关于皮带布料小车定位系统与自动给矿的研究
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《矿用履带式移动皮带输送机设计与应用研究》篇一一、引言在矿产资源开采过程中,高效、安全、稳定的物料输送设备是保障矿井生产的关键。
传统的皮带输送机在固定场所的应用已经较为成熟,但在矿井等复杂环境中,其移动性和灵活性受到了限制。
因此,设计一款矿用履带式移动皮带输送机显得尤为重要。
本文旨在研究矿用履带式移动皮带输送机的设计与应用,以提升矿产资源开采的效率和安全性。
二、设计思路1. 设计原则矿用履带式移动皮带输送机的设计需遵循高效、安全、稳定、灵活的原则。
在满足输送效率的同时,确保设备的安全性和稳定性,以满足矿井复杂环境的需求。
2. 结构组成矿用履带式移动皮带输送机主要由驱动系统、履带行走系统、皮带输送系统和控制系统等部分组成。
其中,驱动系统提供动力,履带行走系统提供移动能力,皮带输送系统负责物料的输送,控制系统则负责设备的整体控制和操作。
三、详细设计1. 驱动系统设计驱动系统采用电机和减速器组合的方式,为输送机提供足够的动力。
同时,为了保证设备的稳定性和效率,需对电机和减速器进行合理的匹配和调校。
2. 履带行走系统设计履带行走系统是矿用履带式移动皮带输送机的关键部分,其设计需考虑承载能力、越障能力、稳定性和耐久性等因素。
采用高强度履带和大型驱动轮,以保证设备在复杂地形中的移动能力。
3. 皮带输送系统设计皮带输送系统采用高强度橡胶皮带,以保证在恶劣环境下的使用寿命和输送效率。
同时,为防止物料在输送过程中撒落,需对皮带进行合理的张紧和调整。
4. 控制系统设计控制系统采用先进的电气控制系统,实现设备的自动化控制和远程操作。
通过PLC控制系统,实现设备的启停、调速、反转等功能,提高设备的使用效率和安全性。
四、应用研究矿用履带式移动皮带输送机在矿井中的应用,可以大大提高矿产资源开采的效率和安全性。
其灵活的移动性和高效率的输送能力,使得设备可以迅速适应矿井复杂的环境变化,提高生产效率。
同时,设备的自动化控制和远程操作功能,可以降低工人的劳动强度,提高生产安全性。
卸料小车自动定位系统概述目前对卸料小车的控制是通过在每个料仓/矿槽处安装限位开关,利用其提供的几个点的位置信号在专门的操作室内进行远程控制;最直接的控制是使用手动控制卸料小车来实现对料仓的卸料,岗位操作人员通过人眼观测每个料仓的料位,根据需要将小车开到合理的料仓卸料。
主控室调度需要时刻同岗位操作人员进行联系,以确定卸料情况和料仓的仓容,以便掌握生产情况和用料情况,互相之间的沟通占用了大量的时间,给提高设备的整体作业率带来了大量的不便。
岗位操作人员在操作卸料小车时,由于现场粉尘严重,作业环境非常恶劣,同时也是为安全考虑,不适宜工人直接在现场操作。
要完善解决上述问题就必须做到两点:第一,位置信号要可靠准确,而且要能在现场强粉尘的环境下可靠工作。
第二,中控要能把小车的运行轨迹跟踪监控下来,非常直观地知道小车目前所处矿槽的位置坐标和对应的矿槽。
基于格雷母线的卸料小车自动定位系统,将实时位置检测传送给系统PLC,系统PLC借助实时位置检测控制卸料小车运行。
该项技术在我国宝钢、武钢公司等已有多套系统投入运行。
系统特点<1>确保系统可靠性采用格雷姆母线定位系统可采用现场手动控制和操作室远程控制,实现通过系统计算机(上位机)向下位机传送工作指令,实现自动工作。
当通讯接口或线路发生故障时,单机间检测控制设备之间故障不蔓延,上下位机之间故障不扩散,故障对整个系统的影响减至最小,大大提高系统的可靠性。
