Основні теоретичні положення

При автоматизації конвеєрних ліній дотримуються наступних основних вимог:

1. Запуск конвеєрної лінії повинен здійснюватися почерговим включенням конвеєрів у напрямку, зворотному вантажопотоку. При цьому кожен конвеєр, що ввімкнувся, повинен забезпечити номінальну швидкість несучого органа, після чого подається команда на запуск наступного конвеєра. У випадку розгалуженої конвеєрної лінії спочатку запускається основний напрямок, а потім відгалуження.

2. При тривалому запуску конвеєр повинен відключитися та запобігти запуску інших конвеєрів. Під таким запуском конвеєра розуміють запуск за час більший зазначеного у паспорті. Тривалий запуск може призвести до загоряння стрічки конвеєра або до виходу з ладу механічної частини скребкового конвеєра.

3. У випадку аварійного режиму на конвеєрі він повинен бути відключений, а також повинні бути зупинені всі конвеєри, що подають вантаж на аварійний конвеєр.

Аварійним режимом конвеєра вважають: зниження швидкості несучого органа на 25%, утворення заштибовки місця пересипання між конвеєрами, схід стрічки конвеєра з напрямних роликів, різні несправності в механічній або електричній частинах конвеєра.

До основних вимог до конвеєрних ліній також варто віднести наявність попереджувальної і робочої сигналізації, можливість зупинки лінії з будь-якої точки, контроль за температурним режимом стрічки, забезпеченість гучномовним або телефонним зв'язком та ін.

Для контролю за робочими параметрами конвеєра застосовують спеціальні датчики, до яких відносяться: датчик рівня ДУ-1, що забезпечує контроль заштибовки, датчик швидкості стрічкового конвеєра УПДС-2 і датчик швидкості ДМ-2 для скребкового конвеєра. На рис. 1 – 3 показано конструкції датчиків конвеєрних ліній.

Датчик швидкості ДС (рис. 1) складається з трубчастої обойми 2, в якій на підшипниках 8, 10 встановлено східчастий вал 9 з напресованим постійним магнітом 7. У трубчастій обоймі встановлено пластмасовий циліндр 5, в якому розташована статорна обмотка 6 десятиполюсного однофазного тахогенератора змінного струму та іскробезпечний шунт 4, залитий епоксидною смолою. Виводи обмотки через шунт під'єднанні до колодки 3. Підключення кабелю до датчика здійснюється через борнове введення 1. Захист від попадання штибу всередину датчика забезпечується ущільнювальним пластмасовим кільцем 12. Обертання тахогенератора здійснюється від стрічки конвеєра через покритий гумою шків 11. Датчик встановлюється основою 13 на раму конвеєра. Необхідне притискання його до стрічки конвеєра забезпечується пружиною 14.

 

Датчик контролю заштибовки ДЗШ (рис. 2) складається з: кулькового контактного елемента 2, розміщеного у вибухобезпечному корпусі 1, кришки 4 зі штуцером 3 для введення кабелю, ковпака 5 і гумового ущільнення 6, контактної посрібленої кульки 8, укріпленої на опорі 10, контактного кільця 9 і додаткового кільцевого контакту 7, з'єднаного з опорою 10. При нахилі контактного елемента, розміщеного у верхній частині корпуса, на 11 – 14° кулька переміщується і замикається з контактним кільцем. При зменшенні кута нахилу до 3 – 4° кулька повертається у вихідне положення.

Датчик сходу стрічки КСЛ-2 (рис. 3) складається з корпуса, гнучкого привода та виконавчого пристрою. Корпус 2 і кришка 1 виконані з волокниту. У корпусі розташовано виконавчий пристрій, що складається з магнітної системи 5 і магнітокеруємого контакту (геркона), вміщеного в капсулу 6, що вгвинчується в шайбу 4 і фіксується гайкою 3. Гнучкий привод складається з пружини 7 гумового кожуха 9, восьми шайб 10, нанизаних на трос 8, що зв'язує магнітну систему з затискачем 11. У кришці датчика є два кабельних вводи 14. Жили кабелю підводяться до клем 13, які з'єднані з герконом. На корпусі датчика є планка 12, за допомогою якої датчик кріпиться до вантажної опори роликів. При впливі на гнучкий привод стрічкою за допомогою троса 8 відбувається переміщення кільцевої магнітної системи вздовж капсули, що призводить до замикання контактів геркона.

Вимикач кабель-тросовий КТВ-2 призначений для екстреного припинення пуску або зупинки конвеєра з будь-якої точки конвеєрної лінії.

