1、概況
東灘煤礦井下膠帶機(jī)液壓張緊系統(tǒng)采用的是中國(guó)礦業(yè)大學(xué)ZLY型膠帶自動(dòng)液壓張緊裝置，該裝置是通過(guò)高、中、低三個(gè)壓力繼電器的手動(dòng)調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶張力的設(shè)定，以確保膠帶運(yùn)輸機(jī)起動(dòng)和正常運(yùn)行時(shí)膠帶張力在可靠范圍之內(nèi)。由于井下特定的使用環(huán)境和繼電器自身工藝等諸多因素的制約，時(shí)間越長(zhǎng)壓力采集的可靠性越差。再加上壓力繼電器開關(guān)受油質(zhì)腐蝕和氧化的作用，接點(diǎn)閉合、斷開的可靠性下降，液壓張緊控制與實(shí)際需求發(fā)生偏移，膠帶運(yùn)行出現(xiàn)兩種極端，一是膠帶長(zhǎng)時(shí)間處于低壓運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致膠帶運(yùn)行期間過(guò)松。它增加了各部傳動(dòng)裝置對(duì)膠帶的磨損，降低了膠帶的使用壽命。二是膠帶長(zhǎng)時(shí)間處于過(guò)壓運(yùn)行狀態(tài)，膠帶過(guò)緊。膠帶的內(nèi)部張力過(guò)大，膠帶容易被拉傷，甚至當(dāng)場(chǎng)拉斷，膠帶運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自動(dòng)張緊成為空談。因此只能依靠人工觀察、手動(dòng)補(bǔ)壓的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，因受人員素質(zhì)和機(jī)械設(shè)備自身的影響，給手動(dòng)補(bǔ)壓的可靠性、穩(wěn)定性留下諸多不確定因素。
現(xiàn)如今東灘煤礦的膠帶運(yùn)輸機(jī)電控系統(tǒng)已經(jīng)采用三菱公司生產(chǎn)的FX2N系列的PLC（可編程控制器）進(jìn)行控制，基本實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸機(jī)控制的自動(dòng)化。但由于液壓張緊系統(tǒng)不能自動(dòng)投入，使膠帶運(yùn)輸不能實(shí)現(xiàn)真正意義上的安全可靠。為徹底扭轉(zhuǎn)被動(dòng)而尷尬的局面，采用新型防爆壓力變送器（型號(hào)為DG1205-GE-A-2-20/CD25）來(lái)替代原有的壓力繼電器，使膠帶液壓張緊控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，以保障膠帶起動(dòng)、運(yùn)行的安全性和可靠性。
2、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恒壓的依據(jù)分析
實(shí)現(xiàn)液壓張緊裝置自動(dòng)恒壓控制的首要條件是壓力采集的準(zhǔn)確性、真實(shí)性，其次是信息傳輸?shù)目煽啃浴G系列隔爆壓力傳感器／變送器是一種基于壓力片基礎(chǔ)的裝置，內(nèi)部帶有放大轉(zhuǎn)換電路，它可以將輸入的壓力信號(hào)通過(guò)敏感芯片進(jìn)行放大轉(zhuǎn)換成( 0～5v)、
4、（20mA)標(biāo)準(zhǔn)的電壓輸出信號(hào)，它可以通過(guò)電壓的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)膠帶張力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；還可以通過(guò)內(nèi)部的可調(diào)電阻將高、低壓極限值直接設(shè)定為一個(gè)電壓值，以便于液壓張緊控制系統(tǒng)在高、低壓極限值的臨界點(diǎn)實(shí)施對(duì)液壓張緊的自動(dòng)控制。而壓力繼電器是利用壓力彈簧的反作用力來(lái)調(diào)節(jié)高、中、低壓的取值范圍，并通過(guò)它來(lái)實(shí)現(xiàn)高、低壓之間的轉(zhuǎn)換控制的，誤差范圍較大，不能真實(shí)反映液壓張緊系統(tǒng)的實(shí)際張力。其次壓力交送器傳輸?shù)氖请妷盒盘?hào)，中間沒有開關(guān)量的控制，避免了因接點(diǎn)氧化而導(dǎo)致控制系統(tǒng)的誤動(dòng)作或不動(dòng)作，確保了傳輸信號(hào)的可靠性。而壓力繼電器傳輸?shù)拈_關(guān)量信號(hào)，容易因氧化而導(dǎo)致控制系統(tǒng)的誤動(dòng)作或不動(dòng)作，使張緊裝置不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。另外，采用壓力變送器進(jìn)行壓力采集和設(shè)定只需使用一只壓力變送器，而壓力繼電器要使用三只，從設(shè)備的投入與維護(hù)上考慮，壓力變送器的優(yōu)勢(shì)不言而喻。
3、具體改造過(guò)程
為實(shí)現(xiàn)井下膠帶運(yùn)輸機(jī)液壓張緊系統(tǒng)的恒壓控制，利用PLC控制系統(tǒng)中的FX2N-2AD轉(zhuǎn)換模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)與壓力傳感器傳輸信號(hào)的對(duì)接，使壓力傳感器傳輸?shù)碾妷盒盘?hào)轉(zhuǎn)換成PLC可以識(shí)別的控制信號(hào)。并重新設(shè)計(jì)膠帶運(yùn)輸機(jī)控制程序，使液壓張緊系統(tǒng)參與到運(yùn)輸機(jī)的起動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中。