手/自动转换方式灵活多样。
既可在上位机,也可在现场上转换,解决了故障时应急慢的问题,从而大大提高系统的可靠性。
<2>确保产品质量和生产效益根据生产过程的特点及工艺要求,通过自动控制系统和自动检测系统,可以保证每种物料均在较高精度下混合。
<3>节约能源,保护设备和变频器联级进行控制,可以延长走行机构和电机等的使用寿命,节约能源。
<4>提高工作效率和生产管理水平由于采用自动化生产过程控制,不仅改变以前半工半机的工作方式,而且可以对生产过程环节进行监控,可以减少现场操作人员的数量。
《矿用履带式移动皮带输送机设计与应用研究》篇一一、引言在矿山开采过程中,高效、安全的物料输送设备是保障生产顺利进行的关键。
矿用履带式移动皮带输送机作为一种新型的输送设备,具有移动性强、输送效率高、操作便捷等优点,逐渐在矿山领域得到广泛应用。
本文将对矿用履带式移动皮带输送机的设计与应用进行研究,旨在提高其技术性能及生产效率。
二、设计理念1. 结构组成矿用履带式移动皮带输送机主要由驱动装置、履带行走装置、皮带输送装置、电气控制系统等部分组成。
其中,驱动装置提供动力,履带行走装置保证设备的移动性,皮带输送装置实现物料的输送,电气控制系统则负责设备的运行控制。
2. 设计原则在设计过程中,我们遵循了以下原则:一是确保设备的高效性和可靠性;二是注重设备的移动性和适应性;三是关注设备的安全性和易维护性;四是确保设备的环保和节能性能。
三、具体设计1. 驱动装置设计驱动装置是矿用履带式移动皮带输送机的核心部分,我们采用了高效的电动机和减速器,保证设备有足够的动力和扭矩。
同时,我们通过变频调速技术,根据实际需要调整设备的运行速度,以实现最佳的输送效果。
2. 履带行走装置设计履带行走装置是保证设备移动性的关键。
我们采用了高强度的履带材料和可靠的履带驱动系统,使设备能够在各种复杂地形中稳定行走。
同时,我们还设计了紧急制动系统,以保证设备在紧急情况下的安全停车。
3. 皮带输送装置设计皮带输送装置是矿用履带式移动皮带输送机的主要工作部分。
我们选用了高质量的输送皮带和支撑架,保证了皮带的稳定性和耐用性。
同时,我们还设计了可调节的输送倾角,以满足不同物料的输送需求。
4. 电气控制系统设计电气控制系统是设备的“大脑”。
我们采用了先进的PLC控制系统,实现了设备的自动化控制。
同时,我们还设计了友好的人机界面,使操作人员能够方便地监控设备的运行状态和参数。
四、应用研究矿用履带式移动皮带输送机广泛应用于露天矿山、井下矿山等场所。
在实际应用中,其高效率、高灵活性的特点得到了充分体现。
矿车定位管理系统在煤矿中的应用
矿车定位管理系统在煤矿中的应用可以帮助管理者实时监控矿车的位置信息和运行状态,提高煤矿的运输效率、安全性和管理水平。
具体应用包括以下几个方面:
1. 实时监控矿车位置:通过定位设备和传感器,可以实时获取矿车的位置信息,并在
地图上显示矿车的运行轨迹。
管理者可以随时查看矿车的位置,了解矿车的运行情况。
2. 提供矿车的轨迹分析:系统可以记录矿车的运行轨迹,并提供轨迹分析功能。
通过
分析矿车的轨迹,可以了解矿车的运输路径、运输量和运输效率,帮助管理者进行运
输调度和计划。
3. 告警与预警功能:系统可以根据设定的参数和规则,监测矿车的运行状态,如超速、超载、碰撞等。
一旦发生异常情况,系统会自动发送告警信息给管理者,以便及时采
取相应的措施。
4. 运输任务管理:系统可以录入和管理运输任务的信息,包括货物类型、数量、起止
点等。
