煤礦的自動(dòng)裝車系統(tǒng)

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1、煤礦自動(dòng)裝車系統(tǒng)0引言鐵路快速裝車系統(tǒng)是一種將散裝物料按規(guī)定的質(zhì)量快速連續(xù)的稱量并裝入列車車廂的系統(tǒng)，具有一次稱量、一次裝載、速度快、精度高等特點(diǎn)。當(dāng)前在大型煤礦、非煤礦山等企業(yè)使用已經(jīng)非常廣泛，但由于受鐵路技術(shù)水平及檢測技術(shù)的影響，我國現(xiàn)有裝車系統(tǒng)至今沒有一家實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制。某些環(huán)節(jié)仍然停留在手動(dòng)、半自動(dòng)裝車的水平。我國煤礦的重車稱量是與裝車同步進(jìn)行，一種方式是軌道衡置于跨線煤倉倉口或膠帶輸送機(jī)卸料口下方，邊裝車邊稱量，通過稱量控制裝車;另一種方式是跨線多煤口裝車線，軌道衡置于跨線煤倉出口，人工預(yù)裝車后稱量，多退少補(bǔ)，往返兒次才能達(dá)到準(zhǔn)確裝車。隨著電了稱重業(yè)的發(fā)展，日前國外己采用大型定量

2、倉快速裝車系統(tǒng)，預(yù)先在定量倉中按車皮標(biāo)重自動(dòng)預(yù)裝倉，待列車車廂行進(jìn)經(jīng)過定量倉倉口時(shí)，自動(dòng)按車廂標(biāo)重裝車，實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確裝車?？焖俣垦b車系統(tǒng)主要由輸煤系統(tǒng)、定量裝車機(jī)械設(shè)備、三級(jí)自動(dòng)取樣系統(tǒng)設(shè)備、液壓控制系統(tǒng)、電腦監(jiān)控系統(tǒng)等組成。1快速定量裝車系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)快速定量裝車系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)采集主上煤帶式給料機(jī)、主上煤帶式輸送機(jī)及各種現(xiàn)場設(shè)備的信號(hào)，處理接收操作指令后發(fā)出正確的控制指令，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)給料、定量自動(dòng)裝車、二級(jí)取樣、清單打印、動(dòng)態(tài)圖面顯示等功能。1.1裝車操作者選定與機(jī)車(或調(diào)車絞車)的速度、車型相適應(yīng)的給料量后，被選擇的給料機(jī)給料，給料量隨時(shí)由輸送帶秤(核了秤)反映出來，在計(jì)算機(jī)內(nèi)

3、部與設(shè)定的給料量比較，從而調(diào)節(jié)給料機(jī)給料量，兩者協(xié)調(diào)一致，確保了裝車的連續(xù)和穩(wěn)定值，保證了連續(xù)自動(dòng)調(diào)節(jié)給料。當(dāng)列車到裝車塔下時(shí)，由系統(tǒng)控制放下裝車溜槽，此時(shí)緩沖倉料位己到合適的位置。操作者按下稱重循環(huán)按鈕后，緩沖倉下的4個(gè)配料液壓平板閘門自動(dòng)地向定量倉中卸料，同時(shí)稱重傳感器準(zhǔn)確地稱重、控制完成定量配料。其后，由閘門控制向車廂中放料，料量放足后由稱重傳感器控制排料平板閘門關(guān)閉。而后車輛行駛車廂之間的空檔距離，這期間緩沖倉又向定量倉繼續(xù)配料，為下一車廂裝車作準(zhǔn)備，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)定量自動(dòng)裝車。1.2取樣系統(tǒng)的二級(jí)取樣與快速定量裝車系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，在裝車的同時(shí)實(shí)現(xiàn)煤炭的采樣、縮分、破碎、再縮分與裝罐工