3.1 壓力傳感器接線圖
壓力傳感器接線圖如圖1所示。
3.2程序設(shè)計(jì)
根據(jù)井下膠帶張緊的控制工況，液壓張緊可選擇手動(dòng)張緊和自動(dòng)張緊方法。
在皮帶停機(jī)檢修工作過(guò)程中采用手動(dòng)張緊工作方式，以便于職工對(duì)設(shè)備進(jìn)行各種檢修、維護(hù)工作，手動(dòng)張緊工作方式是人工按壓液壓站張緊控制開關(guān)啟動(dòng)、停止按鈕即可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)張緊及卸壓整個(gè)工作過(guò)程。
在皮帶正常工作狀態(tài)下，采用液壓自動(dòng)張緊工作方式，液壓自動(dòng)張緊時(shí)，利用DG系列隔爆壓力傳感器(型號(hào)為DG1205-GE-A-2-20/CD25，其輸出壓力電壓信號(hào)為0～5v)，將其安裝在液壓站控制油路上，使其時(shí)刻采集液壓站的油壓信號(hào)，并將此信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后傳輸?shù)饺釬X2N-2AD模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊中，可編程控制器在得電的狀態(tài)下， PLC時(shí)刻能夠采集到液壓站的壓力信號(hào)并存儲(chǔ)在PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。在皮帶啟動(dòng)時(shí)，PLC首先檢查液壓站的壓力值是否到達(dá)規(guī)定值（利用采集的內(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)值于設(shè)定值進(jìn)行比較），若沒到達(dá)規(guī)定值，PLC發(fā)出指令，控制液壓站電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，液壓站開始升壓，當(dāng)壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)，自動(dòng)切斷液壓站電機(jī)電路，液壓站停止升壓、皮帶高壓指示燈亮，皮帶正常啟動(dòng)；皮帶正常運(yùn)行期間，PLC依然對(duì)液壓站的壓力信號(hào)進(jìn)行采集，當(dāng)由于特別原因使液壓站壓力值下降到規(guī)定值時(shí)，便利用設(shè)計(jì)程序使液壓站電機(jī)自動(dòng)投入運(yùn)行工作狀態(tài)，液壓站升壓，當(dāng)壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)，自動(dòng)切斷液壓站電機(jī)電路，液壓站停止升壓；當(dāng)由于特別原因（膠帶機(jī)出現(xiàn)斷帶故障時(shí)），此時(shí)液壓站壓力迅速下降，當(dāng)壓力值下降至皮帶最低設(shè)置值時(shí)，皮帶顯示盤顯示低壓故障，皮帶停機(jī)。
4、效果檢查
4.1 影響時(shí)間的縮短
井下膠帶機(jī)液壓控制系統(tǒng)恒壓技術(shù)改造后，大大減少了因膠帶壓力不足所帶來(lái)的驅(qū)動(dòng)滾筒打滑、膠帶跑偏、撕裂現(xiàn)象的發(fā)生，膠帶機(jī)斷帶事故得到了較好的抑制，延長(zhǎng)了膠帶機(jī)的使用壽命，提高了設(shè)備的開機(jī)率，確保了原煤運(yùn)輸?shù)恼＿\(yùn)轉(zhuǎn)。
4.2．勞動(dòng)工作量的減少
井下膠帶機(jī)液壓控制系統(tǒng)恒壓技術(shù)改造的成功，徹底改變了職工人工檢查、手動(dòng)補(bǔ)壓的工作狀況，減小了液壓站壓力繼電器的檢修更換工作，從根本上消除了液壓張緊裝置不能自動(dòng)補(bǔ)壓而帶來(lái)的各類安全隱患的發(fā)生，大大減輕了職工的勞動(dòng)量，確保了膠帶運(yùn)行的安全性和可靠性。
4.3經(jīng)濟(jì)效益
東灘煤礦2006年未進(jìn)行此項(xiàng)改造，對(duì)液壓站壓力故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，總計(jì)影響時(shí)間19.5小時(shí)，2007年5月份以來(lái)對(duì)其進(jìn)行改造后，至今影響時(shí)間總計(jì)3小時(shí)，大大減少了事故影響時(shí)間，為礦帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
5、結(jié)束語(yǔ)
膠帶機(jī)液壓控制系統(tǒng)恒壓技術(shù)改造的成功，從根本上避免了皮帶張緊力不足帶來(lái)的各種不良后果（膠帶嚴(yán)重跑偏、撕裂，驅(qū)動(dòng)滾筒打滑）．節(jié)約維修時(shí)間，提高了設(shè)備的開機(jī)率，使膠帶輸送機(jī)從起動(dòng)到運(yùn)行都始終保持恒壓狀態(tài)，從而保障了膠帶運(yùn)行的安全性和可靠性。
三門峽富通新能源生產(chǎn)銷售輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)等機(jī)械設(shè)備。
