ZDC30型煤矿用斜巷防跑车挡车装置.doc

ZDC30/30型煤矿用斜巷防跑车挡车装置 产品使用说明书 使 用 说 明 书 ZDC30/30煤矿用斜巷防跑车挡车装置 常熟市煤矿井筒专用设备厂 ★ 制造 MADE IN CHANGSHU HOISTING SHAFT SPECIAL EQUIPMENT FACTRORY 一、概述 ZDC30/30型煤矿用斜巷防跑车装置是一种常闭式防跑车装置，主要用于煤矿井下，金属矿山，非金属矿山等所有井上或井下倾角在30度以下的单轨或双轨提升运输斜巷中。 该装置有脱扣机构、传感器、主控箱、滑轮、提升机、语音报警显示屏、吸能器和柔性挡车栏等设备组成。平时正常情况下，挡车栏处于常闭状态。当绞车启动正常运行时，矿车到达设定位置，挡车栏自动升起，矿车通过后，挡车栏自动下落。当矿车超速（跑车、溜车等）时，挡车栏对跑车进行可靠的阻拦，避免事故的发生。 对于多点防跑车系统采用集散控制系统串行方式，使得系统具有很高的可靠性和灵活性，大大减少了信号电缆，醒目的声光显示屏（放在车房）能够及时准确的反映各站点的工作情况。 该装置为斜巷全巷道防跑车保护提供了全面的解决方案。 二、产品型号及主要参数和技术要求 一 产品型号 1.成套设备型号 轨道斜巷防跑车装置型号为ZDC30/30型（原KHG6-127/B型） 2.型号意义 Z D C 30 / 30 防跑车挡车距离，m 斜巷倾角， 挡车 装置 二 主要参数和技术要求 1. 电源电压AC 127V 2. 本安输出电压DC 12V 3．本安输出电流DC 450mA 4．提升方式 单轨或双轨 5．挡车制动距离≤2m 6．提升电机电源电压AC 660V/380V10％-15％ 7．提升电机功率1.5KW 8．最大提升重量160Kg 9．吸能器挡车栏用户自制或厂方提供 10．绞车转速2rad/s 11．挡车栏 11．1 车位检测精度≤0.1m 11．2 系统动作时间≤3s 三、主要功能特点 1． 系统具有故障部位代号显示 2． 具有故障及跑车声光报警 3． 具有车位距离数字显示 4． 具有自动、手动功能 5． 具有提升机脱机、联机功能 6． 具有跑车及故障输出触点与绞车联锁 7． 具有各传感器动作显示 8． 本装置采用进口三菱PLC可编程控制器、旋转编码器，提高了系统可靠性 四、工作原理 KHG6-127B轨道斜巷防跑车装置系统原理方框图如下图所示,电气原理图见附图，总接线图见附图。 PLC主机 馈电开关 编码器 按钮 绞车传感器 脱扣器传感器 挡车栏限位传感器 提升机传感器 声光显示 挡车栏升降机 报警输出 （一）工作原理 ZDC30/30轨道斜巷防跑车装置采用旋转编码器作为测距传感器,PLC作为控制核心，绞车房信号控制采用FX2N-48MR、FXON-16EYT。在绞车启动时，绞车房主控PLC对编码器发出的脉冲进行计数，PLC根据计数的结果转换为绞车的旋转角度和旋转方向，从而判断出矿车现在的位置和运行方向。当检测出矿车的位置在某一道挡车栏预定提升点时（当矿车运行的方向相反时，该点为下降点），主控PLC发出上提指令给该挡车栏信号控制箱，控制提升电机开始提升挡车栏；当检测矿车的位置运行到该道挡车栏设定的下降点时，主控PLC发出下降指令给该挡车栏信号箱，控制提升电机开始下放挡车栏。 当发生跑车时，矿车撞击挡车栏，脱扣器开口销受剪切力切断，脱扣器内传感器动作，主控PLC接受到这一传感器信号，发出报警保护命令，绞车安全回路断开，各道挡车栏均处于下放到位状态，有效的防止了矿车冲出斜巷，造成更大的事故。 （二）工作过程（以二个挡车栏为例） 1．矿车下行本装置接通电源，绞车启动，矿车开始下行到PLC内部计数器第一设定值，发出升栏信号，电机启动，挡车栏升起，矿车放行，语言箱挡车栏上1指示灯亮，挡车栏下1指示灯灭。当矿车到达第二设定值时，发出降栏信号，电机启动,栏下放,语言箱挡车栏下1指示灯亮,挡车栏上1指示灯灭；到达第三设定位置，挡车栏2自动提升，语言箱挡车栏上2指示灯亮，挡车栏下2指示灯灭，矿车通过后，到达第四设定值，挡车栏2下放，语言箱挡车栏下2指示灯亮，上2指示灯灭。矿车到达下车场，绞车停转。 2．矿车上行绞车启动，矿车运行到第四设定值时，发出一个信号，挡车栏2升起，，矿车通过。矿车到达第三设定值时，挡车栏2下降，矿车到达第二设定值位置时，挡车栏1升起，矿车通过，到达第一设定位置时，挡车栏1下放，到达上停车场后绞车停转，整个装置又恢复到准备开车状态。 3．矿车运行过程中发生跑车事故，矿车撞击挡车栏，脱扣器发出报警信号，语言箱发出报警及指示，绞车停转，解除报警故障后，按故障复位按钮后继续运行。 五、结构特征 1．主控箱做成隔爆兼本安结构，具有较好的防爆性能。长500mm，宽250mm，高590mm。 2．语音报警箱本机460mm，宽160mm，高340mm，面板上有声、光显示及薄膜按钮，观察方便外形美观大方，具有“三防”性能。 3．信号控制箱本控制箱为本装置核心部分。信号控制箱长600mm，宽585mm，高210mm。 六、安装及调整 安装示意图及基础图见附图所示 1.主控箱 主控箱是本系统控制外部执行机构部件，高压危险，安装应选择在每道提升机附近的巷道硐室或巷道顶部且不易被车碰坏的无滴水地方，而且主机必须接地良好。主控箱外形尺寸如下图所示。 图1 主控箱示意图 2.PLC控制箱 信号控制箱是本系统主控核心部分，应该安装在绞车房墙壁上且无滴水地方。信号控制箱外形尺寸图见下图所示 图2 PLC控制箱示意图 3．状态报警显示箱 状态报警显示箱安装在实际操作台前面或旁边，便于司机观察的地方,外观如下图所示 自 动 阻 车 器 停车信号 挡车栏上1 挡车栏下1 挡车栏下2 挡车栏上2 矿车上行 矿车下行 联机2 联机1 PC运行 深度指示 报警指示 手 动 故障代号 第一道 第二道 中国 江苏 常熟市康达电器有限公司制造 手动 自动 清零 故障 复位 下放2 上提2 下放1 上提1 防跑车挡车装置用状态报警显示器 天 梭 R XQHB-12ZD 图3 状态报警显示箱 4．收放绞车（提升机） 提升机是提升、放下挡车栏的执行机构，它安装在槽钢横梁（两根16）上，并在导轨的中间，其高度不能影响人和物料的通行（一般离轨道面2.2m左右,可按实际情况进行调整）。提升机结构如下图所示，详细安装见安装示意图。 图4 提升机机构示意图 5.挡车栏 挡车栏由横梁、挡车门、钢丝绳、门挂脚和固定钢丝绳的4根横档组成。主要起到拦住矿车的作用。具体安装尺寸如下 图5 横梁安装尺寸 图6 挡车栏外形尺寸 注反向迫开式挡车门宽度可视各矿具体情况而定，以不影响提升矿车物件运行为准。 挡车栏钢丝绳用规格为φ24.5－637的钢丝绳，钢丝绳固定在挡车门上，挡车门与吸能器之间的距离大于5米，挡车门钢丝绳经过吸能器，未端留余绳6米，在未端处加φ24.5绳卡固定。悬挂挡车门的钢丝绳φ9.3固定在距离两滑轮中间，提升挡车门两根钢丝绳通过两滑轮2米后并接，再连绞车滚轮，且其间钢丝绳与巷道轨距平行一直线。绞车与滑轮距离大于6m，确保挡车门下放状态悬空导轨面，挡车门提升到位后，离导轨面距离大于通过物件的高度。 