CN203959231U - 可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于输送机保护装置技术领域，具体涉及可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置，包括核心的矿用本安型可编程控制器和与其连接的信号检测单元，所述信号检测单元包括传感器和扩音电话，传感器包括堆煤传感器、矿用烟雾传感器、速度检测传感器、矿用温度传感器、矿用胶带跑偏传感器和矿用本安型纵向撕裂传感器，扩音电话包括矿用本安型急停扩音电话、矿用本安型拉绳急停扩音电话A、矿用本安型拉绳急停扩音电话B，本实用新型具有现场可编程、输入/输出点数可扩展、工作可靠、操作方便、扩展灵活等特点，装置设计灵活、保护功能齐全、显示信息丰富，可以可靠和方便的实现相关设备的控制联锁及保护功能。

Description

可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置

技术领域

本实用新型属于输送机保护装置技术领域，具体涉及可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置。 

背景技术

煤矿用带式输送机的工作环境恶劣、复杂危险，整个设备的工作流水线庞大，出现故障时的检修工作量大，联动调整费时费工，需要对整个设备众多运行部件的状态进行实时的监控，对潜在的故障因素及时作出反应，使设备的各部件的能够正常的协调运行，对此需要专用的连接有大量温度、烟雾、跑偏等传感器、电磁阀、真空开关等带电动作设备的保护装置对其进行实时检测和保护，保证设备的正常运转，各传感器及时监测输送机的各部件在故障发生时，传感器将监测到的将信号发送到保护装置主机，主机多出相关的处理，同时发出相应的报警，一般现有的可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置其检测控制方式单一，装置整体固定没有可扩展灵活性，联锁的功能性不强，操作不便，在使用中具有一定的局限性。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供具有现场可编程、输入/输出点数可扩展、操作方便、扩展灵活的可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置，本实用新型适用于煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危险的环境，用于煤矿井下带式输送机的电气控制、监测和综合保护，装置设计灵活、保护功能齐全、显示信息丰富，可以可靠和方便的实现相关设备的控制联锁及保护功能。 

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案如下： 

可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置，包括核心的运算控制单元和与其连接的信号检测单元，所述运算控制单元为可对外部设备自动控制和单机控制的矿用本安型可编程控制器，矿用本安型可编程控制器以矿用隔爆兼本质安全型电源箱与电源接通给予本可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置供电，所述信号检测单元包括传感器和扩音电话，传感器包括堆煤传感器、矿用烟雾传感器、速度检测传感器、矿用温度传感器、矿用胶带跑偏传感器和矿用本安型纵向撕裂传感器，扩音电话包括矿用本安型急停扩音电话、矿用本安型拉绳急停扩音电话A、矿用本安型拉绳急停扩音电话B，所述矿用本安型可编程控制器端口沿输送机布设有8芯矿用屏蔽通信电缆主线，主线末端于输送机机尾处设置所述矿用本安型拉绳急停扩音电话A，所述矿用本安型急停扩音电话以连接电缆设置在主线上对应输送机机头处，所述矿用本安型拉绳急停扩音电话B则以连接电缆均匀的设置在主线中，所述矿用本安型拉绳急停扩音电话B前后对应的主线中还均匀的设有以连接电缆连接的矿用本安型拉绳急停闭锁开关，所述矿用胶带跑偏传感器与矿用本安型纵向撕裂传感器以连接电缆与矿用本安型拉绳急停闭锁开关连接，所述矿用本安型急停扩音电话与矿用本安型可编程控制器之间的主线上还设有矿用本安型I/O扩展器，所述速度检测传感器、矿用温度传感器以连接电缆与矿用本安型I/O扩展器连接，所述堆煤传感器、矿用烟雾传感器以连接电缆与矿用本安型可编程控制器连接，所述主线尾端还设有矿用隔爆本质安全型变换箱，所述矿用隔爆兼本质安全型电源箱还以连接电缆连接有矿用隔爆型电磁阀，所述主线与各闭锁开关、扩音电话之间以8芯接插件连接。 

所述堆煤传感器设置在输送机机头胶带卸载处或机头煤仓内，所述矿用烟雾传感器设置在输送机主传动滚筒上方，所述速度检测传感器设置在输送机上 皮带下方，所述矿用温度传感器设置在发热源10—15mm处，所述与矿用本安型拉绳急停闭锁开关连接的矿用胶带跑偏传感器为两个设置在输送机两侧，且在机头、机尾各设置一对，所述矿用本安型纵向撕裂传感器设置在输送机上皮带下方。 

