带式输送机保护控制系统的研究

《=移毪愿带式输送机制动控制系统研究郭咏(淮北矿业(集团)勘探工程公司，安徽淮北235000)喃耍]倾机是煤矿生产中重要的运输设务其可靠平稳运行时保证矿井正常、安全、高效生产有着重要的意义。

目前常用的刺动系统有机械闸块韵动、电气动力制动、液力制动、液压阀瓦制动器制动等。

液压制动的采用对矿井安全生产显得越来越重要。

饫篷竭]倾斜式带式蜘连机；制动装置；原理倾机是煤矿生产中重要的运输设备，其可靠平稳运行对保证矿井正常、安全、高效生产有着重要的意义。

目前常用的制动系统有：机械闸块制动、电气动力制动、液力制动、液压阀瓦制动器制动等。

1制动控制系统的原理及基本构成1．1制动控制系统的原理主要体现在1)制动力矩可控；2)断电可靠制动．3)定车功能：4)重载起车制动力矩琴速保持功麓，5)多机制动力矩平衡，6】井下防爆要求，7j 节能。

制动过程中，制动装置不但要克服负载力矩，同时要不断地吸收制动过程产生的热量。

若制动减速度较小时，制动装置的制动力矩可以较小，但此时要求制动装置作的制动功较大，要求制动装置的热容量也大。

鉴于此，在现场使用中，制动装置的制动力矩著设置不当，制动时间过长，产生的热多，就会使制动装置温升过高。

当制动减速度过大，虽然产生的发热量小，但要求制动装簧输出的制动力矩大了，对带式输送机系统的机械冲击也大，甚至出现减速机齿轮损坏或断轴事故。

所以一般情况下，对于大功率倾斜式带式输送机要采用可控制动装置，同时要求制动装置具有较大的热容量和良好的散热条件。

12制动控制系统的基苯构成倾机的制动控制系统主要包括控制单元、制动单元、皮带输送机传动系统和信号传感反馈单元。

当控制单元得到主控信号，耍求液压制动器实施制动，即向皮带输送机传动系统输出一个制动力矩，则控制单元发送一定值的电流与皂压信号，然后由信号传感单元反馈加速信号与速度信号到控制单元中，控制单元即可按一定的指标来实现对力矩的调节功能，使皮带输送机传动系统的制动满足工作情况要求。

2571 前言带式输送机作为我国重要的运输设备，在各行各业中均被广泛应用，随着我国开采量的不断加大，带式输送机逐步向着大跨距、大运量方向发展。

但随着带式输送机的运载能力的提升，其耗电成本占生产费用的比重也在增大[1，2]。

由于我国地质条件的不均匀性，使得在进行煤矿开采过程中的采煤量不是恒定值，所以带式输送机在运输过程中存在满载和空载的情况，当满载时带式输送机的效率就高，反之较低，所以改善带式输送机运输速度与载重的配比情况对于提升带式输送机效率，降低运输成本十分重要[3，4]。

本文基于变频器对带式输送机的控制系统进行优化设计，为带式输送机速度与载重的协调做出一定的借鉴。

2 系统软件设计针对矿用带式输送机这种大马拉小马的情况，对变频控制系统进行研究，带式输送机的运行速度与带式输送机的能耗呈现正相关的关系，在实际运行过程中，降低带式输送机的运行速度能够达到降能的目的。

在带式输送机运行过程中影响其运行速度的因素有许多，如运载量、皮带的宽度等。

当运行速度降低时，此时的带式输送机的线密度增加，此时皮带需要的张力增大，当张力不足时会造成设备的损坏，所以在降低能耗的同时又能保障带式输送机的正常工作是本文研究的目标。

带式输送机运量与运行速度间的关系如下公式所示：mQ q 6.3v =公式中：Q 为带式输送机运载量，kg；v 为运行速度，m/s；q m 为带式输送机的线密度，kg/m。