6．吸能器、滑轮、锚杆 吸能器示意图如下图所示（基础图见附图）。5m 钢丝绳末端 连接挡车栏 图7 吸能器 吸能器安装用637 φ24.5的钢丝绳压放在吸能器里，吸能器前端钢丝绳留有大于5m余绳，吸能器与挡车栏距离大于5m。根据吸能器所能承受最大冲击动能,允许使用的矿车串车数量表如下表所示 A（Nm） n α s 10 15 20 25 30 1.44106 25m 6 5 4 4 30m 6 5 4 3 35m 5 4 3 3 40m 6 5 4 3 2 45m 6 4 3 2 2 50m 5 4 3 2 2 55m 4 3 2 2 1 60m 4 3 2 1 1 注 1. 表中未添数的空格均≥6辆矿车 2. 表中矿车为1吨矿车 3. A 吸能器能够承受的最大能量Nm 4. α 斜井或斜巷的倾角 5. n 允许串车数量 6. S 矿车起点变坡点到挡车栏的距离 滑轮、锚杆如下图所示。 滑轮 锚杆 7．提升机传感器、绞车传感器、挡车栏限位传感器 提升机传感器、绞车传感器采用无触点霍尔传感器，挡车栏限位器传感器、脱扣器传感器采用电感式接近开关。 （1）挡车栏限位传感器 挡车栏限位传感器安装在提升电机传感器支架上见图4所示，为了确保挡车栏上提到位，发出正确信号使提升机停转。其主要是通过齿轮传动使金属螺母来回移动让传感器动作。安装时调节传感器前端面以金属螺母平行距离最大不得超过3mm，然后拧紧传感器，调整每道挡车栏限位器时请先将该道信号控制箱上电，然后人工转动电机使传感器动作（即信号控制箱内PLC输入端指示灯亮，或者传感器后出线端部指示灯亮）。 （2）提升机传感器 为了检测发出信号后电机能否工作，故需要安装提升机传感器，磁钢安装在伞齿轮上，传感器前端面与磁钢平行距离不得大于5mm。提升机传感器接线完毕后，信号控制箱上电，人工转动电机使磁钢对准传感器探头，则箱内PLC对应输入端信号指示灯应亮或者传感器出线端指示灯亮。 （3）绞车传感器 为了检测绞车开动后旋转编码器是否工作，故需要安装绞车传感器，磁钢安装在绞车轮子上，传感器前端面与磁钢平行距离不得大于5mm。绞车传感器接线完毕后，信号控制箱上电，使磁钢对准传感器探头，则箱内PLC对应输入端信号指示灯应常亮或者传感器出线端指示灯亮，如不亮请检查磁钢的极性是否正确。 8．编码器 编码器主要作用是检测矿车上提、下放的距离。其安装在绞车的深度指示器上，具体的安装方法如下图所示 1.固定杆 2.编码器3.编码器支架4.从动齿轮5.主动齿轮6.丝杆 安装编码器时注意以下几点 ① 请使用时注意不要使旋转编码器本体上粘水滴和油污； ② 旋转编码器是紧密产品零件组成，跌落时会毁损产品，安装时请勿必注意； ③ 用螺钉紧固旋转编码器时，请用5kgcm左右的紧固力矩。 ④ 固定本体时，请勿用大于3kg的力量拉线； ⑤ 配线请在电源OFF状态下进行。电源接同时，如输出线接触电源，则有时会损坏输出回路； ⑥ 如和高压线、动力线并行配线，有时会受到感应造成误动作或损坏，请分开配线。 ⑦ 如连线加长加长线需采用屏蔽线且长度一般不超过10m，否则会影响输入波形。 9．