所述矿用本安型可编程控制器设带有中文液晶显示器的操作面板、声光报警装置。 

本实用新型的有益效果是：采用上述方案，本实用新型的矿用本安型可编程控制器的操作面板可根据实际情况编程，操作面板功能齐全，有较强的灵活扩展性，矿用本安型可编程控制器的两种控制方式即自动控制方式和单机控制方式相互结合，两种控制方式可结合共同控制也可独自工作控制，矿用本安型I/O扩展器及时的把当前控制输入口状态、输出口状态传送给矿用本安型可编程控制器以及接收矿用本安型可编程控制器命令后对相应输出端口做控制，各个传感器及时检测带式输送机各处工作部件，并将检测到的信息反馈给矿用本安型可编程控制器，由控制器根据检测信息发出应对的控制信号以保证输送机整体和各部件的正常安全工作，且在故障发生时矿用本安型可编程控制器的声光报警装置自动启动报警，同时中文液晶显示器也将显示发生故障的部位，方便及时检修，矿用本安型急停扩音电话、矿用本安型拉绳急停扩音电话A、矿用本安型拉绳急停扩音电话B和矿用本安型拉绳急停闭锁开关等人不仅可以通话、打点，还可就地启停控制和急停闭锁、拉绳急停闭锁、联锁控制输出等单机控制，功能齐全，操作方便，各个扩音电话与闭锁开关以8芯接插件与主线连接，方便将其设置在需要的场所以便于控制，具备较强灵活性，保护装置的各组件间灵活配合发挥功用，且两种控制方式并存使本实用新型具备完善的控制和保护功 能。 

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本实用新型前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。 

