ， 胶轮车运行将存 在安 全隐患 ， 容 易 引发 安 全 事 故 。监 控 仪提 示 可 以 启车后， 即进入正常的参数显示界面 ， 司机可通过显 示器了解各个测点的具体信息。 3 结语 本 文介 绍 的 YE O ． 3 ／ 2 4型矿用 柴油 机 车保 护监 控仪主要应用在神华集团神东煤炭公司下属煤矿的 WC 5 E A 和 WC 3 E A 型 防爆 胶 轮 车 上 。实 际应 用 表明， 该监控仪可靠性高 ， 故障率低 ， 人性化程度高， 大大降低 了胶轮车监控仪的维护工作量 ， 配件损耗 很少 ， 提 高 了设 备 的使用率 ， 提 升 了工 程进度 。 参 考 文 献 E 1 3 国家安全生产 监督 管理 总 局 ， 国家 煤矿 安全 监 察局． 煤矿安全规程E M] ． 北京 煤炭工业 出版社 ， 2 0 0 9 ． E z ] 中华人民共和国国家质量 监督检 验检疫 总局 ， 中国国 家标准化管理委 员会． G B 1 9 8 5 4 --2 o 0 5爆 炸性 环境 用 工业车辆防爆技术通则 E s 3 ． 2 0 0 5 ． E 3 ] 中华人民共和国国家发展 和改革委员会． MT／ T 9 8 9 2 0 0 6矿用防爆柴油机 无轨 胶轮 车通用 技术 条件 E s ] ． 2 00 6． [ 4 3 中华人民共和国国家质量监 督检 验检疫 总局 ， 中 国国 家标准化管理委员会． G B 3 8 3 6 ． 9 2 O 0 6 爆炸性气体环 境用电气设备 第 9 部分 浇封型“ M” [ s ] ． 2 0 0 6 ．