礦山翻罐信號系統(tǒng)安全聯(lián)鎖設(shè)計應(yīng)用

姜海濤，何偉國

浙江漓鐵集團(tuán)有限公司，浙江 紹興 312041

0 引言

浙江漓鐵集團(tuán)有限公司原有的翻罐系統(tǒng)在電機(jī)車送車進(jìn)翻罐籠翻車、出車等過程都是操作工用哨子作為信號，采用一聲停，二聲送，三聲拉的方式。在這種操作方式下，電機(jī)車駕駛員與翻罐籠操作工很容易誤聽信號而造成事故。在這種情況下，我們參考了本單位的主井絞車提升信號，設(shè)計了翻罐籠送車聲光信號。

1 罐籠聲光信號原理

如圖（1）所示，采用中間繼電器、交流接觸器作為電氣控制工具。具體工作原理為：ZK合閘，03和04線得電，接觸器C通過停止按鈕1QA的常閉觸點得電而吸合，同時接觸器主觸頭C1、C2閉合。C1、C2為黃、綠燈信號電源開關(guān)，它們閉合后，紅燈3D、1ZSD通過1J常閉觸點而使燈亮。

第一次按按鈕2QA時：2QA的常開觸點閉合，電鈴DL通過2QA得電，電鈴響。這時接觸器ZJ通過2QA得電吸合，ZJ1常開觸點閉合，中間繼電器1J得電吸合，1J1常開觸點閉合，1J自保。此時1J1的常閉觸點斷開，燈3D、1ZSD失電，紅燈不亮。1J2常開觸點閉合，為按鈕2QA的釋放做準(zhǔn)備，ZJ1的常閉觸點因ZJ的吸合而斷開。

放開按鈕2QA時：2QA的常開觸點斷開，電鈴不響，接觸器ZJ失電。ZJ1常閉觸點復(fù)位，接觸器1C通過ZJ1、1J2得電吸合。接觸器1C1的常開觸點閉合，同時1C自保。這時接觸器1C2的常開觸點閉合，為下一次按2QA做準(zhǔn)備。

第二次按按鈕2QA時：電鈴?fù)ㄟ^2QA得電，電鈴第二次響起。接觸器ZJ通過2QA吸合，ZJ2常開觸點閉合，中間繼電器2J通過ZJ2、1C2、1J1吸合。4D、2ZSD通過3J1常閉觸點使黃燈亮。此時2J1常開觸點閉合自保，2J2常開觸點閉合為放開2QA做準(zhǔn)備。

放開按鈕2QA時：2QA的常開觸點斷開，電鈴不響。接觸器ZJ斷電釋放，ZJ2常閉觸點復(fù)位，接觸器2C通過2J2、ZJ2得電吸合。此時2C1的常開觸點閉合，2C自保，2C2的常開觸點閉合，為下一次做準(zhǔn)備。

第三次按按鈕2QA時：2QA的常開觸點閉合，電鈴?fù)ㄟ^2QA得電，電鈴第三次響。接觸器ZJ通過2QA得電吸合，ZJ3的常開觸點閉合，中間繼電器3J通過3J3 、2C2得電吸合。3J1的常開觸點閉合，為3J自保。3J1的常閉觸點斷開，黃燈4D、2ZSD失電而不亮。此時綠燈通過3J1得電，5D、3ZSD燈亮。

隨時按停止按鈕1QA：1QA的常閉觸點斷開，接觸器C失電。主觸點C1、C2斷開使05、06號電源線沒有電壓，黃、綠燈及信號電器都失電。1QA常開觸點閉合，電鈴DL通過1QA得電。此時電鈴響，紅燈通過1J1常閉觸點得電，燈亮。

注：3D、4D、5D為操作臺指示燈，1ZSD、2ZSD、3ZSD為紅、黃、綠信號燈。為了使電機(jī)車駕駛員更清晰的分辨信號，我們在1＃翻罐籠安裝電笛，2＃翻罐籠安裝電鈴。鈴響一聲紅燈亮（停車信號），鈴響兩聲紅燈滅，黃燈亮（送車信號），三聲鈴響黃燈滅，綠燈亮（拉車信號）。

