1、概述
帶式輸送機是煤礦井下的主要運輸設(shè)備，因其運輸距離長、效率高、故障率較低，故在煤礦中大量采用。如何對帶式輸送機進(jìn)行保護(hù)和控制，是用好帶式輸送機的關(guān)鍵，對于使用時間較長，服務(wù)一個或幾個采區(qū)者，往往采取集中控制或微機控制；而相對使用時間較短，僅服務(wù)一個采區(qū)的一個或幾個面，采用集中控制不論從經(jīng)濟上還是從安裝使用上都不合理。岱莊煤礦于2001年10月采用了焦作華飛電子電器有限公司研制生產(chǎn)的BSY2-36型輸送機隨機控制系統(tǒng)，能適應(yīng)井下生產(chǎn)條件，使用效果良好。
2、系統(tǒng)的特點
該系統(tǒng)適用于具有爆炸性氣體（甲烷）和煤塵的礦井中，作為多臺帶式輸送機、刮板輸送機或者兩者組成的運輸線的自動控制，其主要特點是輸送機的開停具有隨機性：即整條運輸線上的每臺輸送機都是有煤自動運行，無煤自動停車。因為采煤工作面出煤是斷斷續(xù)續(xù)的，故會出現(xiàn)中間臺運行而里外都停車，或里外都運行而中間臺停車的特殊運行情況，這是該控制系統(tǒng)所獨具有的特殊工作性能，具有顯著的節(jié)能效果。另外，該系統(tǒng)保護(hù)功能齊全，具有煤倉高、低煤位保護(hù)、打滑低速保護(hù)、跑偏保護(hù)、橫向撕帶保護(hù)、溫度保護(hù)及煙霧保護(hù)等多種保護(hù)功能，還具有聲光監(jiān)測信號，可實現(xiàn)各臺之間的通訊聯(lián)絡(luò)。主要電路全用CMOS集成電路組成，性能可靠，功耗很低，安全性能好。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
該控制系統(tǒng)中由一個控制箱和六個傳感器組成一個控制單元控制一臺輸送機，每一輸送機的各控制單元間又有傳輸線相聯(lián)系，實現(xiàn)信號關(guān)聯(lián)互動，共同組成整個控制系統(tǒng)，如圖1所示。控制箱正面右上方有信號燈的觀察窗，右下方裝有急停閉鎖開關(guān)，正下方設(shè)信號按鈕，右側(cè)有帶彈簧耳機線的送話器。傳感器一套六個，分別為開車傳感器KC、煤位傳感器MW、速度傳感器PS、跑偏撕帶傳感器PD、溫度傳感器WD及煙霧傳感器YW，它們均根據(jù)作用和需要的不同安裝到輸送機的適當(dāng)部位。
3、系統(tǒng)工作過程
(1)正常開車
根據(jù)采煤需要，工作面開采眼輸送機一般由人工直接控制。當(dāng)開采眼有煤流出時，司機按下開采眼輸送機控制按鈕，開采眼輸送機開始運行，煤被運到機頭時，碰觸到安裝在機頭的開車傳感器KC，KC上的磁控開關(guān)閉合，給中間臺輸送機發(fā)送一個開車信號，中間臺輸送機發(fā)出啟動予警信號，3—5s后開始運轉(zhuǎn)。中間臺將煤運到機頭時，又使該臺機頭的開車傳感器往前一臺發(fā)開車信號。依次類推，直到最前邊的首臺輸送機運轉(zhuǎn)，把煤運到煤倉。若工作面連續(xù)出煤，各機頭的開車傳感器KC中的磁控開關(guān)將連續(xù)發(fā)生間歇性閉合，整條運輸線由于各臺輸送機連續(xù)給前一臺發(fā)送開車維持信號，將連續(xù)不停的運行一直把煤源源不斷地運到煤倉。
(2)正常停車
輸送機正常運行過程中，若工作面停止出煤，開采眼輸送機由人工控制停車，開采眼輸送機頭的開車傳感器KC由于無煤碰觸而靜止，不再向中間臺發(fā)信號，中間臺輸送機把煤運完后自動停車，中間臺停車后，又停止向首臺輸送機發(fā)送開車信號，首臺輸送機把煤運完后自動停車，如此依次進(jìn)行，整條運輸線順煤流方向逐臺停止運行，全線停車。每臺輸送機之所以能把煤運完才停止，是由于控制箱設(shè)有延時停車電路，而延時時間可根據(jù)輸送機的長度和速度方便地進(jìn)行調(diào)整。
(3)速度保護(hù)
若某臺輸送機發(fā)生故障，或電動機燒毀、或機械傳動部分損壞及皮帶拉斷、打滑等，安裝在輸送機被動滾筒上的速度傳感器PS中的磁控開關(guān)將不能閉合（如輸送機完全不轉(zhuǎn)）或不能按正常速率閉合（如輸送機打滑），這時控制系統(tǒng)將按反時限特性經(jīng)一定延時后，速度保護(hù)電路起作用，使執(zhí)行部分動作，切斷電動機電源，以避免事故進(jìn)一步擴大。
