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矿井深度指示器应用现状 宋 明1,刘金龙1,史正良1,孟宝星1,赵建刚2 1. 中国矿业大学 可靠性研究所,江苏 徐州221116; 2.上海能源股份有限公司,江苏 徐州221611 摘要介绍了现阶段煤矿中广泛使用的立式深度指示器、 圆盘式深度指示器、 多绳摩擦式深 度指示器、 光电编码盘式深度指示器的工作原理、 结构,对各种深度指示器的优缺点进行了比较,对 煤矿深度指示器的选型及技术改造有一定的指导意义。 关键词深度指示器;提升机;提升容器 中图分类号 TD53 文献标志码 B 文章编号10032079420080420188203 Present Application of Mine Depth Indicator SONG Ming1, LIU Jin - long1, SHI Zheng - liang1, MENG Bao - xing1, ZHAO Jian - gang2 1. Reliability Research Institute ,China University of Mining and Technology ,Xuzhou 221008 ,China ; 2. Shanghai Energy Resources Co. ,Ltd. , Xuzhou 221611 ,China AbstractThe principle , components of the depth indicator are introduced. They are vertical depth indicator , disk depth indicator , multi - rope friction depth indicator , and photoelectric encoder depth indicator. And the perance comparison of these kinds depth indicator , which could help the coal choose of the depth indicator. Key wordsdepth indicator ; hoist ; upgrade vessel 0 引言 煤矿安全规程 中,对深度指示器的使用有明 确要求。目前,我国单绳缠绕式提升机上的深度指 示器有牌坊式和圆盘式2种,对于多绳摩擦式提升 机,则采用带有调零补偿机构的深度指示器。本文 从原理及结构上介绍了几种现阶段矿井使用的深度 指示器,并对其优缺点进行了分析。 1 深度指示器结构及工作原理 1牌坊式深度指示器 牌坊式深度指示器结构如图1所示。传动轴将 提升机主轴的转动传递给深度指示器,使2根垂直 丝杠以相反方向旋转,带动螺母指针上下移动。深 度指示器丝杠的转数与提升机主轴的转数成正比, 而主轴转数与提升容器在井中位置相对应,因此实 现指针位置与提升容器位置相对应,完成指示提升 容器位置功能。 提升容器接近减速位置时,螺母触碰信号拉条, 使铃锤敲响,提醒司机减速。同时,限位盘下装有减 速行程开关,到达减速位置时,使提升机进入减速过 程。发生过卷时,螺母碰压过卷限位开关,进行安全 制动。若在运行过程中,因为提升绳产生滑动与蠕 动,导致指示器显示与提升容器位置存在偏差,就有 可能发生误操作,引起事故。 2圆盘式深度指示器 圆盘式深度指示器由传动装置和指示盘2部分 组成。传动装置如图2所示。 图1 牌坊式深度指示器结构 1.机座 2.伞齿轮 3.齿轮 4.离合器 5.丝杠 6.杆 7.信号拉 条 8.减速限位开关 9.撞针 10.信号铃 11.过卷限位开关 12.标尺 13.支柱 14.左旋梯形螺母 15.限速圆盘 16.蜗轮蜗杆 组 17.限速凸轮板 18.限速自整角机装置 图2 圆盘式深度指示器传动装置示意图 1.减速器输出轴 2.传动轴 3.齿轮 4.蜗轮蜗杆组 5.前限速圆盘 6.限速自整角机 7.限速凸轮板 8.发送自整角机 9.后限速圆盘 881 第29卷第4期 2008年 4月 煤 矿 机 械 Coal Mine Machinery Vol129No14 Apr. 2008 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 传动轴经法兰盘与减速器的输出轴相连。