所以在不同阶段内带式输送机的运输量是不同的，所以通过检测设备负载情况进行速度的自动控制，从而实现带速与载重量的匹配。

进行带式输送机变频控制的前提需要设计PLC 智能调节器，PLC根据采集到的运行数据进行逻辑运算，从而给出带式输送机的运行速度，带式输送机的驱动装置选定为变频驱动。

变频控制系统主要由控制单元、执行单元及检测单元组成，其中控制单元为整个控制系统的核心，检测单元为系统控制的基础，执行单元为系统控制的保障。

PLC控制程序需要包括电机的控制程序、煤量的控制程序、节能调速控制程序、预警控制程序等。

浅析带式输送机智能控制系统设计1. 引言1.1 研究背景在传统的带式输送机控制系统中，通常采用固定的控制策略，无法根据实际情况做出实时调整。

这导致了带式输送机在运行过程中难以保持稳定运行状态，容易出现故障，影响了生产效率。

我们需要设计一种能够根据不同情况自适应调整的智能控制系统，以提高带式输送机运行的稳定性和效率。

通过引入先进的智能控制技术，结合传感器和通信技术，可以实现带式输送机的智能化控制。

这样可以实现对带式输送机运行状态的实时监测和调整，提高其运行效率和安全性。

本文将重点探讨带式输送机智能控制系统的设计方法，以及传感器技术和PLC控制系统在其中的应用，为带式输送机控制系统的优化提供参考。

1.2 研究目的研究目的是为了探讨带式输送机智能控制系统设计的相关技术和方法，提高带式输送机的运行效率和安全性。

通过深入研究传统带式输送机控制系统设计、智能控制系统设计方法、传感器技术在带式输送机控制中的应用、PLC控制系统设计以及通信技术在带式输送机智能控制系统中的应用等方面，探讨如何运用先进的技术手段和方法，提高带式输送机的智能化水平，实现自动化控制和监测。

通过对带式输送机智能控制系统设计的研究，为相关行业提供参考和借鉴，推动我国带式输送机行业的发展，提升我国在输送机设备制造领域的竞争力。

希望通过本研究能够为带式输送机的智能化改造和设计提供科学的依据和技术支持，为工程实践提供有益的借鉴和启示。

2. 正文2.1 传统带式输送机控制系统设计传统带式输送机控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

在硬件设计方面，传统带式输送机控制系统通常采用PLC（可编程逻辑控制器）作为主要控制设备。

PLC具有稳定性高、可靠性强、操作简单等优点，适合用于大型带式输送机的控制。

在软件设计方面，传统带式输送机控制系统一般采用传统的控制算法，例如PID控制算法。

这种算法简单易实现，能够满足基本的控制要求。

传统带式输送机控制系统设计还需要考虑到安全性和稳定性。

矿用带式输送机保护装置的发展研究摘要：带式输送机保护装置的发展历史、兴隆庄煤矿带式输送机保护装置的使用现状以及带式输送机保护装置发展方向的一些研究。

关键词：带式输送机；安全；保护装置；发展1概述。

随着煤炭工业的发展，矿用带式输送机正向高强度、长距离、大功率方向发展，出现了大倾角、水平拐弯、管状式等多种形式，年产量达到15万t的矿井大多使用带式输送机。

兖矿集团兴隆庄煤矿现使用带式输送机24部，为普通滚筒驱动式带式输送机。

普通橡皮带起火后很难扑灭，起火后产生的有毒有害气体将会导致严重的伤亡事故。

据不完全统计，70年代以来，全国煤矿发生22起大型皮带起火事故，多为皮带打滑摩擦起火，死亡412人，损失惨痛。

2011年版《煤矿安全规程》第三百七十三条规定：采用滚筒驱动带式输送机运输时，应遵守下列规定：（一）必须使用阻燃输送带。

带式输送机托辊的非金属材料零部件和包胶滚筒的胶料，其阻燃性和抗静电性必须符合有关规定。

（三）必须装设驱动滚筒防滑保护、堆煤保护和防跑偏装置。

（四）应装设温度保护、烟雾保护和自动洒水装置。

（五）在主要运输巷道内安设的带式输送机还必须装设输送带张紧力下降保护装置和防撕裂保护装置；（六）倾斜井巷中使用的带式输送机，上运时，必须同时装设防逆转装置和制动装置；下运时，必须装设制动装置。