管理者可以通过系统查看运输任务的进度和完成情况,提高运输计划的执行效率。
5. 矿车调度和导航:系统可以根据实时的矿车位置信息和运输任务需求,进行矿车的
调度和导航。
通过优化矿车的运输路径,可以提高运输效率,减少运输成本。
总的来说,矿车定位管理系统在煤矿中的应用可以提高煤矿的运输效率和安全性,减
少运输成本,提高管理水平。
同时,通过系统的实时监控和数据分析,管理者可以更
好地掌握矿车的运行状态,及时发现和解决问题。
胶带输送机是煤矿原煤运输的重要工具,在煤矿井下应用非常广泛,胶带输送机在使用过程中经常发生输送带跑偏现象,皮带磨损严重,不但减少使用寿命,还影响正常生产。
以往采用人工调整和简单的挡轮强制限制皮带跑偏,劳动强度大,效率低,调偏装置在调整后不能定位。
针对这以往调偏装置不能定位问题,采用两侧竖立抗跑偏小辊带动油泵产生压力,调整油缸位置达到调整托辊位置自动调整皮带,并用液压锁锁住油缸防止托辊受力转动,研发成功胶带输送机自动调偏定位装置。
应用此装置,有利于实现胶带输送机的正常运行,从而实现皮带集控在煤矿井下的实现,减轻了工人劳动强度,保证煤矿正常的生产秩序。
1底层皮带跑偏原因及传统处理方法1.1原因分析引起胶带输送机中间段底层皮带跑偏的原因,有以下5个方面。
(1)与机架安装的高低不平有关。
机架歪斜包括机架整体及中心不一和机架两边高低倾斜,在安装过程中存在皮带中心不成直线,前后有误差;在使用过程中由于底鼓或其它原因造成胶带输送机架两侧高低不在同一水平面上,皮带运行过程中容易跑偏,这种跑偏不易调整。
(2)与导料槽两侧的皮带挡货条对皮带的压力不均匀有关。
由于安装皮带挡货条时高度不一致,对皮带产生的压力不一致,造成皮带两边阻力不一样大,皮带往阻力小的一侧跑偏,引起整条皮带偏向阻力小的一侧。
(3)与中心线不平行有关。
胶带输送机运行过时,皮带机首轮和尾轮的滚筒中心线不平行,致使皮带两侧边缘的张力程度不一样大,则皮带向张力大的一侧方向跑偏。
(4)与托辊安装位置不当有关。
托辊的安装位置和皮带运行方向中心不垂直,一侧在前,一侧在后(按皮带运行时跑偏的方向进行调整),则皮带就会向托辊在后的一侧方向跑。
(5)与张力不一致有关。
皮带卡子或接头在接设时不正或者皮带在制作过程中两边张力不一致,造成皮带在运行过程中左右摆动。
1.2处理中间段皮带跑偏常用传统方法(1)消除安装误差。
对安装误差引起的跑偏,必须先进行消除安装误差,调整皮带中心成一条直线,消除安装的误差;皮带接头该重接的重接,对皮带接头在打卡子或者皮带硫化过程中,必须使用标准方法找正皮带接头,确保接头在连接后受力一致,对接平整;胶带输送机自动调偏定位装置研制晓南矿贾强摘要基于胶带输送机中间段底层皮带跑偏原因分析及其处理方法综述,发明设计了新型自动调偏定位装置,对其液压原理和工作原理进行了详尽论述。
基于PLC的主运输皮带智能控制系统的研究与应用摘要:皮带运输机是现代化煤矿高产高效的主要运输设备。
结合井下皮带机运输系统的具体情况和要求,研制开发了一套S7-200 PLC结合变频器的井下皮带运输机智能控制系统。
此系统根据负载的大小来实时控制拖动电动机加速或减速,使皮带机处于最佳运行状态。
此系统适用于煤量随时间变化较频繁的系统,可大大节约电能,降低皮带运输系统的设备损耗,延长设备的使用寿命。
关键词:皮带运输;PLC 变频;智能控制采用西门子S7-200PLC的智能控制理论在煤矿主运输皮带系统中的应用是比较成功的,实现了非线性控制的任务,避免了煤矿主运输皮带系统由于皮带机械不稳定及输煤不均匀引起的故障,使煤矿主运输皮带系统能够实现运行稳定、可靠,适应性强,易于调试、维护的功能,为今后的进一步研究打下了基础。
