楊星輝

（潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司漳村煤礦， 山西 長(zhǎng)治 046032）

1 生產(chǎn)線概況

潞安集團(tuán)樟村煤礦自動(dòng)化中心的主要工作是對(duì)主運(yùn)輸皮帶、綜采作業(yè)面、巷道集控系統(tǒng)等進(jìn)行管理，其中涵蓋了選矸車間的多部皮帶和三個(gè)作業(yè)面控制線。此外，還存在25 部皮帶的延伸及2506 作業(yè)面的安裝，其中共計(jì)有38 部皮帶和四個(gè)綜采作業(yè)面沿線是被集控系統(tǒng)所控制的，所運(yùn)用到的設(shè)備主要有主控制器、下位機(jī)、擴(kuò)音電話、急停閉鎖開關(guān)，其數(shù)量分別為21、11、156 和18 臺(tái)，而且設(shè)置了24 套皮帶保護(hù)[1]。

近段時(shí)間內(nèi)共發(fā)生了2 起皮帶斷帶事故。在12月，本單位所有下井人員都詳細(xì)檢查了皮帶集控系統(tǒng)。其中主運(yùn)輸皮帶與選矸車間的集控系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)達(dá)十年以上，設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重老化，受損嚴(yán)重；大部分?jǐn)U音電話的閉鎖開關(guān)都出現(xiàn)銹蝕問題，動(dòng)作不靈敏，功能受到嚴(yán)重?fù)p壞。更換了兩臺(tái)主控制機(jī)構(gòu)后，各種類型的皮帶保護(hù)及配件出現(xiàn)較大的缺口，其中大部分速度保護(hù)已經(jīng)損壞，其他的保護(hù)也較為缺乏，無法滿足日常的維護(hù)需求，皮帶運(yùn)行出現(xiàn)了較大的隱患[2]。

2 自動(dòng)集控裝置結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 自動(dòng)集控裝置結(jié)構(gòu)

1)帶式輸送機(jī)上方所安裝的自動(dòng)集控裝置主要由防跑偏托輥、X 射線無損檢測(cè)儀、PLC 控制器等所構(gòu)成，見圖1。

2）防跑偏托輥大多設(shè)置在輸送機(jī)的H 架上方，其數(shù)量為兩根，兩者之間的安裝角度為45°。

3）皮帶跳竄起停設(shè)備的構(gòu)成主要有信號(hào)處理器、接收器等，其中發(fā)射器的安裝部位為H 架距離輸送帶0.5 m 的地方，接收器的作用在于對(duì)發(fā)射器所發(fā)出的紅外線進(jìn)行接收，處理器則與PLC 形成連接。

圖1 帶式輸送機(jī)集中控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖

4）X 射線無損檢測(cè)儀的構(gòu)成部分主要有處理器、成像儀等，該設(shè)備的安裝部位為皮帶架，其作用在于對(duì)底皮帶出現(xiàn)的損壞狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

5）聯(lián)鎖開關(guān)所具有的額定及整定電流分別為220 A和45 A，其分別與PLC、隔爆開關(guān)形成連接，利用PLC 控制來確保輸送機(jī)的電機(jī)電源實(shí)現(xiàn)開斷功能。

6）遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)大多設(shè)置在與輸送機(jī)相距50～200 m 的操控室中，主機(jī)系統(tǒng)主要涵蓋了顯示器、打印機(jī)等，上位機(jī)則需要配備專用的軟件，可利用顯示器將輸送機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行顯示，其中包含了輸送機(jī)的各個(gè)故障類型[3]。

2.2 工作原理

2.2.1 防跑偏工作原理

輸送機(jī)在運(yùn)行的過程中，由于受到物料沖擊、安裝效果等影響，其常常會(huì)產(chǎn)生受力不均勻的影響，輸送帶會(huì)逐漸偏向于受力的一方，當(dāng)輸送帶偏離到防跑偏托輥的部位時(shí)，其會(huì)發(fā)出一個(gè)反作用力來對(duì)皮帶進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，避免皮帶出現(xiàn)跑偏。

［2］汪敏剛.支氣管哮喘.見:戴自英主編.實(shí)用內(nèi)科學(xué).第 8版 .北京:人民衛(wèi)生出版社，1991:833-840.