通过 齿轮对、 蜗杆和增速齿轮将主轴的旋转运动传给发 送自整角机,此自整角机将信号传给接受自整角机, 实现两者的同步,达到指示提升容器位置的目的。 限速圆盘的撞块和限速凸轮板用来碰压减速开关、 过卷开关及限速自整角机,发出减速信号,进行过卷 保护及减速阶段的过速保护。 深度指示器的指示盘安装在操纵台上,发送自 整角机转动时,经过减速齿轮带动粗指针指示,粗略 地指出提升容器的位置。接收自整角机经过齿轮减 速,带动精指示盘的精确指示,比较精确指示提升容 器位置。同立式深度指示器,若在运行过程中,因为 提升绳产生滑动与蠕动,使指示器显示与提升容器 位置发生偏差,就有可能引起事故。 3多绳摩擦式深度指示器 多绳摩擦式提升机由于钢丝绳搭放在摩擦轮 上,在工作过程中不可避免地会发生蠕动和滑动,使 指针不能有效地指示提升容器在井中的位置,因此, 多绳摩擦式提升机深度指示器需要调零机构。多绳 摩擦式提升机深度指示器原理如图3。 图3 多绳摩擦式提升机深度指示器工作原理图 1、4、11、22、26.轴 2、3、5、6、12、13、20、21、23、24.齿轮 7、8、9、10、15、 16.圆锥齿轮 17.丝杠 18.粗针 19、30.蜗杆 25.电磁离合器 27.精针 28.刻度盘 29.涡轮 31.调零电动机 32.自整角机 正常工作状态下,调零电动机不转动,主轴传来 动力,使粗针指示位置。精针在电磁离合器接通后 工作。提升容器到达减速位置后,使电磁离合器接 通,精针随提升容器做精确指示。当提升容器到达 卸荷位置,而指针未到或超过零位时,通过自整角机 的特性,使指针继续转动,直到零位后停止,实现调 零动作。 虽然多绳摩擦式提升机深度指示器可以自动调 整显示器与提升容器之间可能产生的偏差,但这一 过程产生于提升动作结束之后,不能及时避免事故 的发生。 4光电编码盘式深度指示器 光电编码盘式深度指示器是近年来使用的新型 深度指示器。系统原理如图4所示。 图4 光电编码盘式深度指示器系统原理图 光电编码盘式深度指示器应用编码盘辨相及测 位原理,测量提升机主轴转动,并通过连续测量提升 机主轴转动角度达到测量主轴转动速度,进一步推 测出提升容器位置的目的。从主轴输出的转动信 号,转动速度较慢,为了提高测量精度,需要进行加 速。转动信号通过万向联轴节传送到加速器中,对 主轴转动信号进行加速并传递到编码器中。编码器 中编码盘与输入信号同步转动,实现对提升机主轴 转动的测量。为了避免提升过程中绳的滑动与蠕动 产生的影响,将导向轮加装测量装置,将2套装置的 测量数据进行对比,防止运行中位置误差的产生。 编码器原理如图5。 图5 编码器工作原理 1.光源 2.聚光镜 3.带判位光电装置的二进制循环码盘 4.光电管 5.整形放大 6.运算器 7.显示装置 8.加速齿轮箱 9.透光单元 编码器接受到转动信号后,使编码盘与转动信 号同步转动。为提高测量精度,避免测量误差,编码 盘多采用带判位光电装置的二进制循环码盘,这种 编码盘是在二进制循环码盘的最外圈增加一圈信号 位,使测量误差大大减小。当编码盘转动时,左侧光 源发出的光线通过聚光装置投射在编码盘上,在编 码盘左侧放置光电接受装置,每个数位都对应有一 个光电管及放大、 整形电路。码盘转到不同位置,光 电元件接受光信号,并转成相应的电信号,经放大整 形后,成为相应数码电信号。全部电信号传送给运 算装置,使用相应算法,测算出输入转动的数据,并 换算到提升容器相应位置信息。 981 第29卷第4期 矿井深度指示器应用现状 宋 明,等 Vol129No14 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. PLC在电镀镍生产线上的应用 王 宏 潍坊学院 机电工程学院,山东 潍坊261061 摘要电镀镍在材料表面精饰中有着极其广泛的应用,对很多金属零件,既要求防腐蚀,又 要求具有经久不变的外观,电镀金属镍即可解决这样的问题。利用PLC对电镀镍生产线的控制, 可以克服人工操作的不统一性和电镀件镀层不均匀等缺点,材料的利用率、 生产效率和产品质量得 到了大幅的提升。 