论文部分内容阅读
随着现代社会的发展，国家越来越重视煤矿安全生产问题。安全生产一线的工作人员应该及时查询现场设备的安全测控信息。在煤矿生产中，皮带机得到了比较广泛的应用，皮带机利用胶带与滚筒之间的摩擦力来传递，物料随着胶带的一动而被传送到目的地。皮带机耗电量低，噪音小，传送效率高，但是皮带机不耐冲击，断轴事故时有发生，给煤矿业带来巨大的经济损失。近年来我国在煤矿皮带机的关键技术研究和新产品开发方面都有了较大的进步，但是国外相比，还存在着诸多问题，机型偏小、带速普遍较低，采用静态的设计法不能够有效地提高元部件的设计。
煤矿皮带机停机存在的问题
正常情况下，要停止煤矿皮带机的正常运行，首先是按下停机按钮，电源断电，工作闸断电上闸是在短暂延时后进行的，当皮带机的速度大于 2.2m/s 时闸瓦就已接触制动轮，这会给部件带来很大的冲击力。如果工作闸上闸时间不准确，就可能会使胶带机发生逆转使机械式逆转保护器动作造成安全闸断电上闸。如果煤矿皮带机需紧急停机时，这时候要扳动急停开关，主电源断电，这样皮带机上的所有制动器断电，从上述的基本控制系统情况我们可以看出，之前的继电器定时的时限延长之后就会造成运输机停止之后的上闸时间固定，这样一来，就不能够根据运输煤炭数量的具体情况而改变。于此同时，由于机械式时间继电器延时的具体情况不够标准，从安全角度出发经常会把延时时间定得很短，这样往往就会造成皮带产生强烈冲击而引发机械故障的产生 。
从煤矿自身的角度来看，由于煤矿生产情况非常恶劣，继电器往往会受到环境的影响，再加上继电器的单个设置，会给煤矿皮带运输机的正常运行造成严重的阻碍，最终影响了煤矿生产的顺利进行。
皮带机的制动装置
逆止器和制动器是皮带机的制动装置。逆止器的使用可以有效地限制供向上运输的皮带机停车倒退，塞带逆止器和滚柱逆止器是最为常见的逆止器。制动器可分为闸瓦制动器和盘式制动器。塞带逆止器结构简单、容易制造。只有当皮带机倒行时，制动带才起作用，在摩擦力的作用下，制动带被塞入输送带与滚筒之间，制止输送带倒行考的就是制动带与输送带之间摩擦力。应该看到这种逆止器必须倒转一段距离才能制动，所以这种逆止器只是适用于功率不大的皮带机。滚柱逆止器的星轮与输送带滚筒同向旋转，装在双端输出减速器的外端，当向上运输时，星轮在固定圈内转动；停车后星轮反向转动，这个时候滚柱挤入切口的窄侧，最终把星轮楔住，滚筒不能倒转。制动装置主要是制动器，首先看一下闸瓦制动器，该制动器通常装在减速器输入轴的制动轮联轴器上，制动力是由弹簧和杠杆加在闸瓦上的。通电后，电液驱动器推动松闸，失电时弹簧抱闸。这种制动器散热性能不好，不能单独用于下皮带机。
煤矿皮带智能制动方案设计
得益于单片机灵活方便、功能强大、体积小等方面的优点，我国可以采用单片机组成皮带机的优化测控方式。在设计的过程中充分利用单片机组成的系统来对光电编码器进行处理和分析，然后借助于单片机输出的具体信号对继电器的输出情况进行控制，从而实现上闸指令的具体要求。于此同时，在设计的过程中，要实现机械式逆转保护和逆转保护的并联作用。这样一来，整个方案就可以做到可靠性强的双重化设置。
智能制动方案设计主要是通过由光电轴编码器输出的具体信号来实现对皮带运行情况的检测。如果在运行的过程中，工作闸自身出现了问题，没有卡住皮带，这样就会造成皮带不能够正常运行，出现倒行的情况。如果利用单片机，就可以根据电路内部发出的信号，然后对信号进行系统分析，进而避免皮带倒行或者事故的发生。同时，单片机还可以根据皮带速度预先设置的警告值来判断是否上闸，从而避免了传统上对皮带运行定时的盲目性。本装置具有定时上闸与测速上闸双重功能，其中定时上闸作为主要的后备功能。在定时上闸的相关控制中，在运行中，如果停机按钮被按下，跳闸继电器得电，使得高压真空接触器跳闸，其常闭接点闭合，数显延时时间继电器得电，延时后其接点闭合，使中间继电器得电，同时发出上闸指令。这样就可以通过灵活多变的数字情况实现人机交换，从而提高了煤矿皮带运输机的运输效率，防止了安全事故的发生，最终实现了煤矿安全生产的智能化。