Усередині корпуса вимикача розташовані герконові контакт, постійний магніт і шток, механічно пов'язаний з кабель-тросом, який проходить по виробці. При впливі на кабель-трос у будь-якому місці виробки відбувається відключення конвеєрної лінії. На лицьовій стороні корпуса вимикача розташована ручка перемикача, що не допускає включення лінії при ремонтних і інших роботах. У схемах дистанційного автоматизованого керування конвеєрами працюючими у виробках шахт, небезпечних по газу, знаходять застосування вибухобезпечні реле швидкості та аварійного блокування типу РСА.

Реле РСА забезпечує автоматичне відключення двигуна конвеєра при аварійних режимах (зниження швидкості або обрив тягового органа), контроль часу пуску конвеєра та блокування, що виключає можливість повторного пуску конвеєра після аварійного відключення. Крім цього реле РСА можуть виконувати автоматичний послідовний пуск конвеєрів, включених у лінію, з необхідною витримкою часу між пусками окремих приводів і автоматичне відключення всіх конвеєрів, що подають вантаж на аварійний конвеєр, що відключився.

Зварений вибухобезпечний корпус реле РСА розділений на дві камери –введення й апаратну.

В апаратній камері на металевій панелі розміщена частина, що виймається, і на якій змонтовані всі вузли електричної схеми. Блок швидкості виконаний у вигляді окремого вузла зі штепсельним розніманням.

На передній кришці корпуса розташовані оглядові вікна міліамперметра та аварійної лампочки, а також штоки регулювального резистора і кнопка "Перевірка".

На рис. 4 показана схема автоматизації конвеєрної лінії із застосуванням реле швидкості РСА. Робота схеми здійснюється в такий спосіб.

Для запуску конвеєрної лінії на навантажувальному пункті натискають кнопку S1 при цьому утворюється ланцюг:

T1 (П1) F 6 6 S1 4 К3 V17 K1, К2 V16 К4
S4 3 7 Т1(П1).

У блоці РСА1 спрацьовують реле К1, К2. Контактом реле К2 діод V19 підключається паралельно проміжному реле К пускача П1 і конвеєр перший запускається.

При нормальній швидкості конвеєра від ЕРС датчика в напівпровідниковому блоці БРСА спрацьовує реле швидкості К3, яке замикаючим контактом забезпечує ланцюг:

Т1(П1) F 6 6 S1 4 K1 Kl K3 2 4 K3
V17 K1,K2 V16 K4 S4 3 3 7 Т1(П1).

У блоці РСА2 спрацьовують реле К1, К2, здійснюючи аналогічний запуск другого конвеєра та всіх наступних конвеєрів у напрямку, зворотньому до вантажопотоку.

При запуску останнього конвеєра блок-контактами його пускача включається сигнальна лампа на навантажувальному пункті (на схемі не показана), що свідчить про запуск всієї конвеєрної лінії. Після одержання цього сигналу кнопка S1 відпускається й лінія переходить у нормальний режим роботи. Нормальна робота першого конвеєра (аналогічно й інших) проходить по ланцюгу:

T1 (П1) F 6 6 S2 5 V20, V21 К1 К3 V15
К1, K2 V16 K4 S4 3 7 T1 (П1).

При пробуксовці та інших аварійних режимах у блоці БРСА відключаються реле К3 і спрацьовує К4, що приводить до розриву ланцюга нормальної роботи, відключенню аварійного конвеєра та всіх конвеєрів, що подають на нього вантаж.

 

Рис. 4 – Схема автоматизації конвеєрів із застосуванням реле швидкості РСА

 

На рис. 5 показана схема блоку швидкості РСА і ланцюга його сполучення.

У вихідному положенні при подачі живлення 36 В (затискачі 3, 6) на блоці горить лампа H1 підсвічування приладу РА та підведене живлення на стабілізований трансформатор T1 і випрямляч V1. Від випрямляча V1 утворюється ланцюг:

+V1 S1 S5 K1 – V1.

За рахунок заряду конденсатора С4 відкритий транзистор VT3 по ланцюгу:

+ С4 R9 БЭ (VT3) – С4.

Транзистор VT3 забезпечує закритий стан складеного транзистора VT1, VT2 за рахунок дії негативного потенціалу випрямляча V1:

– V1 ЭK(VT3) БЭБЭ (VT2, VT1).

За рахунок заряду конденсатора С5 відкритий транзистор VT4:

+ С5 R10 БЭ (VT4) – С5.