（七）液力偶合器严禁使用可燃性传动介质（调速型液力偶合器不受此限）。

（九）带式输送机应加设软启动装置，下运带式输送机应加设软制动装置。

《兖州煤业股份有限公司带式输送机安全保护装置管理规定》也重申并强调了以上相关规定。

经过多年的发展，大型带式输送机多采用PLC控制、软启动技术、变频调速技术，还设有沿线停车、给煤机、高油温和漏电显示等，其中带速、输送机的运行状况、电机的电压、电机温度均能够实现数字显示，带式输送机的保护装置也应该进一步的巩固、完善、提高。

2带式输送机保护装置的发展历史。

煤矿井下早期使用的带式输送机只有电机过流和漏电保护。

附件3：带式输送机保护安装和试验标准一、带式输送机保护安装位置：1.堆煤保护设置：必须装设在卸载点的正前方的适当位置，避免卸料时物料碰触产生误动作或堆煤埋死滚筒时拒动，优先推荐使用电极方式。

（1）安装要求：根据具体情况确定安装位置，确保出现堆煤后保护动作及时、可靠。

（2）保护特性：在2s内连续监测到煤位超过预警值，应报警，同时中止胶带机运行。

靠改变偏角或动作行程实现保护的堆煤保护装置，动作时所需的作用力不大于9.8N。

2.烟雾保护设置：烟雾保护传感器必须装设在带式输送机驱动部位进风流经过驱动滚筒后上方的适当位置，并与超温自动洒水装置配合，保证胶带打滑或其它原因产生烟雾时能够可靠动作。

（1）安装要求：带式输送机烟雾保护应安装在带式输送机机头驱动滚筒下风侧10～15m处的输送机正上方，烟雾传感器应垂直吊挂，距顶板不大于300mm，当输送机为多滚筒驱动时应以靠近机头处滚筒为准。

（2）保护特性：连续2s内检测到烟雾超限应报警，中止胶带机运行。

3.温度保护设置：每个驱动滚筒适当位置安装1套温度保护，温度保护垂直于滚筒轴线方向，距离驱动滚筒表面不得大于200mm，并配电磁阀及供水管路。

（临时使用的皮带不用安装）（1）安装要求：温度传感器安装在驱动滚筒处，温度探头距滚筒不大于200mm，并同自动洒水装置配合。

（2）保护特性：当温度报警时，电动阀动作，洒水装置正常喷雾。

4.自动洒水装置设置：洒水喷头必须固设在驱动滚筒处，喷嘴正对滚筒表面。

洒水管路应装设一套手动旁路，当自动洒水装置出现故障时，可应急使用。

对于老、旧式带式输送机主滚筒处无法安装的，需制定相应安全措施，保证洒水装置遇突发情况，在有效范围能够投入使用。

胶带机驱动部各安装1组烟雾报警及超温洒水保护装置，保证动作灵活可靠。

（1）安装要求：温度传感器安装在驱动滚筒处，温度探头距滚筒50-100mm，喷雾喷向滚筒和皮带切线方向，烟雾传感器安装同烟雾保护。

（2）保护特性：当温度、烟雾报警时，电动阀动作，洒水装置正常喷雾。

煤矿带式输送机智能控制系统的研究发布时间：2022-09-14T02:16:29.522Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷9期作者：陈可梁国山李刚[导读] 从当前煤矿带式输送机的使用情况来看，整体有着运输量大、运输效率高且距离长等优势，在当前井下运输环节扮演着重要角色陈可梁国山李刚山东能源重装集团鲁南装备制造有限公司山东枣庄 277000摘要：从当前煤矿带式输送机的使用情况来看，整体有着运输量大、运输效率高且距离长等优势，在当前井下运输环节扮演着重要角色。