（作者单位：义煤集团孟津煤矿有限公司机电二队）
煤矿皮带机停机存在的问题
正常情况下，要停止煤矿皮带机的正常运行，首先是按下停机按钮，电源断电，工作闸断电上闸是在短暂延时后进行的，当皮带机的速度大于 2.2m/s 时闸瓦就已接触制动轮，这会给部件带来很大的冲击力。如果工作闸上闸时间不准确，就可能会使胶带机发生逆转使机械式逆转保护器动作造成安全闸断电上闸。如果煤矿皮带机需紧急停机时，这时候要扳动急停开关，主电源断电，这样皮带机上的所有制动器断电，从上述的基本控制系统情况我们可以看出，之前的继电器定时的时限延长之后就会造成运输机停止之后的上闸时间固定，这样一来，就不能够根据运输煤炭数量的具体情况而改变。于此同时，由于机械式时间继电器延时的具体情况不够标准，从安全角度出发经常会把延时时间定得很短，这样往往就会造成皮带产生强烈冲击而引发机械故障的产生 。
从煤矿自身的角度来看，由于煤矿生产情况非常恶劣，继电器往往会受到环境的影响，再加上继电器的单个设置，会给煤矿皮带运输机的正常运行造成严重的阻碍，最终影响了煤矿生产的顺利进行。
皮带机的制动装置
逆止器和制动器是皮带机的制动装置。逆止器的使用可以有效地限制供向上运输的皮带机停车倒退，塞带逆止器和滚柱逆止器是最为常见的逆止器。制动器可分为闸瓦制动器和盘式制动器。塞带逆止器结构简单、容易制造。只有当皮带机倒行时，制动带才起作用，在摩擦力的作用下，制动带被塞入输送带与滚筒之间，制止输送带倒行考的就是制动带与输送带之间摩擦力。应该看到这种逆止器必须倒转一段距离才能制动，所以这种逆止器只是适用于功率不大的皮带机。滚柱逆止器的星轮与输送带滚筒同向旋转，装在双端输出减速器的外端，当向上运输时，星轮在固定圈内转动；停车后星轮反向转动，这个时候滚柱挤入切口的窄侧，最终把星轮楔住，滚筒不能倒转。制动装置主要是制动器，首先看一下闸瓦制动器，该制动器通常装在减速器输入轴的制动轮联轴器上，制动力是由弹簧和杠杆加在闸瓦上的。通电后，电液驱动器推动松闸，失电时弹簧抱闸。这种制动器散热性能不好，不能单独用于下皮带机。
煤矿皮带智能制动方案设计
得益于单片机灵活方便、功能强大、体积小等方面的优点，我国可以采用单片机组成皮带机的优化测控方式。在设计的过程中充分利用单片机组成的系统来对光电编码器进行处理和分析，然后借助于单片机输出的具体信号对继电器的输出情况进行控制，从而实现上闸指令的具体要求。于此同时，在设计的过程中，要实现机械式逆转保护和逆转保护的并联作用。这样一来，整个方案就可以做到可靠性强的双重化设置。
智能制动方案设计主要是通过由光电轴编码器输出的具体信号来实现对皮带运行情况的检测。如果在运行的过程中，工作闸自身出现了问题，没有卡住皮带，这样就会造成皮带不能够正常运行，出现倒行的情况。如果利用单片机，就可以根据电路内部发出的信号，然后对信号进行系统分析，进而避免皮带倒行或者事故的发生。同时，单片机还可以根据皮带速度预先设置的警告值来判断是否上闸，从而避免了传统上对皮带运行定时的盲目性。本装置具有定时上闸与测速上闸双重功能，其中定时上闸作为主要的后备功能。在定时上闸的相关控制中，在运行中，如果停机按钮被按下，跳闸继电器得电，使得高压真空接触器跳闸，其常闭接点闭合，数显延时时间继电器得电，延时后其接点闭合，使中间继电器得电，同时发出上闸指令。这样就可以通过灵活多变的数字情况实现人机交换，从而提高了煤矿皮带运输机的运输效率，防止了安全事故的发生，最终实现了煤矿安全生产的智能化。
（作者单位：义煤集团孟津煤矿有限公司机电二队）