聲光信號投入使用后，在一定程度上對安全生產(chǎn)起到了保障作用。

2 信號裝置的進(jìn)一步改進(jìn)

改造后的信號裝置投入使用后，偶爾還會有事故發(fā)生。經(jīng)技術(shù)人員調(diào)查后發(fā)現(xiàn)：有些夜班駕駛員不知道自己的車在哪支道上，一聽到信號就急于開車，這樣就往往有事故發(fā)生。這說明這個方案還有一定的缺陷，還需要逐步完善。

根據(jù)以上情況，為確保萬無一失，我們在原來的基礎(chǔ)上對電路進(jìn)行了改進(jìn)。我們對1＃和2＃電機(jī)車裸電線進(jìn)行了分?jǐn)啵丛诰嚯x翻罐籠30m處將電機(jī)車裸電線斷開，再用絕緣板連接好。電機(jī)車裸電線二頭用線引出，旁邊裝一只配電箱，配電箱里裝兩只150A/220V的直流接觸器，兩只降壓電阻（400Ω/250W）作為兩支電機(jī)車裸電線的分?jǐn)嚅_關(guān)。這樣當(dāng)人為切斷電機(jī)車裸電線電源時，不管車在哪條道上，只有經(jīng)過翻車工送電，車才會動，避免了駕駛員行因信號不明，亂開車，生產(chǎn)安全得到了保障。

圖1

改進(jìn)后的電路見圖2，電氣工作原理為：電源采用電機(jī)車裸電線的電源（直流250V）。當(dāng)?shù)诙伟?QA時，黃燈亮，放開2QA按鈕時，接觸器2C通過2J2的常開觸點閉合，ZJ2常閉觸點復(fù)位后得電吸合。2C3的常開觸點閉合，直流接觸器DCJ通過2C3的常開觸點閉合，以及降壓電阻Rf后得電吸合，電機(jī)車裸電線有電。按1QA停止按鈕，接觸器C失電，主觸頭C1、C2斷開，05、06線失電。接觸器2C失電，2C3常開觸點復(fù)位。直流繼電器DCJ失電，主觸頭斷開，電機(jī)車裸電線斷電。從實質(zhì)上講，翻車工也控制了電機(jī)車的運(yùn)行，操作人員的安全得到了保障。

該電路具有如下特點：1）增加的元件少；2）操作方式不變；

3）改動的工作量小；4）工作可靠性高；5）維修方便。

圖2

為了進(jìn)一步確保翻礦的安全，我們又在距離翻罐籠較近的兩段電機(jī)車裸電線上各設(shè)置了兩只光電接近開關(guān)（一只為常開接點KA型，一只為常閉接點KB型，接近開關(guān)型號為FB80-40 AC 250V），對翻礦信號系統(tǒng)進(jìn)行第三次改造。改造原理圖和電路圖如下圖3和圖4所示。

圖3

電電氣工作原理為：電機(jī)車朝罐籠方向運(yùn)行時，電機(jī)車的集電弓碰到接近開關(guān)KB，不影響翻罐，當(dāng)電機(jī)車?yán)^續(xù)運(yùn)行，集電弓碰到接近開關(guān)KA時，接觸器4C吸合，翻罐籠不能翻礦。當(dāng)電機(jī)車后退時，集電弓碰到接近開關(guān)KB時,接觸器4C釋放，翻罐籠可以正常翻礦。此聯(lián)鎖裝置起到了防止翻罐籠誤翻礦車的作用。

圖4

3 結(jié)論

本套裝置電路設(shè)計簡單，故障率低，通過近段時間的運(yùn)行，總體效果較為理想，翻罐籠翻礦安全得到了有力保障。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，大量集成電路模塊和PLC控制器得到了很好的應(yīng)用。

[1]任建軍主編.礦井電氣[M].山東機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[2]常潤主編.電工手冊[S].北京機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[3]李敬梅主編.電力控制線路與技能訓(xùn)練[M].中國勞動社會保障出版社，2001.

[4]張德明主編. 礦山設(shè)計手冊[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2006.