图1为本实用新型的总体结构图。 

图2为本实用新型原理框图。 

具体实施方式

如图1所示的可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置，由矿用本安型可编程控制器1和与其端口以电缆连接的信号检测单元构成，矿用本安型可编程控制器1以矿用隔爆兼本质安全型电源箱2与电源接通给予本可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置供电，输入电源为127V AC，信号检测单元包括传感器和扩音电话，传感器包括设置在输送机机头胶带卸载处或机头煤仓内的堆煤传感器9、设置在输送机主传动滚筒上方的矿用烟雾传感器10、设置在输送机上皮带下方的速度检测传感器11、设置在发热源10—15mm处的矿用温度传感器12、设置在输送机两侧的矿用胶带跑偏传感器14和设置在输送机上皮带下方的矿用本安型纵向撕裂传感器15，其中矿用胶带跑偏传感器14在机头、机尾各设置一对，扩音电话包括矿用本安型急停扩音电话4、矿用本安型拉绳急停扩音电话A7、矿用本安型拉绳急停扩音电话B6，矿用本安型可编程控制器1的端口设有沿输送机布设的8芯矿用屏蔽通信电缆主线16，矿用本安型拉绳急停扩音电话A7可设置在主线末端对应的输送机机尾处具有拉绳急停闭锁、联锁控制输出、打点、讲话等功能，保持通讯沟通的同时又方便的用于对下套设备的连锁输出，矿用本安型急停扩音电话4设置在主线16上对应输送机机头处或其他需要控制的地方，具有 就地启停控制和急停闭锁、通话、打点等功能，用于方便远程单机控制输送机设备，矿用本安型拉绳急停扩音电话B6则均匀的设置在主线16中，矿用本安型拉绳急停扩音电话B6一般每隔200米装一台，安装时，用户应根据矿用本安型拉绳急停扩音电话B6的安装孔尺寸，自制安装板，用钩形螺栓固定在输送机架的侧部，然后将矿用本安型拉绳急停扩音电话B6固定在安装板上，矿用本安型拉绳急停闭锁开关5则均匀的设置在矿用本安型拉绳急停扩音电话B6前后对应的主线16上，具有拉绳急停闭锁及按钮急停闭锁功能，一般安装在输送机行人一侧的机架上，以电缆作为拉绳，闭锁开关之间的一般间隔为75至100米，安装时，用户应根据本开关的安装孔尺寸，自制安装板，用钩形螺栓固定在输送机架的侧部，然后将开关固定在安装板上。方便控制设备紧急闭锁，矿用胶带跑偏传感器14与矿用本安型纵向撕裂传感器15均和矿用本安型拉绳急停闭锁开关5连接，传感器将检测到的信息反馈给矿用本安型可编程控制器1，矿用本安型可编程控制器1在发出信号控制矿用本安型拉绳急停闭锁开关5实现自动控制，矿用本安型急停扩音电话4与矿用本安型可编程控制器1之间的主线16上还设有矿用本安型I/O扩展器3，速度检测传感器11、矿用温度传感器12还与矿用本安型I/O扩展器3连接，这样可以及时把当前控制输入口状态、输出口状态传送给矿用本安型可编程控制器1以及接收矿用本安型可编程控制器1命令后对相应输出端口做控制，实现自动控制，堆煤传感器9、矿用烟雾传感器10又与矿用本安型可编程控制器1连接，设置在输送机机头胶带卸载处或机头煤仓内的堆煤传感器9一般吊挂在机头胶带卸载入处，或机头的煤仓内，正常的煤流运动应不能碰击堆煤传感器9，但当卸载点发生堆煤时，滞留的积煤应能触及堆煤传感器9，使它发生倾斜，安装时，可用传感器上附带的吊环螺钉直接安装，也可采用钢丝绳 或链条悬挂，用于料仓时，最好安装在下落物料不直接撞击的地方，或在传感器上部加上保护管，当传感器安装于靠近仓壁的地方时，离仓壁的距离应保证传感器倾斜时能可靠动作，为使传感器在较小空间内也能动作，应尽量缩短悬挂链的长度，在上部增加一段钢性件或缩短探杆的长度，设置在输送机主传动滚筒上方的矿用烟雾传感器10一般吊挂在主传动滚筒的上方，根据现场风向，以稍靠近下风口为宜，吊挂处不应有严重淋水及粉尘。设置在输送机上皮带下方的速度检测传感器11一般安装在上皮带的下方，因为皮带在起动时重载和轻载胶带升降幅度较大，为了避免传感器的传动轮与胶带脱离，应靠近滚筒附近安装为好，以使速度传动轮升降幅度不致过大，或紧贴换向滚筒安装，安装时要调整角度及位置，以保证胶带满载和空载时，在允许跑偏的范围内，传感器传动轮与胶带紧密接触。矿用温度传感器12装在发热源10至15mm处，矿用隔爆兼本质安全型电源箱2处还设有矿用隔爆型电磁阀13，其与矿用温度传感器12联通工作，矿用温度传感器12检测滚筒温度通过频率信号传送给矿用本安型可编程控制器1，矿用本安型可编程控制器1判断当前温度来控制洒水矿用隔爆型电磁阀13控制洒水。设置在输送机两侧的矿用胶带跑偏传感器14和设置在输送机上皮带下方的矿用本安型纵向撕裂传感器15一般以靠近闭锁开关安装为宜，安装时一定注意安装架在任何情况下都不能影响胶带输送机，以免刮伤胶带。主16线尾端设有矿用隔爆本质安全型变换箱8，给距离较远的探测传感器等设备提供电源，主线16与各闭锁开关、扩音电话之间均以8芯接插件连接，连接方便，矿用本安型可编程控制器1设带有中文液晶显示器的操作面板、声光报警装置，当故障发生时及时报警并在显示器上显示故障位置便于快速检修。矿用本安型可编程控制器1为本保护装置的控制核心，它完成本保护装置的设备控制与保护 以及各种状态的显示，矿用本安型可编程控制器1对外部设备的控制是通过接点的通断来实现的，即开关量控制，开关量输出分为本安开关量输出和非安开关量输出，且矿用本安型可编程控制器1对外部设备的控制方式分两种：自动控制方式和单机控制方式，通过以上传感器及时监测信号反馈给矿用本安型可编程控制器1，矿用本安型可编程控制器1运算处理再将控制信号传出控制设备以实现自动控制，通过扩音电话以及闭锁开关实现远程单机控制。 

