劉建珍
(山西焦煤西山煤電集團公司 杜兒坪礦,太原 030022)
無極繩絞車運輸效率高,安全系數(shù)高,省時省力,系統(tǒng)配置方便靈活,廣泛用于多種工況的運輸需求;然而因其沒有鋼絲繩的注油裝置、加之井下環(huán)境潮濕,每日灑水滅塵,使得鋼絲繩的銹蝕嚴重,特別是綜采工作面鋼絲繩飛銹蝕更為嚴重。再者,由于鋼絲繩與托繩輪、壓繩輪之間存在摩擦,若維護不及時會導致托繩輪、壓繩輪不轉(zhuǎn)動,更加劇了鋼絲繩的磨損,既影響運輸安全,也縮短鋼絲繩的使用壽命,增加了鋼絲繩的花費。為了解決上述問題,我礦曾用棉紗注油的人工辦法,但其效率低下,存在安全隱患,且執(zhí)行不到位。很有必要設計一種操作簡單、省時省力、注油連續(xù)均勻的注油裝置,既保鉸車運輸?shù)陌踩?,又可延長鋼絲繩的壽命,取得良好效果。
注油裝置由機械和電氣元件組成。
1)機械部分。見圖1,移動式注油裝置主要由油箱、控制球閥、導油軟管、隨動導油管、軸架、滑動軸、軸套架、滑輪、滑輪軸、連接卡、彈簧、卡軌總成、支撐架組成??ㄜ壙偝膳c支撐架連接,注油裝置放在軌道上后可用螺栓將其牢固在軌道,松開螺栓即可移動注油裝置,方便靈活。支撐架與軸架連接,軸架內(nèi)穿四根軸,每兩根軸上裝有一套軸套架,軸套架可跟隨鋼絲繩的左右擺動而移動。軸套架上裝有彈簧、隨動導油管及連接卡、軸安裝的滑輪。滑輪的上部為隨動導油管,下部為鋼絲繩,滑輪靠彈簧作用可與鋼絲繩接觸,并隨鋼絲繩的運行而滾動。隨動導油管的一端為絲扣,另一端為圓弧凸槽形,可與滑輪槽吻合。連接卡可隨鋼絲繩作用在滑輪上的力,在軸套架桿上作上下隨動運動。兩套軸套架及滑輪等部件注油時,互不影響。油箱在最上方,油箱下方有出油管,通過控制球閥、電磁控制閥與導油軟管連接。加油口內(nèi)設有濾網(wǎng),也可加入廢油,通過過濾后即可對鋼絲繩進行注油。節(jié)約成本、保護環(huán)境。注油裝置的油路通道為:油箱→控制球閥→電磁控制閥→導油軟管→隨動導油管→滑輪→鋼絲繩。
圖1 移動式注油裝置的組成
2)電氣控制部分。主要由控制主機、傳感器、執(zhí)行器組成,見圖2??刂浦鳈C主要起信號處理、控制、提供傳感器電源的作用。傳感器檢測到的信號,送至控制主機處理,然后由執(zhí)行機構進行注油。控制主機由隔爆本安電源、輸入電路、CPU控制電路、輸出電路組成,見圖3。傳感器采集到的信號,經(jīng)輸入電路處理后送CPU處理。通過輸出電路、驅(qū)動電磁閥是否注油。由延時設定開關確定注油的延時時間。傳感器主要是用微振動芯片,當鋼絲繩運行時,帶動與鋼絲繩接觸的傳感器觸碰鏈,產(chǎn)生振蕩,使傳感器發(fā)出電信號,經(jīng)放大整形后輸出送至控制器,其原理框圖,見圖4。
圖2 電氣控制框圖
圖3 控制主機框圖
圖4 傳感器信號到控制主機框圖
3)電氣元件安裝。見圖5。控制主機裝在油箱一側(cè),電磁閥裝在油箱下側(cè),一端接進油管,另一端接注油軟管。觸控傳感器裝在主/副鋼絲繩側(cè)上方,使觸碰鏈傾斜觸及鋼絲繩。鋼絲繩運行時使觸碰鏈振動,傳感器產(chǎn)生信號。觸控注油安裝簡圖,工作原理:當鋼絲繩運行時,帶動傳感器的觸控鏈動作,傳感器產(chǎn)生信號,并送給控制主機,驅(qū)動電磁閥打開,油路開通。由于油箱在最上方的重力作用使油流到滑輪上,滑輪與鋼絲繩滾動接觸開始注油。該裝置必須有持續(xù)信號,主機才會驅(qū)動電磁閥打開,為防止裝置誤動作,通過延時設定,持續(xù)信號大于3 s后裝置才動作。當信號停止后,電磁閥關閉,停止注油。當不需注油時,把傳感器的觸控鏈收起即可。
圖5 觸控注油安裝簡圖
1)優(yōu)點:①結(jié)構簡單,制造、操作方便,質(zhì)量輕。②注油均勻、省時省力,節(jié)約能源、安全環(huán)保。③該裝置卡軌設計,移動方便,也可不用電源手動注油。
2)缺點:①現(xiàn)不能對所有鋼絲繩注油,存在死區(qū)。②因井下環(huán)境惡劣,附著鋼絲繩的污泥較多,隨動導油管有時被堵塞,需要疏通。③只能裝在無極繩絞車前或物料車不經(jīng)過的地點,不能安裝在尾輪前,否則影響行車。
①使用該注油裝置比手工涂油節(jié)約油脂,每年節(jié)約油脂費用1~2萬元;比人工注油效率高數(shù)倍,以前一部無級繩絞車鋼絲繩注油需2人操作一個班次,現(xiàn)在不需人工專門注油,在拉運物料時即可自動注油,節(jié)約能源、省時省力,每年經(jīng)濟效益約2萬余元,并且安全可靠。②注油效果好、連續(xù)均勻,能有效防止鋼絲繩銹蝕,減少鋼絲繩的磨損,延長鋼絲繩的使用壽命一倍以上,并減小了更換鋼絲繩的頻率,每年可節(jié)約相關費用20萬元以上。
該裝置可對所有無極繩絞車進行注油,注油效果好、注油效率高,技術先進,操作簡單,有效減緩了鋼絲繩的摩擦和銹蝕,也避免了人工注油時易出現(xiàn)的安全隱患,整個操作過程安全、簡單、便捷。該注油裝置在杜兒坪礦得到廣泛應用,推廣應用前景廣闊。
[1] 張迎新.單片機原理及應用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004.
[2] 邱士安.機電一體化技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2004.
[3] 閆希合.綜采工作面噴霧降塵系統(tǒng)自動控制裝置[J].煤礦自動化,2001,6(1):23.
[4] 劉文慧.新型鋼絲繩潤滑裝置[J].設備管理與維修,2006(5):37-39.