矿司控道岔的应用研究

摘 要：以往在开采煤矿时，在改变道岔间的运输转换时，采用的一直是人工操作，这不仅威胁着工人和煤层的安全性，同时也降低了生产效率。因此，为了满足综合机电一体化的发展需求，在矿井安装司控道岔，来代替人工扳道器实现矿车的变道，具有结构简单、工作可靠、抗干扰性强、维修方便、故障率低及互换性好等特点，这可以极大地改善矿井的运输系统，尤其是窄轨运输，提高整个系统的运输效率。

关键词：司控道岔 人工扳道 自动化

中图分类号：TD26 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（c）-0103-01

煤矿自动化的发展，对提高煤矿的煤炭生产量具有非常明显的推动作用。很多煤矿在建矿伊始往往采用的人工扳道，其不仅运输效率较低，环境差、系统生产不科学，而且也容易发生伤残事故，从而影响矿井安全。因此，在运输设备的选择上，如果选择可靠安全、准确稳定的自动道岔设备，远距离控制道岔，则可以实现安全生产的目的。

1 人工扳道存在的不足之处

人工扳道在工作过程中存在各种弊端，严重威胁着矿井的安全。主要不足之处有以下三点：（1）在矿车或者机车开停时，容易发生撞击，从而导致车身的损坏。（2）在开停车时，还需要对道岔进行扳动，这也需要耗费时间，致使运输效率低下。同时，这种来来回回、起起落落的频繁操作，不仅降低了电车的使用寿命，而且也容易导致运输紧张，并出现车辆堵塞的情况。此外，使用工人扳道也存在着安全隐患。（3）使用人工扳道，不利于克服煤尘、瓦斯爆炸等的潜在威胁，也需要改善装置。这些不足之处的存在都促使了各个煤矿探索新的设备装置。

2 设备选择

除了人工扳道的不足之外，随着各矿区的不断开采，也使得各矿的机械化开采难度加大。同时，外加水害隐患、水平衔接滞后、煤层压茬也极其紧张，从而使其井下作业更加复杂化。司控道岔装置又分为分为电动式和气动式两种。由于电动式具有稳定的工作性能且优良可靠，抗外界干扰的能力也较强，并且故障的发生率也较低。因此，有条件的煤矿可以选用煤矿用电动式司控道岔装置，以期改善机械设备，降低煤矿事故的发生，提高生产效率。

3 司控道岔的工作原理

3.1 司控道岔主要组成

司控道岔是矿井下运输线路的重要组成部分，司控道岔装置主要有发射器、控制器、岔位显示器、执行机构等四部分共同组成，使用的气动装置是由气缸、单向阀、油水分离器、蓄能器、电磁换向阀、导气管等共同组成的。

3.2 工作原理

司控道岔是通过发射器实现编码信号的发射的，且运用的是加密编码脉冲调制的方式。机车司机通过控制发射器的指令键，并接通电源指令键，而后编码电路便会自动的根据指令进行编码，输出相应的编码信号，该信号还会与振荡器产生的高频信号被共同送往调制器，从而产生了调频信号，还要经过发射器发射出去。控制器是装置的核心部分，它通过接收和驱动信号，将较小的调频信号放大，并清除接收信号的干扰部分，只保留固定赫兹的载波信号（315 MHz），从而实现编码信号与载波信号的分离。当信号被接收且确认后，电源便可以立刻驱动电动转撤机的运转。而当转撤机运转时，其摇臂也会带动平板的拉条和拉杆的转动，从而带动平板的拉条完成道岔的自动转换。同时，电动转撤机内部十字插头的位置也会实现转换，进而转变交流电的供电方式。此外，司控道岔装置还可实现岔位指示器LED的方位转换，从而完成道岔与岔位指示器的同步转换。在此工作原理中，需要注意的是控制电压需要保持12 V。此时，司控道岔也完成了一个工作过程。

3.3 电路设计

司控道岔的电源是127 V，是由大巷照明提供的动力电源。通过控制器将电源输送到转辙机、岔位显示器中，进而达到了转辙机和岔位显示器同步转换的目的。

4 安装与调试

4.1 安装

司控道岔的安装主要有以下几个步骤：（1）在矿井下的主要安装道岔处设计一个专门的安装室，并作为司控装置的设备安装室。在一定程度上，安装室还可以防止机械的损坏。其设计的规模为1500×1500×1200 mm（宽高长）。（2）照明的电源线要挂在电缆钩或者是顶板处。若有电缆钩，电源线需要跟随电缆钩进行吊挂；若无电缆钩，则可以使用特制的小电缆钩进行吊挂，并且还要有一定的高度和间距。（3）控制器也需要安装到安装室内，并利用控制器的四个底脚孔将其吊挂在室内的墙壁上，以使其更好的和转撤机进行连接。（4）需使用三通插孔将控制器和电源进行连接。（5）使转撤机的支架固定好，同时，转撤机的摇臂还要位于道岔平板拉条的中心线上，并且转撤机还要与该中心保持垂直。此外，还要调整连杆与道岔间的位置。（6）调整连接拉杆与道岔之间的转动距离。（7）将显示器吊挂在钢丝绳上。

4.2 调试

安装之后，还需要对司控道岔装置进行调试，以检测其是否安全可用。首先，需要接通装置的电源，并通过发射机或手动按键进行信号发射，以检测扳岔及岔位的指示功能是否灵活可靠。其次，机车司机要按正常的顺序对道岔进行扳动，以使转撤机可以正常运行。但若道岔没有实现转换，岔位指示也没有发生变动时，司机便可以察觉并发现道岔未能实现成功转换。最后，要对整个系统装置进行调试。接通电源，发射机按照接收器的相应数字进行信号发射，若转撤机的运转方向和设定的方向相一致，且岔位的指示方位与道岔的方向也相符，就说明该系统正常运行，没有出现失误。

5 使用

在使用过程中，司机需将机车运行到控制器可接受的范围内，并发射编码信号，而后通过控制器来驱动转撤机发生运转，与此同时，岔位指示器也相应的转动，而道岔便可实现自动转换。但当司机按错发射数字时，道岔转换方位与设定的也不一致，司机就需要放慢车速或停止行进，并在7s再次发射信号，便可恢复设定的方位。若发射机无电或损坏时，司机还可以使用控制室内的转换按钮，从而实现道岔的转换，操作时间的间隔与发射机的时间间隔相同。此外，当转撤机无法运转时，还可通过转撤机的摇把来实现道岔的转换。

6 结论

煤矿是我国重要的工业资源，煤产量的多少对我国经济的发展有重要的促进作用。为此，建议有条件的煤矿可采用司控道岔的运输装置，不仅能过提高运输效率，改善矿井环境，同时还建立健全科学合理的生产体系，从而减少安全事故的发生。此外，该系统装置还具有调试方便，安装便捷，易于维修等优点。一定程度上，也可以使各煤矿更好地发挥其功能和作用，通过更大的产能，不断促进我国经济健康快速的发展。

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