本可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置型号为KHP257，其中K表示为矿用，H的意义为保护，P则表示皮带，257为登记序号，符合本可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置的使用环境为： 

a)大气压力:(86～106)kPa； 

b)适用于煤矿井下-5℃～+40℃环境中； 

c)周围空气相对湿度不大于95％(+25℃时) 

d)环境噪声：不大于75dB(A)； 

e)无显著振动和冲击的场合； 

f)无破坏绝缘的腐蚀性气体的场所； 

g)煤矿井下有甲烷及煤尘爆炸的场所； 

h)无滴水或液体侵入。 

本可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置的基本功能为： 

装置能提供沿线讲话和打点的通信、联络功能，打点及报警语音信号声级不低于90dB(A)；装置能提供本安、非安无源接点型开关量信号输入和输出，且具备拉绳急停闭锁功能；装置具有预警起车功能,预警持续时间不低于10s，并显示沿线各设备状态；当有故障发生时，装置能提供报警，液晶显示故障及 设备状态，并输出信号紧急停车；保护特性：速度保护；堆煤保护；跑偏保护；超温洒水保护；烟雾保护；撕裂保护；双向急停开关；其模拟量输入误差速度频率量信号输入为:输入信号频率：0Hz～1000Hz(对应速度显示值：0m/s～5m/s)，脉冲宽度不小于0.3ms，模拟量输入传输误差不大于5.0％(F.S.)，温度频率量信号输入输入信号频率：200Hz～1000Hz(对应温度显示值：0℃～80℃)，脉冲宽度不小于0.3ms，模拟量输入传输误差不大于2.5％(F.S.)。 

其工作原理如图2所示，保护装置的工作由信号检测、逻辑运算、控制输出等过程组成，这些过程的实现均由矿用本安型可编程控制器1和与其端口以电缆连接的信号检测单元自动实现。 

本可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置的信号检测过程为： 

首先将信号输入到控制器内部，控制器根据输入信号和用户程序执行结果，控制开关量输出信号，完成控制功能，实现就地启停和保护。开关量信号有：急停闭锁和就地启停。开关量信号是通过接点的通断，进入控制器或本安控制器的配置为开关量的输入口。接点闭合时，通过光耦向内部送入一低电平信号(“0”信号)；接点断开时，向内部送入一个高电平信号(“1”信号)，本安控制器将状态传送至控制器，由控制器根据高、低电平信号和编程设置，判别是否有急停闭锁发生。 

本可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置的安装： 

保护装置设备的具体布置由用户根据现场情况而定，常规的布置及安装方法：控制器、本安控制器、变换箱及电磁起动器等应放置在机头机电设备集中的地方，最好有一个专门的控制峒室。控制器与各设备间的接线应严格按照图纸对应接线，接线应牢固不松脱,不应有毛刺。控制器需外部提供127V AC电源。 工作面沿线信号均通过一条8芯矿用屏蔽通信电缆连接到控制器中，各闭锁开关的间连接用8芯接插件对插即可，具体接线参照附图1。 

本可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置的零部件对应型号为：KXH16矿用本安型可编程控制器，DXJ127/16矿用隔爆兼本质安全型电源箱，KTK16(C)矿用本安型急停扩音电话，KTK16(B)矿用本安型拉绳急停扩音电话，KTK16(A)矿用本安型拉绳急停扩音电话，KHJ16矿用本安型拉绳急停闭锁开关，KJU16矿用本安型I/O扩展器，GWD80矿用温度传感器，GUJ19堆煤传感器，GQL0.1矿用烟雾传感器，KG5007A速度检测传感器，GEJ20矿用胶带跑偏传感器，DFB-20/10电磁阀，GVY-2K矿用本安型胶带纵向撕裂传感器。 