关键词电镀镍;可编程控制器PLC ;梯形图;语句表 中图分类号 TG174144 ; TP332 文献标志码 A 文章编号10032079420080420190203 Use of PLC on Production - line for Nickel Plating Bath WANG Hong College of Mechanical and Electrical Engineering ,Weifang University , Weifang 261061 , China AbstractNickel plating bath has a extensive application in materiais surface finishing , now many metal parts are reqired to defend against corrosion and have durable invariant appearance. It is OKto resolve such a prob2 lem that electroplating metal nickel. Making use of PLC to control the progress of electroplating nickel produc2 tion line can overcome the noridentity on hand operation and uneven electroplating document cladding. Materi2 als utilization ratio , efficiency and product quality have got wide lifting. Key wordsnickel plating bath; programmable controller PLC ; trapezoidal chart ; sentence table 0 前言 电镀是重要的表面工程技术,不仅能获得防护 -装饰性镀层,还可以通过不同工艺得到具有特殊 用途的功能薄膜,镀镍层不仅用于装饰镀层,还广泛 应用于功能性镀层,例如,耐腐蚀、 耐磨、 耐热镀层以 及模具的制造等方面。特别是近年来在连续铸造结 晶器、 电子元件表面的压印模具、 合金的压铸模具、 形状复杂的宇航发动机部件、 微型电子元件的制造 等方面的用途越来越广泛。 欲得到高质量镀层,工艺是关键,设备是保证, 尤其随着现代工业的不断发展,电镀生产机械化、 自 动化程度大大提高,因而对生产技术人员、 管理人员 提出了更高的要求。 本文从金属镍的物理及化学性能出发,介绍金 属镍在电镀方面的方法以及形式,尤其是PLC在电 镀镍生产线上的应用。本文采用日本三菱公司的 光电编码盘式深度指示器实现了提升容器较精 确的测量,通过将提升机主轴测量数据与导向轮测 量数据相互对比,可以有效地避免提升绳滑动或蠕 动对提升过程带来的影响。由于编码器输出的是电 信号,实现了提升过程电气化测量,为状态监测、 防 过卷防过放工作提供了条件。 2 结语 上述几种深度指示器,前3种都是直接从主轴 获取转动情况,以此来推测提升容器的位置,容易在 提升绳发生滑动或蠕动时产生较大的误差,使提升 机工作时产生较大的安全隐患。而光电编码盘式深 度指示器工作时,将主轴转动信号与提升机导向轮 信号相互比对。由于导向轮紧贴在提升绳上,不会 产生相对移动,可以作为盘对提升绳是否相对主轴 产生移动的判据,提高了深度指示器指示精度。因 此,光电编码盘式深度指示器得到了越来越广泛的 使用。 深度指示器是煤矿安全生产的重要一环,为煤 矿的正常运行提供保障。本文从原理和结构上介绍 了几种经常使用的深度指示器,并分析了其优缺点, 对煤矿安全生产及设备选型有一定的指导意义。 参考文献 [1]武景双.提升机深度指示器的技术改造方案[J ].煤矿机械,2004 1 95 - 96. [2]黄燕,郭恒溪.斜井提升钢丝绳的失效原因与防护[J ].煤矿机械, 2006 ,278 143 - 144. [3]赵英海,唐印伟.对防坠器及防过放制动力与减速度的探讨[J ]. 煤矿机械,2006 ,275 788 - 789. 作者简介宋明1984 - ,山东邹城人,中国矿业大学机电学院 2006级在读硕士生,主要研究方向机械电子,电子信箱dearsl007 . 收稿日期2007212203 091 第29卷第4期 2008年 4月 煤 矿 机 械 Coal Mine Machinery Vol129No14 Apr. 2008 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.