一、主运输皮带智能控制系统的设计1、主运输皮带是现代化煤矿安全高效生产的主要运输设备,其运行情况的稳定与否直接关系到煤矿的生产状况。
本智能控制系统参数设置准确、方便,人机界面友好,便于现场维护和使用。
当出现打滑、跑偏、皮带纵向撕裂、超速、低速、超温、烟雾降等故障时,该系统可根据故障类型进行相应的保护动作,对故障进行记忆和显示,同时发出语言故障报警信号,对集控的多台保护装置进行通讯,便于维护人员进行及时处理。
主运输皮带智能控制系统由检测装置、通信装置、控制装置、执行装置等组成。
其中控制装置由PLC、A/D、D/A及以太网转换模块等组成。
煤矿井下主运输皮带多为双滚筒驱动或多滚筒驱动,每个驱动滚筒由单一的一台电动机拖动。
控制装置可实现功率平衡、启动信号给定、速度控制、数据采集、与其他控制器通信等功能。
2、PLC是整个主运输皮带智能控制系统的核心,它采集系统所有输入信号,包含起停控制信号及系统自动反馈的控制信号,如报警,负载,温度等,并实现对所有动作器件如中间继电器、接触器线圈,变频器的控制,同时完成和上位机的数据通讯。
自动化控制在煤矿井下皮带运输系统中的应用摘要:煤矿生产制造大多在井下进行,施工的自然环境相对恶劣。
为了保证矿井建设的顺利进行,提高矿井建设的生产率和安全性,有必要不断完善煤矿胶带运输系统。
这种运输方式在实践中方便快捷,可以进行连续运输,覆盖范围广。
然而,在实际应用中,皮带运输系统在长期满负荷运行下极易出现异常,给煤矿生产制造增加了一定的安全隐患。
基于此,我们应充分利用现代科学技术的作用,将自动技术控制系统应用于煤矿胶带运输系统,以提高胶带运输系统的运行安全性,保证运输的高效性。
关键词:自动化控制;煤矿井下;皮带运输系统;应用1皮带自动化控制系统的组成和特点皮带机械自动化系统的组成包括两个方面:一是保护装置。
关键是要具备一些基本功能,以避免煤炭运输过程中的方向偏差,或偏差和煤炭堆放。
目前,保护装置在安全方面的作用需要进一步提高,其操作灵敏度需要进一步提高。
在此基础上,不断提高保护装置的技术实力,实施有效维护;另一个是皮带输送机。
这一部分是皮带运输设备的重要组成部分,其技术强度将直接影响煤矿井下生产能力,需要引起重视。
现阶段,各种不同类型的制动装置和软启动已经开发出来。
其运行相对稳定,能耗水平相对较低。
他们有多种驾驶模式,可以根据计划进行选择。
皮带机械自动化系统的特点:一是系统的运行成本不太高。
选择了远程控制配电方式,不需要太多的发电机组接线,也不容易降低成本和效率,这在一定程度上降低了系统的运行成本。
此外,皮带自动化技术的自动控制系统还具有常见故障识别水平,能够尽快发现系统中的常见故障,并通过自校正和自检及时处理,从而降低中后期的维护成本;其次,它使用完全分布式的体系结构。
它不仅可以完成矿山生产的有效管理,还可以为路面工作提供帮助。
设备主机和电话分机之间有一定的连接,但不会相互影响。
如果某台电机发生安全事故,其他发电机组仍能保持正常运行;三是机械自动化水平较高。
在系统运行中,操作员可以实时监控系统,立即接收和处理信息,并控制每个设备的运行。
关于皮带布料小车定位系统与自动给矿的研究
赵友
【摘要】近年来,矿山企业自动化程度越来越高,智能选矿系统技术也在不断提升.
布料小车的精准定位是选矿自动化提升的一个重点.本文对比了激光测距定位的优
缺点,提出了基于UWB无载波技术的布料小车定位系统于自动给矿的初步研究,希
望给选矿自动化提升以参考.