本可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置的使用操作方法： 

自动控制：这是本保护装置推荐的使用方法，在这种方式下，控制器参与监测和控制，实现完善的控制和保护功能。具体操作如下：进入主菜单—运行—自动，开输送机，将前面板上的开停旋钮由“停”旋向“开”档，输送机勺杆必须都在低位，然后再开始起动，如保护装置没故障，此时输送机自动开始起动，如果装置有停车类故障，此时控制器报警并显示，输送机不能起动。如在起动或运行中，出现任何一种停车类故障，都将立即停输送机，同时自动显示发生的故障并报警。自动起动过程：首先预告，同时输送机勺杆均应在低位。预告完成后，油泵电机启动，待油泵电机启动后起动1号主电机。(只要输送机勺杆有一个不在低位，就不能启动主电机)延时(3～4)S，起动2号主电机；同时测1号主电机开关接点返回信号(接点闭合)。如接点不闭合，则液晶显示“1#电机故障”，报警并停机，如接点闭合，则继续。延时(3～4)S，测2#主电机开关返回信号，如接点不闭合，则液晶显示“2#电机故障”，报警并停 机；如接点闭合，则同时对1、2号输送机勺杆进行加载控制，直到输送机勺杆到高位为止。输送机勺杆到高位后，皮带则按额定速度正常运行。以上起动过程均由程序自动控制，无需人工操作。7.1.2.正常停输送机：将前面板上的开停旋钮由“开”旋向“停”档，执行停车命令，此时输送机减速停车。正常停车过程：首先停机尾给煤机，延时一段时间(物料从皮带机尾到机头的运行时间)，待皮带上煤拉空后，各输送机勺杆同时减载(向低位推输送机勺杆)，直到输送机勺杆到低位为止；然后停主电机，停车过程结束。以上停车过程均由程序自动控制，无需人工操作。急停输送机：本保护装置在输送机运行的各个阶段，如出现打滑、堆煤、跑偏、超温洒水、烟雾、闭锁等停车类故障时或按下“急停”按钮，都将实行紧急停车；急停时，停主电机的同时将输送机勺杆一直推向低位、控制抱闸。在胶带起动和停车过程中，如输送机勺杆因机械故障不能到达高位或低位时，控制器将自动延时处理，延时时间到而输送机勺杆仍到不了位置，则自动停止输送机勺杆控制，并作为停车类故障处理，以防止输送机勺杆电机的损坏。 

本实用新型并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本实用新型的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。 

Claims (3)

1.可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置，包括核心的运算控制单元和与其连接的信号检测单元，其特征在于：所述运算控制单元为可对外部设备自动控制和单机控制的矿用本安型可编程控制器，矿用本安型可编程控制器以矿用隔爆兼本质安全型电源箱与电源接通给予本可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置供电，所述信号检测单元包括传感器和扩音电话，传感器包括堆煤传感器、矿用烟雾传感器、速度检测传感器、矿用温度传感器、矿用胶带跑偏传感器和矿用本安型纵向撕裂传感器，扩音电话包括矿用本安型急停扩音电话、矿用本安型拉绳急停扩音电话A、矿用本安型拉绳急停扩音电话B，所述矿用本安型可编程控制器端口沿输送机布设有8芯矿用屏蔽通信电缆主线，主线末端于输送机机尾处设置所述矿用本安型拉绳急停扩音电话A，所述矿用本安型急停扩音电话以连接电缆设置在主线上对应输送机机头处，所述矿用本安型拉绳急停扩音电话B则以连接电缆均匀的设置在主线中，所述矿用本安型拉绳急停扩音电话B前后对应的主线中还均匀的设有以连接电缆连接的矿用本安型拉绳急停闭锁开关，所述矿用胶带跑偏传感器与矿用本安型纵向撕裂传感器以连接电缆与矿用本安型拉绳急停闭锁开关连接，所述矿用本安型急停扩音电话与矿用本安型可编程控制器之间的主线上还设有矿用本安型I/O扩展器，所述速度检测传感器、矿用温度传感器以连接电缆与矿用本安型I/O扩展器连接，所述堆煤传感器、矿用烟雾传感器以连接电缆与矿用本安型可编程控制器连接，所述主线尾端还设有矿用隔爆本质安全型变换箱，所述矿用隔爆兼本质安全型电源箱还以连接电缆连接有矿用隔爆型电磁阀，所述主线与各闭锁开关、扩音电话之间以8芯接插件连接。 

2.根据权利要求1所述的可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置，其特征在于：所述堆煤传感器设置在输送机机头胶带卸载处或机头煤仓内，所述矿用烟雾传感器设置在输送机主传动滚筒上方，所述速度检测传感器设置在输送机上皮带下方，所述矿用温度传感器设置在发热源10—15mm处，所述 与矿用本安型拉绳急停闭锁开关连接的矿用胶带跑偏传感器为两个设置在输送机两侧，且在机头、机尾各设置一对，所述矿用本安型纵向撕裂传感器设置在输送机上皮带下方。 

3.根据权利要求1所述的可扩展灵活的煤矿用带式输送机保护装置，其特征在于：所述矿用本安型可编程控制器设带有中文液晶显示器的操作面板、声光报警装置。