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1、第11期工矿自动化No.112009年11月IndustryandMineAutomationNov.2009文章编号:1671-251X(2009)11-0109-03矿井提升装置闸间隙保护装置的设计张平,刘光军,隋立国(河南新能开发有限公司王行庄煤矿,河南新郑451100)摘要:针对目前煤矿采用的闸瓦磨损与弹簧疲劳保护开关存在调整误差大、保护功能不全等问题,介绍了一种矿井提升装置闸间隙保护装置的设计方案,详细介绍了该装置的设计目标、工作原理、总体硬件设计。该保护装置可实时监测矿井提升装置盘形闸与
2、制动盘的实际工作间隙,当两者之间的间隙超过2mm时能够自动声光报警或断电。实际应用证明了该装置的可靠性。关键词:矿井;提升装置;闸间隙;保护装置;报警;断电中图分类号:TD633文献标识码:B0引言1设计目标盘形闸是煤矿提升装置中重要的配套设备,是煤矿提升装置闸间隙保护装置总体设计目标是保证提升装置安全运行的关键核心部分,提升装置测量盘型闸与制动盘之间的动态工作间隙并实现自所有电控保护装置的最后执行元件就是盘形闸,而动报警或断电功能。在具体设计中,要求由4个测闸盘与制动盘的间隙决定了提升装置在紧急制
3、动时点测量工作间隙,每个测点由1个电感式位移传感的安全可靠性。因此《,煤矿安全规程》第431条规器测量,然后,由位移传感器输出0～5V的电压信定:盘式制动闸的闸瓦与制动盘之间的间隙不得大号,并对该信号进行处理,最后将该信号转换为于2mm。煤矿提升装置盘型闸工作间隙保护装置0～5mm的距离信号并显示到LED数码管上。是测量盘形闸与制动盘的实际工作间隙且当超过规每一个测点采用2个数码管显示,显示值精确到小定间隙时能够自动报警或自动断电的装置。盘形闸数点后面1位。工作间隙的监测与保护对提升装置的安全运行有
4、着此外,每一路测点还要对应一个调零按键,当有十分重要的意义。键按下时,对应的2位数码管将显示为0.0,同时,然而,通过市场调研发现,目前国内大多数的煤将此时测量的工作间隙数值写到掉电保护存储区矿矿井中都没有安装提升装置闸间隙保护装置,只中,作为间隙参考值,下次读取的数据将与该值比是简单地安装了闸瓦磨损与弹簧疲劳保护开关。闸较,并将比较的差值显示到数码管上。瓦磨损开关只是对闸盘的磨损厚度起到保护作用,该保护装置还要设计报警回路或断电功能,也弹簧疲劳保护开关只是对盘形闸碟簧的疲劳程度起就是当4路测点中任
5、何一路的工作间隙超过2mm到保护作用,而一般闸盘的磨损厚度和碟簧的疲劳时要报警,并且要输出1对无源接点串入到提升机完全可以通过日常的检查与维护就可以检查到,并电控系统的安全回路中,以实现断电功能。且闸瓦磨损与弹簧疲劳开关多数为LX系列机械开2保护装置的工作原理关,调整误差大,经常起不到保护作用。鉴此,笔者设计了一种矿井提升装置闸间隙保护装置,该保护该闸间隙保护装置由单片机AT89C52控制,装置具有自动声光报警及断电保护功能。在未安装传感器之前,仪器的各个测点显示的间隙距离为无穷大,实际值由使用传感
6、器的性质决定,当接好传感器之后,各点显示的为工作间隙零点初始值。为了使传感器工作在最佳区域范围内,要求传收稿日期:2009-07-06作者简介:张平(1973-),男,江苏沛县人,硕士,工程师,感器距离制动盘0.75～1.5mm,通过设置的调零2006年毕业于山东科技大学,现任河南新能开发有限公司机电副总按键将各个测点调零,则显示数码管上每一路的显工程师。E2mail:zhping08@163.com示值都将是“0.0”。这时,单片机就将各点的初始距·110·工矿自动化2009年11月离保存在掉电不
7、丢失数据的存储器中,即使以后仪器掉电后再上电,各零点值也不会再变化,并且仪器一直显示的是当前监测的盘型闸间隙与初始值之差,即盘型闸的工作间隙。盘形闸间隙保护电气结构如图1所示。图1盘形闸间隙保护电气结构图首先由电感式位移传感器将位移信号转换输出为0～5V的电压信号,该电压信号经LM324限幅后输入到TLC2543中进行模数转换,转换后的数字图3单片机工作电路原理图信号送到单片机中进行数据处理(主要与参考值比通过精确调整电路元件的放大系数,可将输出较,判断是否超过报警值和将二进制数转换为BCD电压与探
8、测铁质材料间距调成1V/mm,并具有良数等),然后,处理后的数据由MAX7219驱动数码好的线性关系。管显示。其工作原理结构框图如图2所示。3.3显示控制界面设计该保护装置可以采用单片机控制,也可以采用微机控制。当采用微机控制时,直接由微机代替主机接收各点数据。所有闸间隙数据均显示在同一屏幕上,通过键盘或鼠标进行调零等操作,还可显示各点数据曲线等。盘形闸间隙计算机实时监测系统主控界面如图4所示。图2保护装置工作原理结构框图3装置硬件设计3.1单片机电路设计单片机是装置
