第三章采區運輸及輔助運輸設備的電氣控制第一節鏈板運輸機與皮帶運輸機一、、概述鏈板運輸機和皮帶運輸機均屬連續運輸機械,適用于連續生產條件,隨著我國采煤機械的迅速發展,要求具有連續性、高強度和大運輸量的運輸機械.在某些現代化礦井中，大有以皮帶化運輸線取代電機車的趨勢，為運輸系統的全部自動化提供了有利條件。鏈板運輸機與皮帶運輸機都可以裝配成連續運輸線實現集中控制。目前配上電子秤及連續記錄監視設備，或采用微型電子計算機作運輸機線的程序遠程監視，進一步提高了自動化水平，為煤礦運輸自動化開辟新的前景。我國目前生產的QC系列隔爆磁力啟動器可用作主機控制。這種系列的開關正在逐步改善，如已采用安全火花型操作系統，加裝漏電指示及地線監視等新型線路,使保護逐步完善.但在實際工作中，尚不能滿足以下要求：對電動機的堵轉與起動暫態不能鑒別，無法進行保護。開關本身保護電動機的，只有熱繼電器或熔斷器或電磁式短路保護，但前者靈敏度不高,調整范圍太小；后者僅能做短路保護，亦無調整的可能.連續設置多臺運輸機時，彼此之間只能相互連鎖而不能延時。開關本身無其他保護及信號系統，不能反映設備的運行狀態.三、電動機容量校驗井下鏈板運輸機所需功率的近似算法：作用于鏈板運輸機主軸上的靜阻力：(kg)式中-運輸機重段阻力;-運輸機空段阻力；K—阻力系數,對直線式運輸機,可取K＝1。１;對可彎曲式運輸機，可取K=1.25～1．3.及可按下列公式計算：=(ｋg)=(kg）—長１米運輸機上之載荷重量，公斤/米；g-每米鏈板重量，公斤/米;Ｌ—運輸機長度，米;-載荷沿鐵槽運動之摩擦系數,取f=０.2５～０。４５；9—鏈板沿鐵槽運動之摩擦系數，去f=０.３~０．5;β—運輸機的傾斜角，度。載荷量Q=３6０0·V··(ｔ/h）—鐵槽之橫斷面積，m;Ｖ—鏈板運動速度，井下取V=0.３～１．1m/s;—載荷比重，(t/m)，無煙煤為０．95，煙煤為0.８5;-充滿系數，當堆積面積角不大時，取0．8～0.９當堆積角交大時,取１。０～１.2。則所需電動機容量為：式中K—帶負荷起動之附加系數，＝1．１~1.2；F—運輸機主軸上的靜阻力,公斤；V-鏈板的直線速度，ｍ/s;—傳動效率，（0.8２~０．85)。井下皮帶運輸機所需功率的近似算法：式中—傳動軸的總功率,千瓦；-上下皮帶及托滾轉動部分重量，公斤／米；＝—皮帶單位長度重量,公斤／米；，kg／ｍ—皮帶比重,公斤／米B-皮帶寬度,米；—皮帶間層厚度，ｍm；i-皮帶間層數;和—保護層厚度，mm;＝-托滾轉動部分重量,（公斤／米），可用下式近似計算(單托滾軸架及三托滾軸架者）；＝;=,kｇ/m;和—各軸架間距離，通常是：重段＝１.0～1．５，米空段=3.０~３.5，米;Ｖ—皮帶速度，米/秒;Q-運輸量，噸／小時；H—提升或下降運輸的垂直高度,米；ｆ—托滾的摩擦系數，按下列數值選取:工作條件及維護良好者，取ｆ=0．025~0。0３５；工作條件及維護一般者,取ｆ=0．０35～０.045；井下工作面及巷道運輸機，因工作條件較差，所以按f＝0。04５～0．