【期刊名称】《世界有色金属》
【年(卷),期】2018(000)014
【总页数】2页(P56-57)
【关键词】选矿;自动化;UWB
【作者】赵友
【作者单位】山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿,山东莱州 261400
【正文语种】中文
【中图分类】TD928.9
1 研究背景
焦家金矿选矿车间破碎作业采用三段-闭路的方式,原矿经过鄂破、洗矿、中碎、
细碎、矿石粒度检查等过程后,然后由7#皮带上的布料小车在粉矿仓间进行布料。
选矿车间共有17个料仓,用于盛放破碎-筛分处理完的入磨物料。
其中1至10号料仓给1#4561球磨机供料。
11至15号料仓给2#4561球磨机供料。
9号、10
号料仓给3#2736和4#3236球磨机供料,16号、17号料仓给5#3645球磨机供料。
7#皮带布料小车系统的主要功能是实现矿仓料位检测,并根据各矿仓实际料位实现均匀布料。
布料小车根据球磨机实际运行状况和处理能力,科学地进行布料,确保磨机供料均匀合适,这样才能充分提高球磨机的生产能力。
选矿车间7#皮带布料小车原采用激光测距定位,在实际运用中处在诸多问题,不适合现场应用。
并根据生产实际情况,进行布料小车自动布料控制系统设计,使其具备优先布料、均匀布料、故障诊断报警、电机过流报警等功能。
2 基于激光测距定位的布料小车应用中的问题
选矿车间7#带布料小车原采用激光测距定位,激光传感器发射不同频率的可见激光束,接收从布料小车金属板返回的散射激光,通过预先设置的算法计算出布料小车所处的位置,并将其送给PLC。
此控制方式在日常运行中存在以下问题:
7#皮带所处环境潮湿其粉尘严重,影响激光信号发送;布料小车的金属板表面容易积尘,不能将所接受的激光束发射回去。
因此,导致布料小车定位系统失灵,无法确定小车位置。
皮带在运行时存在较大震动,经过一段时间的运行后,激光传感器和接受信号的金属板位置会发生偏移,无法测量布料小车的位置。
现在运行的控制系统在设计时存在缺陷,布料小车不能根据各料仓实际料位进行自动布料。
根据料位多少合理布矿,并正常情况下,优先排矿至正在使用的粉矿仓,同时服从中控室控制人员指挥;碎矿有大块或杂物进入粉矿仓应及时报告班长,由班长通知磨浮工段。
在人为操作中,无法对球磨机处理量进行精准判断,因此在布料过程中存在分配不均、规划不合理的状况,对球磨机的生产能力产生了一定的影响。
通过对7#皮带布料小车定位及自动给矿系统的设计可实现远程监测、自动控制、无人值守,消除
这一危险源及其对操作人员造成的伤害。
3 基于无载波技术UWB的布料小车定位与自动给矿系统
3.1 基于UWB的布料小车定位系统介绍
基于无载波UWB的小车定位检测系统,可实现布料小车的精准定位,且抗干扰性强,在此基础上技术人员可进行布料小车自动布料控制设计。
非接触式自动布料系统采用超宽带无载波通信技术为载体,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,可以实现在视距范围(无金属遮挡)下的高精度(偏差≤2.1cm,标准偏差最大值2.3cm)定位。
该系统的主要技术参数及指标如下:
系统测量精度:≤25mm;系统实时性:10Hz。
其收发信设计的基本机构如下:
图1 UWB小车定位系统的基本结构
在现场安装时,主要要安装了以下装置:安装在皮带首轮处的静基站,安装在皮带布料小车上的动基站,就近安装的布料小车定位系统分析仪。
将距离信息上传到布料小车定位系统平台进行滤波、计算,然后将所得到的小车位置通过光纤上传到磨浮PLC控制系统。
3.2 小车自动给矿设计
基于无载波技术UWB的布料小车精准定位实现了以后,电气技术人员在此基础上,进行了软件编程,实现了粉矿仓布料小车自动给矿。
其设计的主要思路是:
(1)优先布料:布料控制系统开放各给料机的优先顺序选择,可在上位机界面方便进行自定义优先布料位置及禁止布料位置。
(2)均匀布料:在保证优先布料位置料位到达设定料位后,再均匀调整其余各料仓料位,以充分利用料仓的储料能力。
(3)布料时间优化:根据相对应给料机是否开启以及当前球磨给矿量进行布料时
间调整。
(4)布料料位:为保证在小车布料行驶过程中导致已满仓位置冒料,可根据实际情况调整各放料口最高放料料位,并开放相关参数,操作人员可进行设置。
(5)系统将对雷达料位计通讯中断、恒保持等故障进行实时诊断,一旦出现,暂停该位置布料并做出报警提示。
(6)布料小车位置信号诊断,根据位置连续性原则,若出现位置信号大幅度跳跃,进行报警提示。
(7)从布料小车电气控制箱采集电机故障信号,若电机过流故障,做出报警提示。
4 总结
基于UWB的无载波技术的应用,可实现皮带布料小车的精准定位。
在此基础上,技术人员对布料小车控制方式进行编程,使其与球磨机给料相结合,使其具有优先布料、均匀布料、故障报警等功能,解决了选矿自动化控制中的一大难题。
在实际应用中,将大幅降低操作工劳动强度,提高选矿工作效率,实现降本增效。
参考文献
【相关文献】
[1]刘丽坤.基于UWB脉冲信号的测距定位技术[D].工学硕士学位论文.哈尔滨工业大学.2008.6:5-9
[2]龚江涛.UWB技术与应用[J].山东通信技术.2006.9:12-17。