4、序(圖1)。第一級(jí)取樣機(jī)全截面比例截取主上煤輸送帶上的物料作為樣品，通過一級(jí)給料機(jī)將樣品送至第一級(jí)取樣機(jī)進(jìn)行取樣，通過一級(jí)給料機(jī)送入樣品破碎機(jī)，將樣品破碎至預(yù)定尺寸，再送至第二級(jí)取樣機(jī)獲取最終樣品裝入樣品容器。一級(jí)、二級(jí)所取樣品的余量通過相應(yīng)溜槽返回到緩沖倉。二級(jí)取樣的樣品余量，每隔1個(gè)車廂或2個(gè)車廂，經(jīng)過相應(yīng)溜槽、螺旋輸送機(jī)及回料液壓平板閘門回到定量倉1次。1.3打印裝車前先把車皮號(hào)、標(biāo)號(hào)和車皮質(zhì)量輸入計(jì)算機(jī)。當(dāng)某個(gè)車廂裝料完成后，計(jì)算機(jī)立即給出該車廂的車號(hào)、凈質(zhì)量、皮質(zhì)量、毛質(zhì)量、累計(jì)質(zhì)量、裝車時(shí)間等一系列數(shù)據(jù)，并把需要的裝車清單打印出來。直到最后一節(jié)車廂，計(jì)算機(jī)才讓裝車程序停止，并自

5、動(dòng)打出整列車的總料質(zhì)量。1.4監(jiān)控裝車時(shí)，計(jì)算機(jī)將顯示所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如給料機(jī)的起停、帶式輸送機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、緩沖倉煤位變化、各閘門開關(guān)狀態(tài)、二級(jí)取樣系統(tǒng)各設(shè)備的運(yùn)行狀況、定量倉煤量變化等，便于監(jiān)控整個(gè)裝車過程。2.快速定量裝車系統(tǒng)的應(yīng)用2.1在太原選煤廠的應(yīng)用太原選煤廠經(jīng)過設(shè)備選型，通過考察論證，選用快速定量裝車系統(tǒng)取代了原有手動(dòng)裝車系統(tǒng)，控制系統(tǒng)采用的是美國Rockwell公司ContraLogix系統(tǒng)系列的PLC對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，并于2005年對(duì)該裝車系統(tǒng)進(jìn)行了改造。快速定量裝車系統(tǒng)采用一個(gè)定量倉和幾個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)組成。運(yùn)輸系統(tǒng)(8,10道)通過輪葉給煤機(jī)向下輸送精煤，然后經(jīng)過皮帶運(yùn)輸機(jī)4

6、17,418或者419,421,418到達(dá)快速定量倉內(nèi)，該裝置稱重采用4個(gè)傳感器支撐，該系統(tǒng)采用ZIP快速定量裝車控制系統(tǒng)，2.1.1快速定量裝車系統(tǒng)綜述ControLogix是一種被稱為混合控制系統(tǒng)的新概念控制器，為DCS系統(tǒng)提供了解決方案，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)軟件RSNebvorX允許對(duì)ControNet網(wǎng)上的任一模塊或框架或控制站進(jìn)行組態(tài)，對(duì)模塊的組態(tài)達(dá)到點(diǎn)級(jí)。2.2.2快速定量裝車系統(tǒng)的組成ZIP快速定量裝車控制系統(tǒng)由以下部分組成:PLC柜,MCC柜、操作臺(tái)、現(xiàn)場操作箱、上位機(jī)及打印機(jī)現(xiàn)場儀表。稱量倉的煤量是由拉姆齊MT2000靜態(tài)重量指示儀來測量并通過通訊接口發(fā)給PLC控制系統(tǒng)，由PLC來控

7、制緩沖倉的4個(gè)閘板。操作員在控制室通過微機(jī)可了解列車的裝車情況并進(jìn)行相關(guān)的操作，也可通過操作臺(tái)對(duì)列車進(jìn)行加煤?，F(xiàn)場操作箱主要是用戶檢修時(shí)可在現(xiàn)場操作設(shè)備。2.2潞寧煤業(yè)公司的自動(dòng)裝車系統(tǒng)為了解決車輛裝載過程中的超載、欠載問題，潞寧煤業(yè)公司與山西聯(lián)通電子信息有限公司共同開發(fā)出了一套高效、準(zhǔn)確實(shí)用的筒倉自動(dòng)裝車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。2.2.1系統(tǒng)構(gòu)成及原理自動(dòng)裝車系統(tǒng)主要由輸送機(jī)、測量單元(含測速和測重單元)、控制儀表、電氣裝置、刷卡系