０6選取；Ｌ-頭尾間水平中心距，米；則所需電動機容量為:（kｗ）四、電氣控制路線使用范圍典型線路及工作原理控制系統信號系統保護系統系統中主要設備簡明技術特征第三節運輸機集中控制系統一、對集中控制系統的基本要求為了節約勞動力，提高運輸效率,各礦開始將運輸機線由單機控制改成集中控制。目前集中控制方式有一下幾種:動力載波集中控制;有線集中控制；載波與有線混合集中控制;機位傳感及載波集中控制。每種控制方式分：比較簡單的系統，只能滿足主要生產技術要求；比較完善的系統，能完成生產中提出的各種技術要求，但系統較為復雜。運輸機不論使用哪種集中控制方式,除去應符合安全規程的規定外，還要具備以下幾項基本要求。1．控制方面１）運輸機能按逆煤流方向逐臺延時3～4秒起動。避免多臺同時啟動對電網沖擊電流過大,造成停電事故.2）能在任一臺運輸機機頭處,迅速停止其后各臺運輸機.兩臺機間停車時差不能太長，否則將造成堆煤和拉回頭煤事故。３)集中控制和分臺單獨控制,能較方便的及時進行轉換。４)皮帶運輸機因距離較長，要求裝設多點停車。2.通訊信號方面1)聯絡通訊信號:用鈴聲長短或者擴音電話作為多點聯系。２)起動預告信號：用鈴聲或喇叭聲警告機旁人員注意運輸機將要起動。3）事故報警信號:用燈光和音響警告操作和維護人員,運輸機因事故停車,要求及時給予處理.4)集中監視信號：用燈光、數碼管或儀表在集中操作處監視各臺運輸機工作情況。如果某一臺停車，從監視裝置可以及時發現，通知維護人員前往處理。滿倉信號：煤倉裝滿后,要求能自動停車,以免拉回頭煤造成事故.保護方面１）鏈板運輸機：出現斷大、小鏈；跳牙:斷聯軸器銷子；電動機堵轉；液壓聯軸器漏油等故障時，要能及時停車,并發出燈光及音響信號。２)皮帶運輸機:對皮帶機的跑偏；縱向和橫向斷裂;皮帶打滑;卡漏斗;壓機尾要有保護裝置。二、使用蜂房線圈的動力載波集中控制系統本系統有２1個頻道，可用于多臺運輸機的集中控制和信號聯絡。系統中采用數碼顯示，監視各臺運輸機的工作;采用刮板觸電式的斜斷鏈保護傳感機構，適用于單、雙鏈運輸機的集控.系統的技術性能使用頻率數據11;1４。５；17；2０。５;２5；30；3６;39.5；43；４7；52；５8;６４;70；78；８8；９6；1１2；１49；185;23０千周發射機指標在5歐負載條件下：發射功率５0毫瓦５０0毫伏接收機指標用于信號聯絡:接收機靈敏度７０～100毫伏穩壓電源中間及尾臺用穩壓電源：輸入:交流電壓3６伏輸出：直流電壓20伏直流電流２０0毫安穩壓范圍：輸入波動±10%；輸出波動±0。１%.首臺總控制箱穩壓電源（溜源）：輸入：交流電壓３６伏輸出:直流電壓20伏直流電流4０0毫安穩壓范圍：輸入波動±10％；輸出波動±0．１%保護延時時間起動延時時間:＝2～３秒保持延時時間:=3~4秒釋放延遲時間：=3~4秒傳輸通道動力電纜相地芯線。系統的組成部分全系統除運輸機拖動電機和QC8３磁力開關外,尚有：首臺總控制箱及其附件附件有斜斷鏈傳感機構,信號聯絡電鈴及煤位裝置。總控制箱中裝有臺數數碼顯示環節，信號聯絡環節，煤位及斜斷鏈保護環節。中間臺控制箱及其附件箱中裝有收、發環節及斜斷鏈保護環節.附件有斜斷鏈傳感機構.尾臺聯絡信號箱及其附件附件有響鈴按鈕及信號電鈴。