大平煤礦16大傾角強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)全長(zhǎng)408 m，傾角230，膠帶寬800 mm，膠帶速度2 m/s，電壓660V，開機(jī)工作制為300 d/a，每天工作18 h，電機(jī)功率為2 x160 kW，有調(diào)速型液力耦合器2臺(tái)。強(qiáng)力膠帶機(jī)電氣控制系統(tǒng)是2000年購(gòu)進(jìn)的ZBK型帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)控制裝置，使用已有11a。由于使用年限較長(zhǎng)，且井下潮濕，電控設(shè)備內(nèi)部某些元器件氧化銹蝕，線纜老化，絕緣值下降，故障難以判斷，且故障率高，在運(yùn)行中經(jīng)常失控，給人身、設(shè)備帶來極大威脅。此外，電控系統(tǒng)不具備故障智能對(duì)位顯示，造成電氣維修工勞動(dòng)強(qiáng)度增大，維護(hù)繁瑣，嚴(yán)重制約著礦井安全生產(chǎn)。鑒于以上原因，對(duì)電控系統(tǒng)改造勢(shì)在必行。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，經(jīng)過分析論證，大平煤礦與焦作市明珠自動(dòng)化工程有限公司合作研發(fā)了KZ型電控系統(tǒng)，用于大傾角強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)的綜合保護(hù)與控制。

    該裝置保護(hù)功能齊全，操作方便，線路（傳感器線路）集中，故障（運(yùn)行）顯示直觀且能智能對(duì)位顯示，同時(shí)具有語音報(bào)警功能，能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)、啟動(dòng)器聯(lián)鎖監(jiān)控。

1、綜控裝置基本配置

    KZ型電控系統(tǒng)由以下幾部分構(gòu)成：KXJ-220礦用隔爆兼本質(zhì)安全型控制箱l臺(tái)，KXB-10/660礦用隔爆型電控箱、TH-12 (6)礦用本質(zhì)安全型主控臺(tái)、電動(dòng)液力推桿制動(dòng)器2套，其他各類傳感器23件（套）。

2、綜控裝置控制及保護(hù)功能

    系統(tǒng)核心控制部分由可編程控制器和進(jìn)口變頻調(diào)速裝置組成，運(yùn)用現(xiàn)代控制技術(shù)，完成膠帶機(jī)所需的邏輯控制及保護(hù)功能，使系統(tǒng)安全、可靠，完全滿足礦井工藝過程要求。①選用FX2N型PLC。②主控PLC應(yīng)用軟件能完成膠帶機(jī)手動(dòng)、自動(dòng)、檢修等運(yùn)行方式的控制要求。③完成膠帶機(jī)運(yùn)行工藝要求的控制功能。④實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)按速度給定的控制。⑤實(shí)現(xiàn)完善的保護(hù)功能，保護(hù)功能按下列設(shè)置：速度檢測(cè)傳感器（1件）；物料探測(cè)傳感器（1件）；煙霧檢測(cè)器（1件）；縱撕傳感器（1件）；跑偏開關(guān)（每100 m設(shè)I件）；溫度傳感器（2件）；堆煤傳感器(7件)；自動(dòng)灑水裝置（1件）；急停傳感器（5件）。⑥可在線或離線修改用戶程序。⑦留有與礦井生產(chǎn)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的RS485接口。⑧單雙機(jī)可分開使用，也可一體化使用。⑨冷卻系統(tǒng)為自然冷卻。

3、綜控裝置主要技術(shù)參數(shù)

    (1)工作電流≤750 mA( DC12 V)，控制器輸入信號(hào)為24路開關(guān)量；等級(jí)電壓為三相660 V；頻率50 Hz；防爆等級(jí)為隔爆型；100%連續(xù)工作。

    (2)具有完善的軟、硬件保護(hù)功能，如過熱電流，短路、接地、過壓欠壓、過載、過熱、電動(dòng)機(jī)過載、外部報(bào)警、電涌保護(hù)、主器件自保護(hù)等。

    (3)具有近于l的功率因數(shù)和大于95%的能量轉(zhuǎn)換效率。

4、綜控裝置工作過程

    主控臺(tái)送上電源后，顯示器上有相應(yīng)的狀態(tài)顯示，且“安全條件具備燈”亮，按下安全回路啟動(dòng)按鈕，“安全繼電器”燈亮，但此時(shí)裝置不能運(yùn)行，處于待機(jī)狀態(tài)。再按下“運(yùn)行”按鈕，推桿制動(dòng)器打開，此時(shí)電機(jī)建立初始力矩，根據(jù)預(yù)設(shè)的上升速度由低速向預(yù)定速度運(yùn)行。