接线 接线请参照整机接线图、整机接线示意图，选用电缆的规格应符合电缆使用表， 电 缆 使 用 表 序号 起 点 终 点 电缆型号 使用芯数 备 注 1 主控箱A 660V 电源 42.5 4 2 主控箱A 127V 电源 KVV 21.5 2 3 主控箱A 660V 电机 42.5 4 4 主控箱A 绞车电控 KVV 21.5 2 5 主控箱A 信号箱B PUYV39 421.5 5 6 信号箱B 127V 电源 KVV 21.5 2 7 信号箱B 接线盒D 81.5 7 屏蔽电缆 8 信号箱B 接线盒H PUYV39 521.5 8 9 接线盒H 接线盒E 81.5 3 屏蔽电缆 10 接线盒H 接线盒F 81.5 3 屏蔽电缆 11 接线盒H 接线盒G 81.5 4 屏蔽电缆 12 接线盒H 手动盒I 81.5 3 屏蔽电缆 13 信号箱B 语言箱C HUYV31 1020.8 20 14 信号箱B 语言箱C HUYV31 1020.8 18 15 信号箱B 语言箱C HUYV31 1020.8 9 （1）主控箱接线 主控箱接线端如下图所示 说明 主控箱A1 主控箱A2 L1、L2、L3 电源进线（660V） L1、L2、L3 电源进线（660V） V1、V2、V3 提升电机1 V1、V2、V3 提升电机2 1、3、4 接手动盒K1 1、3、4 接手动盒K2 （2）语音报警箱接线盒 语音报警接线端如下图所示 1 2 3 4 5 56 57 58 59 60 144 接信号控制箱 其中41、42分别接0V，12V 4553 接薄膜按钮 （按钮顺序依次为手动、故障复位、上提3、上提2、上提1 自动、清零、下放3、下放2、下放1） （3）编码器、绞车传感器 编码器、绞车传感器接线盒D接线端如下图所示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 编码器 传感器 1．红 24V 红 24V 2．黑 0V 黑 0V 3．兰 X0 4．紫 X1 5．灰 X2 6．白 X3 7． 黄 信号 （4）脱扣器1接线盒E1E2、脱扣器2接线盒F1F2、提升机传感器,限位传感器G1G2 脱扣器1、脱扣器2、提升机传感器,限位传感器接线盒;接线端子如下图所示 1 2 3 脱扣器1、2接线端子 1 2 3 4 限位器、提升机传感器接线端子 说明脱扣器传感器 提升机传感器 限位器传感器 1、蓝 0V 1、 红 24V 棕 24V 2、黑 脱扣器信号线 2、 蓝 0V 蓝 0V 3、 黄 提升机信 黑 限位器信号线 （5）信号控制箱 信号控制箱接线端如下图所示 1 2 3 4 5 73 74 75 76 77 1、2 接 ～127V 3 8、11 接编码器及绞车传感器 9、10、13、1517、26、30 经接线盒H1分别接接线盒E1、F1、G1、I1 9、10、14、1921、25、29 经接线盒H2分别接接线盒E2、F2、G2、I2 32 69 接语音箱 70 73、76、76 经接线盒M接主控箱A1 70、71、74、75 经接线盒M接主控箱A2 七、使用与维护 （一） 设备的使用 1．各部分功能 （1） 主控箱 A1、A2 用途提供语言箱电源，控制提升机工作。 （2）语音报警箱 用途接收信号控制箱发来的声光信号；发出按钮主令信号。 （3）信号控制箱 用途信号控制箱时整个系统的核心部分，负责对编码器和传感器进行监测、计算、判断发出信号来控制外部执行机构。 2．使用前检查 （1）各部分零件是否齐全，有无机械损伤。 （2）按钮是否灵活可靠。 （3）机内接线是否良好。 3．操作 （1）手动状态 按“手动”薄膜按钮，“手动”指示灯亮，进入手动状态，此时语言箱、面板薄膜按钮“上提”、“下放”或手动盒“上升“、“下放”按钮可控制对应挡车栏上升、下放，上升或下放到位后，其相对应指示灯亮。 （2）自动状态 系统切换到自动状态需满足以下条件 a．两道挡车栏都要下放到位（下放指示灯全亮），否则需要进行手动调整。 