Транзистор VT4 утворить ланцюг струму:

+ V1 S1 S5 R13 KЭ(VT4) –V1.

 

Рис. 5 – Схема блоку швидкості РСА

 

Створюється падіння напруги на резисторі R13, негативним потенціалом якого закритий транзистор VT5, реле К4 у його ланцюзі не працює.

При запуску конвеєра спрацьовують реле К1 і К2. Контактом, що розмикає, К1 розривається ланцюг заряду конденсаторів С4, С5. Конденсатор С4 розряджається протягом 5 с, а С5 — до 13 с. За 5 с конвеєр набирає номінальну швидкість. При цьому транзистор VT3 закривається, знімається закриваючий потенціал зі складеного транзистора VT1, VT2, а діюча ЕРС від датчика швидкості, що підключений на затискачі 1, 11 надходить на трансформатор Т2 і випрямляч V2. Від випрямляча V2 відкривається складений транзистор VT1, VT2:

+ V2 БЭ БЭ(VT2, VT1) V6 S2(л) – V2.

Кінцева ступінь складеного транзистора створює ланцюг:

+ V1 R1 КЭ (VT1) – V1.

Спрацьовує реле К3 і заряджається конденсатор С2. Контактами реле К3 здійснюється запуск наступного конвеєра (див. рис. 4) і блокується падіння напруги на резисторі R13 (див. рис. 5):

+ V1 S1 S5 R13 К3 –V1.

Це спадання напруги запобігає можливому відкриттю транзистора VT5 за рахунок розряду конденсатора С5 за часом.

При пробуксовці різко падає ЕРС датчика швидкості. Зменшення напруги випрямляча V2 повинне привести до закриття складеного транзистора VT1, VT2. Однак раніше, конденсатор, що зарядився, С2 розряджається протягом 5 с, підтримуючи відкритий стан складеного транзистора:

+ С2 V7 > БЭБЭ (VT2, VT1) РА К3 – С2.

Після закінчення часу відключається реле К3, що розмикаючим контактом відключає аварійний конвеєр (див. рис. 4) і всі конвеєри, що подають на нього вантаж.

Утворена витримка часу на відключення конвеєра при пробуксовці до 5 с запобігає відключенню конвеєра при короткочасному зниженні швидкості за рахунок різної кускуватости копалини, що транспортується.

При відключенні реле К3 (див. рис. 5) також створюється ланцюг струму на відкриття транзистора VT5:

+ V1 S1 S5 R13 R14 БЭ (VT5) –V1.

Транзистор VT5 забезпечує спрацювання реле К4 і перехід його на самоблокування:

+ V1 S1 S5 К4 –V1.

Реле К4, що спрацювало, здійснює включення аварійної лампи Н2 і розмикаючим контактом К4 (див. рис. 4) не допускає запуск аварійного конвеєра. Після усунення ушкодження пробуксовки, що визначається в режимі "Перевірка" на відповідному пускачі, короткочасно натискають кнопку S5. При цьому відключається реле К4 і схема готова до наступного запуску.

При тривалому запуску раніше ніж встигне спрацювати реле К3 встигає розрядитися конденсатор С5. За рахунок зникнення падіння напруги на резисторі R13 аналогічно відкривається тріод VT5 і спрацьовує реле К4, здійснюючи раніше зазначені дії, такі як при пробуксовці.

При роботі блоку швидкості від датчика ДМ-2 перемикач S2 встановлюється у положення "С" – скребковий. Контактами цього перемикача складений транзистор VT1, VT2 переводиться в режим окремих триодів, а також змінюється межа подачі напруги на трансформатор Т2. Таке перемикання необхідно через набагато меншу напругу датчика ДМ-2.

У схемі апаратури РСА передбачені регулювальні резистори:

R17 – регулювання на відключення конвеєра при пробуксовці;

R19 – регулювання залежно від швидкості несучого органа конвеєра;

R20 – регулювання часу на відключення при тривалому запуску.

У процесі регулювання залежно від швидкості несучого органа конвеєра користуються приладом РА і кнопкою "Перевірка" S5. Для забезпечення надійності блоку від зміни напруги живлення та зміни температури навколишнього середовища живлення схеми здійснюється через ферорезонансний стабілізатор (Т1, С7, R15), напівпровідниковий стабілізатор (R1, V5), і в базових ланцюгах транзисторів здійснюється стабілізація режиму робочих точок термісторами R4, R8, R12.