5、各類傳感器安裝應(yīng)用

5.1急停閉鎖保護(hù)

    該保護(hù)主要用于異常情況緊急停車，沿強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)機(jī)身全線敷設(shè)閉鎖手動(dòng)拉線（拉線安裝在巷道行人側(cè)），每隔75m為l組，安裝1只閉鎖開關(guān)（同時(shí)作為其他傳感器的接線裝置）。其主要工作原理是當(dāng)人員拉動(dòng)拉繩時(shí)，拉繩牽動(dòng)閉鎖裝置內(nèi)的行程開關(guān)，由行程開關(guān)向綜保裝置主控回路輸入1對(duì)開關(guān)量信號(hào)（或常開或常閉），使綜控裝置主控回路停機(jī)閉鎖。同時(shí)，在裝置顯示面板上顯示“閉鎖”故障（對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管閃爍顯示），蜂鳴器鳴響報(bào)警。閉鎖裝置動(dòng)作后，必須排除故障并將閉鎖開關(guān)上的指示板扳到正常位置，才能重新啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)：當(dāng)有故障時(shí)，語音報(bào)警“中途停車”并停車。

5.2  跑偏保護(hù)

    該保護(hù)為無源開關(guān)量保護(hù)，具有二級(jí)保護(hù)（傳動(dòng)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)250時(shí)報(bào)警，40。時(shí)停機(jī)），一般情況下具有停機(jī)閉鎖功能。運(yùn)行中發(fā)生膠帶跑偏故障時(shí)，膠帶立即停機(jī)閉鎖，顯示面板上對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管閃爍顯示，同時(shí)有蜂鳴器鳴響報(bào)警。如重新開機(jī)必須先清除故障并復(fù)位才能正常開機(jī)。根據(jù)實(shí)際需要將該傳感器安裝在機(jī)頭處（距機(jī)頭導(dǎo)向滾筒約10 m處）、機(jī)尾（距機(jī)尾配重約15 m處），其他地點(diǎn)如各受煤點(diǎn)、膠帶機(jī)中間段也可安裝，當(dāng)有故障時(shí)，語音報(bào)警“跑偏了”并停車。

5.3堆煤保護(hù)

    該保護(hù)傳感器為有源電極式保護(hù)，需要安裝DC12 V電源，且其必須可靠接地，輸出為一組開關(guān)量信號(hào)。當(dāng)發(fā)生堆煤故障時(shí)，膠帶機(jī)實(shí)現(xiàn)可靠停機(jī)并閉鎖。同時(shí)顯示面板上對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管閃爍顯示，蜂鳴器鳴響報(bào)警；重新開機(jī)時(shí)，必須在排除故障后由人工開機(jī)。該裝置主要吊掛在機(jī)頭煤倉(cāng)處。由于受煤點(diǎn)、機(jī)尾及其他地點(diǎn)濾煤器處也是堆煤事故的多發(fā)地點(diǎn)，需要加裝該保護(hù)裝置，以防堆煤過多造成雜物卷入機(jī)尾滾筒中。當(dāng)有故障時(shí)，語音報(bào)警“堆煤了”并停車。

5.4速度保護(hù)

    該保護(hù)為有源光電速度傳感器。膠帶機(jī)運(yùn)行時(shí)，該裝置對(duì)外輸出頻率信號(hào)(頻率為O—1 000 Hz)。控制箱對(duì)頻率信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，如低于額定帶速85%（即1.7 m/s）時(shí)為打滑故障，低于額定帶速30%（即0.6 m/s）時(shí)為斷帶故障。為確保速度保護(hù)傳感器可靠工作，需要將其安裝在無淋水（煤）的干燥處；此外，必須保證速度測(cè)試轉(zhuǎn)輪與膠帶面可靠接合，否則在運(yùn)行過程中易出現(xiàn)誤動(dòng)作。該保護(hù)動(dòng)作后停機(jī)閉鎖并顯示故障．重啟程序同上，當(dāng)有故障時(shí)，語音報(bào)警“打滑了”并停車。

5.5煙霧保護(hù)