b．语言报警箱故障指示为“00”（如故障指示不为“00”，则按 “故障复位”按钮）。 c．矿车停在上停车场固定位置（变坡点），此时深度指示应为“0000”，（如深度指示不为“0000”则连按“清零”按钮16次，按16次“清零”按钮是为了防止非操作人员误操作薄膜按钮）。 满足上述条件后，按“自动”按钮，“自动”指示灯亮，系统进入自动运行状态。 ① 矿车下行（以两道挡车栏为例） 本系统接通电源，绞车启动，矿车开始下行到PLC内部设定的第一设定值，主控PLC发出升栏信号给主控箱，主控箱控制本道挡车栏提升电机启动，挡车栏升起，矿车放行，语言报警箱“挡车栏下1”指示灯灭，“挡车栏上1”指示灯由闪变亮，提升电机停转。当矿车到达第二设定值时，主控PLC发出降栏信号给主控箱，主控箱控制电机启动,挡车栏下放,语言箱“挡车栏上1”指示灯灭，“挡车栏下1”指示灯由闪变亮, 提升电机停转；到达第三设定位置，挡车栏2自动提升，“挡车栏下2”指示灯灭，语言箱“挡车栏上2”指示灯由闪到亮，矿车通过后，到达第四设定值，挡车栏2下放，语言箱“挡车栏下2”指示灯由闪到亮，“挡车栏上2”指示灯灭。矿车到达下车场，绞车停转。 ②矿车上行（以两道挡车栏为例） 绞车启动，矿车开始下行到PLC内部设定的第四设定值，主控PLC发出升栏信号给主控箱，主控箱控制本道挡车栏提升电机启动，挡车栏升起，矿车放行，语言报警箱“挡车栏下2”指示灯灭，“挡车栏上2”指示灯由闪变亮，提升电机停转。当矿车到达第三设定值时，主控PLC发出降栏信号给主控箱，主控箱控制电机启动,挡车栏下放,语言箱挡车栏“挡车栏上2”指示灯灭，“挡车栏下2”指示灯由闪变亮, 提升电机停转；到达第二设定位置，挡车栏1自动提升，“挡车栏下1”指示灯灭，语言箱“挡车栏上1”指示灯由闪到亮，矿车通过后，到达第一设定值，挡车栏1下放，语言箱“挡车栏下1”指示灯由闪到亮，“挡车栏上1”指示灯灭。矿车到达下车场，绞车停转。 ③系统运行一段时间后，若对绞车钢丝绳进行调整（如剪去一段、掉头等）或对测速电机上链条调整等情况，此时系统禁止处于自动状态，如要系统处于自动状态必须按（2）进行操作。 ④本系统必须与绞车同时上电或断电。 ⑤本系统自动运行必须定期校准，清零，具体操作按（2）进行操作。 （二）设备的维护 1．故障分析与处理 1． 1故障分析与处理如下表所示 故 障 现 象 可 能 原 因 处 理 方 法 1． 手动时，上1,上2， 下1，下2等按钮不起作用 2． 在自动时,当矿车到达设定位置时挡车栏不动作 1． 按钮损坏 2． 外线接触不良 3． 熔丝损坏 4． 电机损坏 1． 更换按钮（面板） 2． 检查外部接线 3． 更换熔丝 4． 维修电机 3．矿车正常运行，深度指示无变化。 1． 编码器接线断路 2． 编码器损坏 1． 更换旋转编码器 2． 检查外部接线 4．故障发生后，由故障指示却无 报警声 1． 蜂鸣器损坏 2． 外线接触不良 1．更换蜂鸣器 2．检查外部接线 5．故障报警，故障指示 根据故障代号查找故障 根据故障代号，找到故障，如有器件损坏，更换相应器件 1．