[建筑]充填投料井管道底部堵塞自动监控系统的研究.doc
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1、 本文由maxiaotian1985贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 第卷第期 砌年月 煤矿机械 充填投料井管道底部堵塞自动监控系统的研究 张 蓓 , (中国矿业大学应用学院,江苏徐州(¥) 摘要:充填物料以垂直方式运送到井下,其运输系统关键是垂直投料井管道不被堵塞,或是 被堵塞能及时发现并控制井上运输系统停机。针对以上问题提出了充填投料井管道底部堵塞自动 监控系统的研究,此系统可定位检测管道是否堵塞并可控制其系统设备运行,并对关键件无源液压 探头做了详细的论述。 关键词:充填开采;堵塞;自动监控;投料井;探头 中图分类号: 文献标志码
2、: 文章编号:)() 州 。) 。 : , , , : , ; ; ; 概述 煤炭充填开采过程中,需要从地面运送物料到 由此得出电容值和输出电流值之间的关系。 联立式()和式()即可计算出煤仓料位高度 。 “:(矿一志),(:(一一足)() () , 结语 式中 尺放电总负载。 有了发电平均电压,可方便算出,支路电流 综合以上计算与分析,该料位检测装置成本低, 结构简单,维护方便。同时,该测量装置能抗冲击, 不受粉尘和噪声干扰,对物料各种状态也无苛刻要 求,抗干扰能力很强。且其测量结果线性度很好,信 号连续易控制,方便实现数字化转换,能够很好地兼 容工业以太网控制体系,适宜应用在目前的煤矿综
3、合自动化控制系统中煤仓料位监控环节。 参考文献: 马素乎,寇子明深细煤仓料位自动监控系统的研究煤炭科 学技术。() 郑友江,赵继云煤仓料位自动监控系统的研究煤矿机械, ,(): 刘迎春,叶湘滨传感器原理设计与应用长沙:国防科技大 学出版社 秦曾煌电工学北京:高等教育出版社 作者简介:倪文峰(一),江苏淮安人,硕士研究生(在读) 从事煤矿自动化控制方面学习与研究,电子信箱:? 忙啪器() 。,产生电流差,则 () 设初始值为,此时,。,当 煤仓中有煤时煤仓电容量发生变化, ,。一,器()( 一屹) () 式()中,一因子使检测结果存在非线性特 征,在此通过适当设置电源频率和电阻的值,将此项 对应
4、所产生的变化量控制在以内。所以式 ()简化为(此时的为煤仓电容为初始电容值时 的状态) ,页而(卜一置)(。一) 万 方数据 () ? 收稿期: 井下,方式一般有斜式运送与垂直运送。垂直运送 一般通过垂直管道运送物料到井下给料装置上,再 通过该装置把物料送到输送机上,给料装置能否及 时把物料输送出去是非常关键的。如果给料装置不 能及时把物料输送出去,势必堆积在管道的底部,甚 至堆满整个管道,此时必须及时关闭井上的给料设 备,否则,造成投料井管道的堵塞。如果管道堵塞, 清理起来必然很困难。因此,及时、可靠、准确、自动 监测管道底部是否堵塞以及能否及时关闭井上给料 设备是至关重要的。 常见料位检测
5、的方法 目前针对投料井管道堵塞的检测设备还没有报 道,仅有对料仓料位检测的设备,比较成熟的方法 有: 部堵塞测量的传感器应该具有良好的环境相容性、 高可靠性、防爆、测量位置固定、连续准确、易于维护 或免维护等特点。 投料井管道底部堵塞监控系统组成 投料井管道底部堵塞监控系统是针对投料井运 输系统的特点,根据重锤式料位检测原理加上特制 的探头传感器设计而成的,主要由检测机构和控制 机构组成。检测机构主要包括:电动机、蜗轮蜗杆减 速器、扭矩传感器、滚筒、霍尔传感器、钢丝绳以及无 源液压探头等。 控制机构主要包括单片机、控制器、计数装置、 显示装置和报警装置等。 钢丝绳一端联接无源液压探头,另一端通
6、过悬 吊在投料井上部顶梁上的定滑轮缠绕在测深绞车的 滚筒上,绞车滚筒端部圆周上设有均匀标记,在相应 位置上安装了一个霍尔传感器。当滚筒转动时,任 一标记经过霍尔传感器次,就发出个脉冲电信 号,记录脉冲信号的数量,就可以计算出滚筒的转动 量,从而求出无源液压探头的位移,相应的探头位置 用数字显示。滚筒与电动机之间采用蜗轮蜗杆减速 器,当电动机停转,由于蜗轮蜗杆减速器有良好的自 锁性能,无需另加制动装置,电机停转,无源液压探 头可停留在任何高度位置上。扭矩传感器安装在滚 筒与蜗轮蜗杆减速器之间,用来测量钢丝绳的拉力。 当无源液压探头被物料覆盖挤压时,钢丝绳拉力减 小,扭矩传感器立刻把此信号传给单片
7、机。 投料井管道底部堵塞监控系统工作原理 堵塞监测系统是针对充填投料井管道底部堵塞 特定条件开发研制的,系统开始工作时,单片机首先 检测探测无源液压探头是否位于初始位置,若无源 液压探头不在初始位置,则控制系统通过继电器控 制电动机反转,使无源液压探头回到初始位置。确 定无源液压探头位于初始位置后,电动机正转,带动 减速器及滚筒旋转,滚筒上钢丝绳通过滑轮把无源 液压探头下放,同时霍尔传感器发出记数脉冲,记数 脉冲送给单片机进行记数。无源液压探头被放置在 事先设计好的管道底部位置,显示器显示出无源液 压探头位于管道深度。当管道堵塞,物料堆积在无 源液压探头周边,此时物料就会对无源液压探头外 壳挤
8、压,使拉无源液压探头的钢丝绳拉力减小,从而 扭矩传感器的拉力减小,产生的信号送给单片机,单 ()超声波式能连续测量料位,探头不与物料 接触,无黏着和被埋危险。但对煤仓直径与深度比 有一定的要求,并要求煤仓形状规则,内表面光滑, 且测量盲区较大,因而可靠性差,测量深度也有一定 限度。 ()射线式 能作定点测量,也能作连续测 量,探头不与物料接触,无黏着和被埋危险,能用于 封闭容器。但是防护要求高,作连续测量时,价格昂 贵。 ()电阻式结构简单,安装容易,能作定点和 上限位监测,而且探头与物料接触容易黏着物料,造 成误动作,并容易损坏。 ()电容式是根据探极之间的电容正比于物 料的料位,能作定点测
9、量,也能连续测量,构造简单, 安装容易。但它要求物料的介电常数稳定,同样探 头接触物料易黏着物料和损坏,而且测量距离也较 短。 ()重锤式以钢丝绳悬挂重锤,定时地探测料 仓顶部到物料表面问的距离。它能定时作连续测 量,测量深度深,方法简单,成本较低,但重锤短时和 物料接触,有被埋的危险。 以上设备均是检测料仓料位的,而投料井要求 的是测量管道底部是否堵塞以及如何对上道设备及 时关闭问题,都不适用。因此,迫切需要设计一种新 型的系统来满足充填投料井管道底部堵塞自动监控 的要求。 投料井管道空间狭窄,直径一般在 以下,深 度在 ,且壁面粗糙,黏有一定量物料,时 间一长更为突出。鉴于投料井管道内环境
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- 建筑 充填 投料 管道 底部 堵塞 自动 监控 系统 研究
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