液压控制系统在竖井操车中的应用
摘 要:在立井罐笼提升操车系统中,利用集中液压系统及PLC自动化控制,改变现有的混杂控制方式,消除存在的安全隐患,实现更好的矿车装罐、卸罐、定位、调运等功能,为立井提升的可靠、经济运行提供保障。
关键词:销齿推车机;安全门;摇台;阻车器;电控
1 问题的提出
竖井操车系统在提升工作中起着非常重要的作用,它的好坏将直接影响生产的安全和效率,富力矿使用的老式操车系统存在着很多问题和安全隐患,①安全门采用电磁锁人工推拉门,每班工作量大且锁杆不可靠经常锁不上门,威胁安全。②进出车摇台都采用各自独立的液压推杆装置,维护控制繁琐。③推车采用直线电机推车机,由于生产环境的因素,电机定子经常崩损和接地,维护控制成本高,经常造成人工推车。为满足现代安全生产的需要,将操车系统改造成集中液压系统自动化联锁控制。
2 改造方式
(1)采用GAM安全门有可靠的安全闭锁防护作用,开启灵活。门扇用型钢焊制,上部装有行走滚轮,可沿着导轨左右滑动。链式传动机构由液压马达驱动,正反运转实现安全门的打开和关闭。
(2)取消进出车摇台各自独立的液压控制,改造阻车器直线电机驱动为液压缸驱动。
(3)直线推车机改为销齿式推车机,由液压马达驱动,可进罐推车能实现自动化装罐、卸罐、调车等作业。
(4)应用TXY型操车集中液压系统,为改造安全门的液压马达、销齿推车机的液压马达和摇台、阻车器的液压缸提供液压动力源。
(5)采用PLC操车电控系统,能实现可靠的控制操作。
3 集中液压系统功效
(1)以一台液压站作为整套操车设备的动力源,把以往气动、电动或电液推杆相混杂使用变为单一的液压驱动。
(2)液压站采用双电机双液压泵的双液压系统,其中一台泵工作,另一台泵备用,系统使用安全可靠。
(3)以一台电机驱动整套操车设备,配电系统简单,并且当操车设备不动作时,此电机处于空负荷运转状态,大大节省了电力,降低了生产运营费用。
(4)以液压缸作为设备的动力执行机构,使设备的结构更为紧凑,维护方便。
(5)进罐推车机使用低速大扭矩摆线液压马达驱动,不需要减速机构,安装布置方便,减少了投资,传动系统转动惯性小,可满载起动,而且换向时不需要停机。
(6)根据现场情况通过调节系统压力、流量对设备的载荷、速度进行控制,并且具有过载自动保护功能。
4 集中液压系统结构及工作原理
操车集中液压系统主要设备包括:液压站、液压缸和液压马达以及液压管路。其中摇台每套含进、出车侧两个油缸;安全门每套两个马达;前阻车器每台一个油缸;销齿推车机每台一个马达;后阻车器每台一个油缸。
液压站采用电磁换向阀对工作机构进行控制,每个电磁换向阀的控制方式为:一个电磁阀控制一套进、出车侧摇台;一个电磁阀控制一套进、出车侧安全门;一个电磁阀控制一台销齿推车机;一个电磁阀控制一台阻车器。
液压站的压力、流量均可调节,系统压力由电磁溢流阀设定,对于推车机及安全门备有回油节流调速系统,其运行速度可根据提升时间要求设定其最佳数值。液压站还具有超压及液位自动保护,采用双回路系统,并且具有独立卸荷回路,液压站与设备工作机构(油缸、马达)采用高压胶管连接,每个电磁换向阀与其所控制的设备对应,进出油口设在集成块的同一侧,当集成块一排油管为出油管,另一排油管为回油管时,操车设备进入装车作业状态,亦即摇台落下,安全门打开,阻车器打开,销齿推车机前进;反之,操车设备进入复位状态,亦即安全门关闭,摇台抬起,阻车器关闭,销齿推车机后退。如图1所示。
5 操车电控装置
本电控系统是为立井罐笼提升的操车设备,提供一种自动化联动闭锁的控制系统,可提供自动顺序控制、手动控制、检修点动3种控制方式。并根据煤矿瓦斯、作业环境差等特点采用DC24 V直流本安电路控制、操作箱与防爆箱相结合的装配方式。满足《煤矿安全规程》的有关规定,为煤矿的安全生产提供了保障,增加了生产效益。
6 PLC控制系统的基本原理
本系统是以高精度微处理器为基础的工业控制器,改变控制程序可适应不同的环境,从而实现不同的功能需要。根据《煤矿安全规程》的要求和具体的现场条件,按照继电器线路形式设计FBD功能图通过电脑键盘进行现场编程和参数修改。使微处理器完成输入、输出接口的自动运算,并通过输出口输出以控制不同的设备来完成工作。
7 结束语
集中液压系统的应用改变了混杂的设备控制实现了一机多用,满足了安全生产的各项需求,降低了维护费用,为立井提升操车设备的使用提供了很好的经验。
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