提升箕斗防二次装煤系统的设计应用

摘 要：在提升箕斗与定量斗配合装煤系统中，将箕斗满信号串接入定量斗扇形门的打开控制回路中，对扇形门打开信号进行闭锁，只有在满足箕斗满信号消失的情况下，扇形门闭锁方可解除，达到防止二次装煤的目的。同时设计有应急操作按钮，在检修期间，可将闭锁关系解除。

关键词： 箕斗 扇形门 闭锁

分类号：TP311

一、技术背景：

主提升系统生产过程中，因为设备本身的设计缺陷以及司机不规范操作，造成箕斗二次装煤的事故时有发生，导致大量的煤落入井底，尾绳及井筒装备受到严重威胁，甚至可能造成井底通风被堵，停止生产的严重后果。因此，在技术手段上预防提升箕斗二次装煤显得尤为重要。

三、箕斗二次装煤原因分析

1、物的缺陷：系统程序设计缺陷，在箕斗装煤程序里，由于缺乏箕斗满信号与扇形门打开信号闭锁功能，当箕斗到位后，plc将发出到位信号，经内部逻辑运算扫描，输出信号控制舌板和扇形门打开，完成装煤任务，一次装煤过程结束后，此时程序没有对装煤进行闭锁，如进行二次装煤，仍然可行。

2、人的行为：除了设备存在的技术缺陷，人的操作行为也是导致箕斗二次装煤的主要因素，调查发现，员工的浮躁心理和懒惰行为占有主要地位，尤其是在两个班组交接时间，当班将定量斗已将煤装入箕斗内，此时没有及时提升，又没有下一班清楚交代。而当下一班要求提煤时，司机在没有进行核实原箕斗是否装煤，就开始装煤，导致箕斗二次重装。

四、防止二次装煤工作原理

工作原理：主要通过提升机的箕斗满信号来完成闭锁功能，由于箕斗满信号取自扇形门开信号，该信号一旦产生，必须该箕斗提升至卸载位置并在卸载后才会消失，根据这一原理，将这个微弱信号进行放大隔离，将其串接在扇形门打开的回路中，以实现闭锁功能的目的，另外，在检修和应急操作时，专门设置一个应急操作按钮。

（1#箕斗为例说明）：

1、信号取样电路：根据下图分析工作原理，信号取样电路是从plc获取，它的信号来源于装载站开闭器打开信号，当箕斗到装煤位置时，如果其它条件具备，将发出装煤信号。此时，舌板、开闭器均打开。当打开信号发出后经过运算和扫描，plc发出一个箕斗满信号A2.0（A2.1）输出，由于该信号从开始装煤到该箕斗卸煤之前是一直存在的。所以，通过分析只有取自同一个信号源，将此信号作为箕斗满信号作用于开闭器的控制回路。

2、信号放大电路：由于plc输出只是一个低电压小电流信号，如何来驱动高电压和大电流，这里必须加一个放大环节。另外，plc对大电流高电压比较敏感，很容易被击穿损坏，所以要求有一个可靠的电器隔离措施，为适应工作环境，在放大环节采用光耦继电器进行电器上的隔离，确保plc的安全运行。

3、执行电路：

需要指出的是：在箕斗满信号A205.K11并联三个常开触点。K1、K2为自保持接点，另外并联接点为操作台应急打开旁路接点。

原理是：当扇形门打开瞬间电磁阀K1将面临失电的危险，为使K1继续得电必须在各自的继电器引出一个常开触点作为K1的保持接点。另外并联一个常开触点的作用是：由于在特定的环境里（需要二次装煤或检修状态）使用，此时的操作步骤按下该按钮，在操作装煤信号，此时可以二次装煤，当司机的手离开后，又恢复原来的工作模式，使这种保护功能自动投入，有效的避免人为操作的诸多缺陷，保障系统能够长期安全运行。

五、 方案实现

1、开始装煤过程：从原理图分析，当1#箕斗下放过程时满信号A205.K11闭合状态，当箕斗下放到装煤位置时A135.K31闭合，此时，装煤条件的两个具备，此时只是等待装煤信号发出A131.K11闭合，此时，继电器K1得电吸合，接通电磁阀2DT电源，油缸收回扇形门打开，将煤装入箕斗，1#扇形门信号同时自保， 保持K1继电器继续维持得电吸合，油缸同时保持收回状态，直到装煤过程结束。

2、停止装煤过程：当装煤过程结束以后，这时plc（全自动、手动闭锁和非闭锁）要执行关闭命令，此时首先常开触点A131.K11断开，从而切断继电器K1的工作电源自保持接点K1（K3备用触点）同时恢复原状。同时1#箕斗满信号A205.K11失电断开。

另外，一旦关闭信号发出plc全自动、闭锁或手动非闭锁状态要执行关闭命令，其接点闭合，之前的1#关闭到位信号处于闭合状态，为继电器K5（关闭）提供电源，为使继电器K5不会立即失电，自保持接点K5―2或备用自保持接点（K7―2）闭合，始终为关闭继电器提供电源，直到1#关闭到位信号发出才断开K5的吸合电源，关闭过程结束（装煤结束）。

六、结语：

该设备技改自投入使用以来，应用效果良好，有效的控制了二次装煤事故。此改造增加电气元件结构简单、技改成本低、元件易取、维护方便、性能稳定、故障率低，有效的满足了三种操作方式（全自动、手动闭锁和非闭锁）。大大减少人为控制的诸多缺陷，为设备的长期安全运行提供可靠保障。