(4)溫度保護(hù)
若某臺輸送機的電動機工作溫度超過正常工作范圍，粘結(jié)在電動機表面的溫度傳感器WD獲得信號，溫度保護(hù)電路起作用，經(jīng)3s延時后，執(zhí)行部分動作，切斷電動機電源，起到溫度保護(hù)作用。
(5)煙霧保護(hù)
與溫度保護(hù)原理相同，當(dāng)巷道中因皮帶磨損等原因造成煙霧發(fā)生時，懸掛在巷道頂部的煙霧傳感器獲得信號，煙霧保護(hù)電路起作用，經(jīng)3s延時后，執(zhí)行部分動作，切斷電動機電源，起到煙霧保護(hù)作用。
(6)煤位保護(hù)
煤倉中設(shè)高、低兩個煤位電極。隨著輸送機不斷向煤倉運煤，煤位將逐漸升高。當(dāng)煤位上升到高位電極時，煤位保護(hù)動作，從首臺輸送機開始各臺輸送機依次停車。當(dāng)煤位降低到低于低位電極時，煤位保護(hù)作用解除，從首臺開始依次自動開車，全線進(jìn)入正常狀態(tài)。首臺以后各臺運輸機頭前設(shè)一個煤位電極，作用原理與上述同。
(7)跑偏撕帶保護(hù)
皮帶發(fā)生跑偏時，跑偏的皮帶邊沿推動傳感桿傾斜，當(dāng)傾斜角度>400時，內(nèi)部一組開關(guān)閉合，使音頻電路工作，開始報警；當(dāng)傾斜角度>600時，內(nèi)部急停開關(guān)閉合，報警并立即停車。當(dāng)皮帶橫向撕裂后，會有部分下垂，該下垂的皮帶帶動撕帶傳感器橫桿，橫桿帶動豎桿倒下從而使內(nèi)部開關(guān)動作，報警并立即停車。
4、系統(tǒng)單機電氣控制原理
單機電控主要有兩部分組成，一是電源與執(zhí)行回路，負(fù)責(zé)電源供給與操作輸送機電磁起動器；二是主控回路，負(fù)責(zé)采集、處理、傳輸各傳感器發(fā)出的信號，達(dá)到自動控制和保護(hù)輸送機的目的，如圖2所示。
(1)電源與執(zhí)行回路
1)電源回路
由QC83礦用隔爆型電磁起動器9#、8#線的36V電源，經(jīng)變壓器B300降壓為20V，再經(jīng)過電橋QL300整流，電容Cl濾波得到直流電壓。集成電路塊IC1、IC2和電阻Rl、R2組成兩限流電路。集成電路塊IC3、IC4組成穩(wěn)壓電路。電容C2、C3、C4、C5為避免電路自激而設(shè)。
2)執(zhí)行回路
由QC83礦用隔爆型電磁起動器引出的1#線為操作線，它與9#公用線、常開觸點J300組成回路，供操作起動器之用。執(zhí)行繼電器線圈J300 -端接于電源正極G端，另一端接到主控電路的Jo端。Jo呈高電位時，J300不能吸合，若Jo為低電位則J300得電吸合，其常開點閉合，使起動器的1*和9*線短接、起動器吸合，完成控制作用的全過程。
(2)主控電路
主控回路的核心部件是CMOS集成電路板，CMOS的電源輸入側(cè)和信號輸出側(cè)分別對應(yīng)接在電源與執(zhí)行回路G、O、Jn端。當(dāng)輸送皮帶上有煤流通過時，CMOS接收到開車信號KC并在J。端輸出正常開車的低電位，起動器開關(guān)吸合，輸送機得電運轉(zhuǎn)。當(dāng)輸送帶上無煤流通過或出現(xiàn)皮帶打滑、電機溫升過高等異常情況時，傳感器發(fā)出相應(yīng)信號，CMOS在Jn端輸出高電位，起動器斷開，輸送機斷電停車，實現(xiàn)了完善的保護(hù)功能。當(dāng)故障排除，傳感器復(fù)位，輸送機又開始了新一輪的運行。
5、結(jié)語
生建煤礦于2001年10月將該保護(hù)控制系統(tǒng)用于采區(qū)皮帶的輸送系統(tǒng)，運行半年來，沒有出現(xiàn)故障，運轉(zhuǎn)良好，保護(hù)功能可靠。該控制系統(tǒng)的應(yīng)用增強了帶式輸送機運行的安全可靠性，減少了操作人員的數(shù)量，提高了勞動效率，受到了普遍歡迎。
相關(guān)輸送機產(chǎn)品：
1、
皮帶輸送機
2、
斗式提升機
3、
刮板輸送機