由于井下生产有着较强的不均匀性，因此，带式输送机在工作的过程中带有较强的不均匀性，导致带式输送机在部分时段工作的过程中，出现了空载、轻载的状态，若带式输送机保持持续稳定的运行速度，不仅会导致能量的浪费，同时也会导致其中出现磨损的情况。

因此，带式输送机在工作的过程中，可根据具体的运载量对运行的速度进行调整，可较好提升带式输送机的运行质效。

关键词：煤矿带式输送机；智能控制系统；研究；引言大运量、长距离、高带速的带式输送机在煤矿主煤流运行中的应用越来越广，带式输送机在向高效化、精密化、智能化、集成化、数字化方向发展。

当前带式输送机的发展和应用主要表现在以下几个方面：（1）广泛地采用动态分析技术、机电一体化和计算机监控等高新技术；（2）电机驱动与中间驱动功率平衡下输送机变向运行等技术的应用；（3）CST、变频控制、液黏、调速耦合器等新型、高可靠性关键元部件的发展与应用；（4）控制系统采用高档可编程控制器PLC，应用先进的程序软件与综合电源继电器控制技术，以及数据采集、处理、存储、传输、故障诊断与查询等技术；（5）带式输送机装备有跑偏、打滑、急停、堆煤、烟雾、温度、自动洒水、撕裂、张力下降保护等机械电气安全保护装置。

从煤矿带式输送机实践调查中发现，很多煤矿井下带式输送机仍采用传统的现场人工管理模式进行工作运行，自动化和智能化水平较低，存在严重的安全隐患，生产运输效率不高，必须进行升级改造，以适应当前智能化矿山的建设。

浅析带式输送机智能控制系统设计带式输送机是一种常用的物料输送设备，广泛应用于矿山、建材、化工等行业。

其传统的控制方式比较简单，通常采用PLC或者接触器控制系统。

随着工业自动化水平的不断提高，带式输送机的智能控制系统设计成为了一个研究热点。

本文将浅析带式输送机智能控制系统设计的相关内容。

一、带式输送机智能控制系统的需求现代工业生产对于带式输送机的控制要求越来越高，需要实现以下功能：1. 自动化控制：带式输送机需要能够实现自动启停、转速控制、方向控制等功能，提高生产效率，减少人工干预。

2. 安全保护：在输送过程中，需要对带式输送机进行各种安全保护，如过载保护、断裂保护、防火防爆等，确保设备和人员的安全。

3. 故障诊断：及时发现和诊断故障，减少停机时间，提高设备利用率。

二、带式输送机智能控制系统设计的关键技术1. 传感器技术：传感器是带式输送机智能控制系统的基础，可以用于监测带式输送机的运行状态、物料流量、温度、湿度等参数信息，为控制系统提供实时数据。

2. PLC控制技术：PLC作为带式输送机控制的核心部件，可以实现多种控制功能，如逻辑控制、运动控制、数据处理等，具有良好的稳定性和可靠性。

3. 变频调速技术：利用变频器可以实现对带式输送机的转速精确控制，实现节能减排的目的，同时可以减小对设备的损耗，延长设备寿命。

4. 无线通信技术：利用无线通信技术可以实现远程监控和数据传输，对于大型生产线的带式输送机控制非常有用。

三、带式输送机智能控制系统设计的关键步骤1. 确定控制策略：根据带式输送机的工作特点和生产需求，确定控制策略，包括启停控制、转速控制、方向控制等。

2. 选择合适的传感器和执行器：根据控制策略选择合适的传感器和执行器，包括速度传感器、温度传感器、湿度传感器、电机等。

3. 设计控制逻辑：利用PLC等控制器设计控制逻辑，实现对带式输送机的自动化控制和安全保护。

4. 实现远程监控和故障诊断：通过无线通信技术实现对带式输送机的远程监控和故障诊断，及时发现和处理问题。