    該保護(hù)為有源氣敏電阻式保護(hù)，輸出為一組開關(guān)量信號(hào)。當(dāng)巷道風(fēng)流中的氧氣濃度低于一定限值時(shí)（必須安裝在風(fēng)速不大于5 m/s的地方），煙霧保護(hù)中的繼電器便動(dòng)作。該保護(hù)動(dòng)作后停機(jī)閉鎖并顯示故障，重新啟動(dòng)程序同上。此保護(hù)傳感器安裝在機(jī)頭下風(fēng)口處，當(dāng)有故障時(shí)，語音報(bào)警“冒煙了”并停車。

5.6縱向撕裂保護(hù)

    該保護(hù)為有源壓阻式保護(hù)，當(dāng)傳感器在124 mm×124 mm面積上接受400 g的物料時(shí)，電阻小于2kΩ，輸出l組開關(guān)量；無故障時(shí)，輸出電阻大于lMΩ。該保護(hù)傳感器安裝在受煤點(diǎn)擋煤板上方約5m處，以保證膠帶機(jī)在縱向撕裂后能夠可靠動(dòng)作，并盡可能減少膠帶縱向撕裂長(zhǎng)度，當(dāng)有故障時(shí)，語音報(bào)警“撕帶了”并停車。

  5.7超溫保護(hù)

    該保護(hù)用于電動(dòng)機(jī)超溫故障檢測(cè)，將溫度設(shè)定在65℃，如電動(dòng)機(jī)溫度超過設(shè)定值時(shí)傳感器便輸出l組開關(guān)量信號(hào)。溫度傳感器安裝在1#、2#電動(dòng)機(jī)的散熱片內(nèi)，當(dāng)有故障時(shí)，語音報(bào)警“冒煙了”并停車。

6、技術(shù)改進(jìn)

    在機(jī)尾跑道上安裝膠帶機(jī)機(jī)尾限位控制裝置，裝置應(yīng)保證膠帶機(jī)正常的竄量(±80 mm)，若超過限定值(±l00 mm)時(shí)，必須保證膠帶機(jī)可靠停機(jī)閉鎖。為此，在機(jī)尾部分設(shè)計(jì)加裝了2套行程開關(guān)，用于機(jī)尾裝置竄量監(jiān)測(cè)及控制，并將行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)安裝在綜控裝置的主控回路中，當(dāng)機(jī)尾竄量異常時(shí)，常閉觸點(diǎn)變?yōu)槌ｉ_，綜控裝置主回路斷開，從而實(shí)現(xiàn)停機(jī)閉鎖。

7、應(yīng)用效果及經(jīng)濟(jì)效益

KZ型電控系統(tǒng)在大平煤礦16大傾角強(qiáng)力膠帶機(jī)上投入使用以來，設(shè)備事故率大幅下降，16051、16042、16091工作面新增產(chǎn)值達(dá)30萬元，新增利稅6萬元；平均每月減少膠帶、托輥等損耗7 000多元；降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，每月減少了設(shè)備維護(hù)人工費(fèi)2 800元，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

8、結(jié)語

    KZ型電控系統(tǒng)在16大傾角強(qiáng)力膠帶機(jī)上投入運(yùn)行以來，使強(qiáng)力膠帶機(jī)綜合保護(hù)控制系統(tǒng)更加完善。膠帶輸送機(jī)具備了堆煤保護(hù)、跑偏保護(hù)、煙霧保護(hù)、溫度保護(hù)、速度保護(hù)、語音報(bào)警功能、縱向撕裂保護(hù)、超溫自動(dòng)灑水系統(tǒng)等綜合保護(hù)功能，且在機(jī)尾設(shè)計(jì)加工限位保護(hù)，較好地解決了設(shè)備故障狀態(tài)下的停機(jī)閉鎖問題，保證了膠帶機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)停機(jī)，有效避免了設(shè)備事故的發(fā)生及范圍的擴(kuò)大。該綜控裝置以其性能穩(wěn)定、動(dòng)作可靠、運(yùn)行狀況良好、故障智能對(duì)位并有語音報(bào)警、操作簡(jiǎn)單快捷等特點(diǎn)，深受職工的歡迎，為職工創(chuàng)造了良好的安全生產(chǎn)環(huán)境。


相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、皮帶輸送機(jī)
2、刮板輸送機(jī)
3、斗式提升機(jī)