2 故障代号 00 系统正常，无故障 01 第1道挡车栏不在提升点自动下滑 02 第2道挡车栏不在提升点自动下滑 06 脱扣器1故障或矿车脱扣 07 脱扣器2故障或矿车脱扣 10 脱扣器3故障或矿车脱扣 11 脱扣器4故障或矿车脱扣 15 挡车栏1反转接触器线圈断电卡住 20 挡车栏2反转接触器线圈断电卡住 22 挡车栏1反转接触器线圈断线或提升电机传感器故障 23 挡车栏2反转接触器线圈断线或提升电机传感器故障 24 挡车栏2下限位传感器常开一直无信号 25 PLC电池电压低 26 挡车栏1上限位传感器常开一直无信号 27 挡车栏2上限位传感器常开一直无信号 31 挡车栏1正转接触器断线或提升机传感器常开无信号故障 32 挡车栏2正转接触器断线或提升机传感器常开无信号故障 33 挡车栏1上限位传感器常开一直闭合 34 挡车栏2上限位传感器常开一直闭合 35 挡车栏1正转接触器线圈断电后卡住。 36 挡车栏2正转接触器线圈断电后卡住。 37 挡车栏1下限位传感器常开一直无信号。 2．设备的日常保养及维护 1）减速器要定时换油，一般情况下三个月换一次。 2）脱扣器上的开口销一个月更换一次。 3）传感器的感应头要经常保持清洁。 4）虽然旋转编码器有“三防保护（防油、防水、防尘）”，但每天也要保持编码器外壳的清洁。 5）定期检查传感器、编码器、限位器、电机的固定螺丝是否有松动，如有请及时紧固。 6）定期检查限位器动作是否灵活可靠。 7）定期检查电路的电缆是否有破损，接线是否有松动。 8 定期检查提升挡车栏钢丝绳，钢丝绳限位块固定是否可靠。 八、产品成套性 1 主控箱 2台 2．提升机 2台 3 提升机传感器 2只 4、挡车栏限位器 2套 5、脱扣器 4套 6、信号控制箱 1只 7、吸能器 4只 8、挡车栏 2套 9、电缆 用户自备 10、滑轮 4只 九、包装、运输和储存 （一） 包装和标志 1．产品放入塑料袋并装入木箱，箱内用泡沫和纸屑卡紧。每台组件单独放一只木箱。 2．每台组件都应有产品合格证，其上注明 a. 产品型号，制造厂编号 b. 生产车间校正员印记 c. 技术检验员印记 d. 生产日期印记 e. 产品合格证 3．每套设备附有使用说明书一本和原理图（含总接线图）一套 。 4．包装箱上注明 a．制造厂的商标和名称 b．产品组件名称 c．箱上注明“向上”、“轻放”“防潮”字样。 二运输和贮存 1．包装成箱的设备在能避免直接受到雨雪影响条件下可以以任何方式运输。 2．包装成箱的设备应贮存在 -10℃ 35℃ 相对湿度85％的仓库中，周围空气不得有酸碱和腐蚀性物体。 厂 名常熟市煤矿井筒专用设备厂 厂 址常熟市海虞镇 电 话0512-52561159 传 真0512-52561109 电子信箱 zongjiankong 联系人 宗建康 跑车防护装置安装矿方自备主要材料（常规） 名 称 规格型号 数 量 单位 备 注 钢丝绳 Φ24.5（639） 80 米 每道挡车栏 （双轨100米） 钢丝绳 Φ9.3（619） 30 米 每道挡车栏 绳 卡 Φ24.5 4 只 每道挡车栏 绳 卡 Φ9.3 10 只 每道挡车栏 地锚杆 Φ18-Φ20 10 根 每个吸能器 顶锚杆 Φ18 3 根 每道挡车栏 槽 钢 16～20 门式挡车栏1根20,2根16 圆钢挡车栏2根16 根 每道挡车栏 信号电缆 或 通讯电缆 （屏蔽） 111.5mm2 绞车房到第一道挡车栏 米 一道挡车栏 201.5mm2 绞车房到第二道挡车栏 米 二道挡车栏 201.5mm2 绞车房到第一道挡车栏 绞车房到第三道挡车栏 米 三道挡车栏 201.5mm2 绞车房到第二道挡车栏 绞车房到第四道挡车栏 米 四道挡车栏 201.5mm2 绞车房到第五道挡车栏 .米 五道挡车栏 201.5mm2 绞车房到第五道挡车栏 米 六道挡车栏 电源电缆 34mm212.5 mm2 绞车房到最后一道挡车栏 米 电源电缆 31.5mm2 50 米 每道挡车栏 常熟市煤矿井筒专用设备厂 第 16 页