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煤矿辅助运输绞车授权开启装置的研制.pdf

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       0引言目前煤矿井下辅助运输系统大多数还是采用绞车运输方式,而绞车开启操作没有严格的闭锁设施,可以说任何人都可以随意操作。不是只有绞车司机可以开绞车,不是只有信号工可以发信号。由此给绞车运输安全带来不可控的风险因素,给绞车运输的管理造成混乱,经常发生绞车运输系统事故,甚至发生人身伤害事故。由于非专业人员操作绞车不当导致的绞车咬绳、爬绳、电机损坏甚至跑车等运输事故屡屡发生,不仅造成经济损失,也会给生产人员带来安全隐患。要实现绞车运输安全管理,规范岗位人员操作行为,有效保证持证上岗,落实专职岗位责任,从而控制运输事故。研究开发绞车授权开启装置,是完善绞车运输安全和管理的有效手段。《山西省煤矿运输安全质量标准化》明确指出:运输小绞车应安装使用授权开启装置。设计实用型煤矿运输小绞车授权开启器并安装使用十分必要。1绞车授权开启装置的设计1.1设计原则实现绞车开启闭锁的技术途径有很多种。针对煤矿管理模式,制定设计原则:因地制宜,实用性强、结构简单、成本低、操作方便、灵敏可靠。例如,井下光线差、粉尘大,空气潮湿,不宜采用指纹、虹膜、图像或磁卡识别技术和方法。采用了适用于井下作业环境的电磁波无线发射技术。1.2装置组成开启装置由供电电路、发射器、接收器和控制继电器组成。电气原理如图1所示。图1绞车授权开启装置电气原理1.3装置的电气原理矿用隔爆型开关变压器101(660V/36V或1140V/36V)的副边输出接桥堆整流器114整流,电容滤波并集成稳压器111稳压后输出12V直流电压。当矿用隔爆型开关送电时,控制变压器101同时供电,绞车授权接收系统开始待命,但开关操作回路电源仍处于断电状态,此时操作按钮不起作用。只有专业操作人员手持发射器,到绞车附近(10m内)按发射器A按钮,发射器给出授权开启指令,接受器109接收到授权开启指令,接收系统开始工作,104三级管导通,控制继电器107吸合,绞车操作供电系统供电,绞车才可以运行。收工时,按发射器B、C、D任意一个按钮,发射器发出授权结束的指令,接收器收到了授权结束的指令后,接收器停止工煤矿辅助运输绞车授权开启装置的研制殷爱莲摘要大同煤矿集团公司晋华宫矿采用电磁波无线发射技术开发了实用性强、结构简单、成本低、操作方便、灵敏可靠的绞车授权开启装置。介绍了该装置的电气工作原理、相关技术参数和使用效果等,并对现有方法的适用性进行了分析,提出了建议。关键词矿山运输设备;运输辅助机械设备;绞车运输;授权开启装置中图分类号TD562文献标识码B文章编号1000-4866(2014)03-0040-03同煤科技第3期(总第141期)·40·TONGMEIKEJI2014年9月中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net
作,绞车不能工作。电气可靠性设计。为了保证整流器114输出端输出电压稳定,稳压二极管102与电阻112、113组成标准取样电路,由它控制第一三极管111的基极,保障稳定输出12V电压。为了进一步使整流器114输出的直流电平稳,该装置还包括电容器110。电容器110的一端与第一三极管111的第一发射极连接,另一端与整流器114输出端的负极连接。该电容器110具有滤波功能,不仅使输出的直流平稳,而且降低了交变脉动波纹对电路的影响,使得该装置的电路更加稳定。由于继电器107在通电结束后、断开继电器电路的瞬间,继电器内的线圈会产生反向感应电流,此电流与正向电流叠加超过继电器耐压和过电流值,会损坏继电器线圈。为了避免继电器产生反向感应电流,在继电器线圈加设了保护二极管108。二极管108的正极与继电器的输出端连接,负极与三极管111的第一发射极连接。即该二极管108与继电器107的两端连接且二极管108的导通方向与继电器107产生的感应电流方向相反,在继电器断电的瞬间吸收了反向感应电流,保护了线圈。为了能直观地观察到继电器的通断情况,该装置还包括发光二极管106。发光二极管106的正极与继电器107的输出端连接,负极与第二三极管104的第二集电极连接。即继电器导通后,发光二级管随之导通发光,提示继电器处于通电状态。1.4绞车授权开启器的主要参数1.4.1信号发射器的参数电源电压:12.5VDC。电流:780mA。遥控距离:0m~10m。尺寸:110mm×50mm×15.5mm。工作频率:315MHz、433MHz(特殊频率可选)。产品描述:外观为黑色、白色。1.4.2信号接收器的参数工作电压:DC12V。工作电流:≤6mA。工作温度:-10℃~+70℃。接收频率:315MHz,433MHz。接收灵敏度:-105dbm。控制负载:交、直流可选。输出电流:≤10A。尺寸:50mm×34mm×17mm。绞车授权开启器实物见图2。图2绞车授权开启器实物1.4.3特点(1)采用了常规电子元器件及电路,结构简单。(2)采用了市场常见电子元器件,成本低。(3)操作人员手持遥控器(信号发射器)在距离信号接收器0m~10m范围内,一键操作发出开启指令,操作方便。(4)该装置以实用原则设计而成,适用于煤矿井下工作环境,使用方便,灵活可靠,实用性强。(5)根据需要可以扩展功能,如绞车授权开启装置可以加装语音提示功能、通话功能、信号发送功能等,装置功能会更加完善,使用起来会更加得心应手,为煤矿重要设备安全运行管理提供更强有力保障。2绞车授权开启装置的实用性该装置适用于厂矿企业机电设备授权开启控制,尤其是煤矿井下电器设备,如煤矿井下绞车、水泵、转载机、胶带输送机等设备的开启控制。(1)目前有部分矿山企业将绞车操作按钮、打点器等绞车操作设备装入控制箱,控制箱用锁子锁住。这种方式可从外部短接控制线解除限制,不能从根本2014年第3期殷爱莲:煤矿辅助运输绞车授权开启装置的研制·41·中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net
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