2.2.2 防躥跳工作原理

1）輸送機(jī)在啟動(dòng)的時(shí)候?qū)?huì)受到聯(lián)鎖作用，皮帶啟動(dòng)自身的跳竄啟停裝置，該裝置將會(huì)持續(xù)發(fā)出紅外線，同時(shí)接受器穩(wěn)定接收，當(dāng)輸送機(jī)出現(xiàn)了0.5 m的躥跳現(xiàn)象時(shí)，接收器對(duì)紅外線的穩(wěn)定接收將會(huì)受到影響。

2）當(dāng)接受器存在2 s 的時(shí)間無法對(duì)紅外線進(jìn)行穩(wěn)定接收的時(shí)候，接收器就會(huì)將信號(hào)及時(shí)傳輸?shù)絇LC 控制器，在對(duì)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理之后，再將“關(guān)閉”的指令傳輸?shù)铰?lián)鎖開關(guān)，此時(shí)輸送機(jī)的電源將會(huì)及時(shí)切斷，停止運(yùn)行進(jìn)行檢修。

2.2.3 輸送帶無損檢測(cè)工作原理

1）帶式輸送機(jī)的運(yùn)行保持正常時(shí)，X 射線無損檢測(cè)裝置將會(huì)處于開啟狀態(tài)，并發(fā)出多束頻率較低的X 射線，可將底皮帶斷面進(jìn)行完全覆蓋。

2）當(dāng)輸送帶本身沒有受損時(shí)，任何一束X 射線透過輸送帶傳送至接受器的時(shí)間是一致的，當(dāng)輸送帶的內(nèi)部或表面受到了損壞，此時(shí)的時(shí)間是不相同的，利用時(shí)間差并借助信號(hào)處理器來對(duì)輸送帶的損壞狀況進(jìn)行計(jì)算，并通過圖像處理器進(jìn)行相關(guān)處理，將其顯示在成像儀上。

2.2.4 遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)工作原理

遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)主要是利用工業(yè)環(huán)網(wǎng)來與PLC實(shí)現(xiàn)通信，每間隔5 min，PLC 就會(huì)將輸送機(jī)的各個(gè)故障參數(shù)及時(shí)上傳到操控系統(tǒng)的上位機(jī)，之后再借助軟件以列表的形式將輸送機(jī)的各個(gè)參數(shù)顯示在顯示器上，利用相應(yīng)的軟件來對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行控制；通過運(yùn)用打印機(jī)可以將輸送機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)曲線圖進(jìn)行實(shí)時(shí)打印。

2.3 自動(dòng)集控裝置優(yōu)缺點(diǎn)

1）結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、成本較低。該裝置需要花費(fèi)0.8 萬元的成本，相對(duì)而言成本較低，而且結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，有利于安裝、運(yùn)行及維護(hù)且故障發(fā)生率較低，使用簡(jiǎn)便。

2）自動(dòng)化水平較高。與傳統(tǒng)的輸送機(jī)相對(duì)比，輸送機(jī)在安裝了該裝置之后可運(yùn)用PLC、躥跳啟停設(shè)備等，促使裝置可以對(duì)輸送機(jī)的跑偏、躥跳等進(jìn)行自動(dòng)化控制，極大提升了自動(dòng)化水平，降低了勞動(dòng)的強(qiáng)度。

3）應(yīng)用效果好。與傳統(tǒng)的人工相對(duì)比，該裝置具有較高的靈敏度和較好的檢測(cè)效果，可以及時(shí)找出輸送機(jī)的不穩(wěn)定性，該裝置不僅可以應(yīng)用于煤礦，而且在橋梁、建筑等領(lǐng)域內(nèi)有著較廣泛的應(yīng)用。

4）該裝置還存在較多的不足，其主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。由于受到煤泥的影響，導(dǎo)致輸送帶上存在較多的雜物，極大降低了輸送帶無損檢測(cè)的精確度；輸送機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象，導(dǎo)致躥跳啟停裝置的穩(wěn)定性持續(xù)降低。

3 結(jié)語

在三個(gè)月的實(shí)踐應(yīng)用中，采取自動(dòng)集控裝置可極大降低輸送機(jī)的事故率，在使用的過程中沒有發(fā)生一次因輸送機(jī)脫離軌道而導(dǎo)致的電機(jī)燒毀及斷帶問題；同時(shí)借助該裝置來進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)輸送帶有145 m 出現(xiàn)了嚴(yán)重的磨損問題，并對(duì)其進(jìn)行及時(shí)更換，避免了機(jī)電事故的產(chǎn)生，具有較高的安全性，且取得了較高的經(jīng)濟(jì)效益。