箱中裝有信號收、發聯絡環節。系統圖及工作原理簡述系統原理系統工作原理簡述起動：首臺司機接到尾臺要求開車信號后，按下QC83磁力開關上的啟動按鈕QA,中間繼電器ZJ得電吸合，磁力開關動作,電動機通電起動，首臺運輸機運轉。繼電器ZＪ得電的同時，１—8線有電,總控制箱中的鏈板運輸機控制電源（溜源)及鏈保護電源(鏈保源)有電，經整流、濾波、穩壓后輸出２0伏直流。在煤位及鏈保護環節工作正常的條件下，可控硅無延時得到觸發，導通1—2線，使磁力開關自保。首臺起動后，由于鏈板運輸機控制電源送電使發射機工作,向下一臺發送f頻率的信號.第二臺運輸機的控制箱中,接收到頻率信號，經鏈保護環節延時３～4秒后，使可控硅觸發導通，接通磁力開關的１—２線.ＱC83開關得電吸合，第二臺運輸機起動運轉。第二胎啟動的同時，１—8線有電,交流3６伏經發射機電源的整流、濾波及穩壓后，供給發射機20伏直流。發射機向第三臺運輸機發送頻率f的信號。其余各臺的起動依次類推,直至最末臺起動完畢.2）停車：需要停止全機線運轉時,首臺司機按下ＱC8３開關的停止按鈕TＡ，交流３6伏電源被切斷,1—8線失電，鏈保護電源斷電，可控硅無觸發關斷，1—２線斷電,失去自保,首臺運輸機停轉。１—８線斷電的同時,鏈板運輸機控制電源斷電,鏈板運輸機發射機失去直流供電而停發ｆ信號，第二臺停轉，第二臺停發ｆ信號，第三臺也立即停轉。逐次無延時使全線迅速停車。中間某臺運輸機檢修完，如需單獨試車時，檢修人員可將后續臺磁力開關手把置于“斷開”位置并鎖住,按住被試臺磁力開關的起動按鈕ＱＡ.按下為開，松手為停。試完再將后續臺手把扳回原位，即可集控開車。3)數碼臺數顯示QＣ83開關的手把置于“合”的位置時,2—８線有電，交流3８伏電壓供給升壓變壓器B,升壓至120伏，經橋式整流加給數碼管屏極。用電阻分壓6伏譯碼電路;此６伏直流對三極管T是導通電壓,對三極管T～Ｔ為封鎖電壓，防止數碼管誤顯示。未開車前直流高壓有電，譯碼電路中三極管Ｔ導通，數碼顯示“0”，表示首臺交流有電.首臺起動后1～８線有電，溜子控制電源送出2０伏直流，供給譯碼電路,使三極管T截止，T導通，數碼由“0”轉換為“1”,表示第一臺已起動。第一臺運輸機啟動后，“收二”板收到f信號，其末級三極管導通，給譯碼電路Ｔ和T提供正電源，T由導通轉為截止,而Ｔ由截止轉為導通，數碼由“1”轉換為“2”，表示第二臺起動。其余各臺數碼轉換依次類推，直至末臺數碼為止。機線停止后各相應發射機停止工作。數碼電路自動回到“０”位。故障保護停車延時起動和故障保護執行電路詳細工作原理見本章第二節圖。首臺鏈保護電源交流36伏側經隔離變壓器Ｂ取自QＣ83開關的1—8線。而中間及尾臺鏈保電源（即收延源)交流3６伏經隔離變壓器，取自開關的2—8線。當出現起動悶車及斷鏈、錯牙等故障時，保護電路中的T管由導通轉為截止,使觸發器失去正電源而停止工作，可控硅關斷,磁力開關斷電,運輸機停車，達到保護的目的。首臺運輸機煤倉上口裝有滿倉保護機構,煤滿時自動切斷觸發電路正電源，使可控硅關斷，磁力開關失去自保而停車，避免拉回頭煤造成事故.首臺停車后,其余各臺也相繼停車.自動與手動的轉換為了保證連