斜巷防跑车装置原理.doc

1装置组成和工作原理该双余度常闭型斜井防跑车装置主要由PLC实现的控制器、减速吸能器、异步执行机构、拦车网门和测速与到位的5个传感等组成，如图1所示图1斜井防跑车装置组成示意图工作原理如下：当矿车以正常的速度到达距拦网门25m左右的距离时，拦网门自动开启让矿车通过，当矿车全部通过后拦网门将自动放下关闭；如果矿车出现跑车或脱轨等情况时，由于拦车网门始终处于常关闭状态，将矿车柔性拦住，保证了井下工作人员和设备的安全。双余度常闭型斜井跑车防护装置电气系统原理框图如图2所示，它主要由PLC控制器、PLC控制器接品板、电源HYPERLINK"http://www.powerem.com.cn/"\t"_blank"变压器、电机控制主接触器、电机控制辅助接触器、三相电机和传感器A、B、C、E、F等组成。其中PLC控制器是系统的控制核心，电源变压将为PLC控制器提供正常的工作电压，三相电机将完成拦车网门的提升和放下操作。传感器A、传感器B和传感器C安装于导轨上，见图1。其中传感器A、传感器B一起完成矿车下行时测速功能，传感器B还完成矿车上行时通过车挡的判定。传感器C用于矿车下行时发出放下拦车网门信号和矿车上行时发出上提拦车网门信号。传感器E和传感器F分别用于拦车网门提升和放下到位判定，安装于门轴附近的钢板上。PLC控制器接口板完成PLC控制器与电机控制的主、辅助接触器以及五个传感器间的信息交换和传递。图2基于PLC实现的双余度常闭型防跑车装置电气系统原理框图整个系统工作过程如下：上电后，PLC控制器将产生24V的直流电，通过PLC控制器接口板使五个传感器处于待工作状态，PLC控制器将检测电机主控制接触器是否正常，若正常，电机控制辅助接触器就处于热备份状态，否则立即切断电机控制主接触器，使辅助接触器投入工作。随后PLC将自动判别拦车网门是否下放到位，如果没有下放到位，执行机构将拦车网门自动下放到位。当有矿车下行时，传感器A、B将矿车下行越过它们的时间信号传递给PLC控制器，PLC控制器将完成矿车速度是否正常的判定。若矿车速度在正常的速度范围内，PLC控制将控制电机正转完成上提拦车网门操作；拦车网门上提到位后，传感器E将发出上提到位信号，PLC控制器将控制电机停止旋转；当矿车下行越过传感器C后，传感器C将发出矿车下行通过拦车网门的信号，PLC控制器将控制电机反转放下拦车网门，放到位后传感器F将发出下放到位信号，PLC控制器控制电机停转，使门处于常闭状态；当矿车下行的速度超出正常工作速度或矿车脱轨时，PLC将控制电机不工作，处于常闭状态的拦车网门将矿车拦住，保障了斜井下部设备和人员的安全。当矿车上行越过传感器C后，传感器C将发出矿车上行信号，PLC控制器接到该信号后，控制接触器上提拦网门；矿车过了B传感器后，B传感器将发出上行矿车越过拦车网门信号，PLC控制器控制电机放下拦车网门，完成一个循环。由于某种原因，使防跑车装置供电系统停电，此时，如矿车处于井底车场，当供电恢复后，系统会自动完成矿车是上行还是下行的判定，保证了整个装置正常工作。该防跑车装置的供电将和绞车控制回路实现互锁联动，即绞车通电，防跑车装置就通电工作；绞车断电，防跑车装置就断电停止工作。绞车房安装有该防跑车装置的故障报警及门状态显示箱，显示箱将完成防跑车装置的系统故障报警功能。该装置一旦出现故障，绞车房的故障报警显示箱立即给出报警信息，并且出现声光报警，通知绞车操作人员采取必要的措施。2技术特色基于PLC实现的双余度常闭型斜井防跑车装置技术上最突出特点如下：（1）航空双余度技术在该领域首次应用。该装置中拦车网门的提升和放下操作是由三相电机完成的，而三相电机的正反转则是由交流接触器控制的，由于交流接触器工作频繁且工作电流较大，很易损坏，为了使整个装置可靠的工作，将航空领域常使用的双余度技术首次应用于该领域中，使问题得到了有效解决。具体做法是：让电机的正反转由两组交流接触器控制，每组有两个接触器，一个是主接触器，一个是辅助接触器，辅助接触器在主接触器正常工作时处于热备份状态，一旦主接触器出现异常情况时，辅助接触器立即投入工作，保证系统继续运行，实现了双余度控制，提高了系统的工作可靠性，延长了系统的使用寿命，同时绞车房报警装置发出断续报警声，提醒专业维护人员尽快进行维护。（2）该防跑车装置的拦车网门集刚性门和柔性门的优点于一体，具有反向自动破门功能。当矿车正常通过拦车网门时，门将自动收起让矿车通过；当出现跑车时，矿车将冲击拦车网门使盘丝拦车网自动脱离实现拦截，拦车网在吸能器作用下，使矿车柔性减速直到完全停止。而龙骨门框由于随车运动而翘起几乎不受外力基本无损伤，这样就消除了刚性门撞击一次就损坏的先天不足，且维护简单方便。当矿车上行时，因某种原因拦车网门未收起，在矿车冲击下，门将被顶起