强抗干扰高精度远距离无线遥控矿用安全型气动司控道岔的研制

马 萍

（山东兴杨矿业有限责任公司，山东 肥城 271608）

强抗干扰高精度远距离无线遥控矿用安全型气动司控道岔的研制

马 萍

（山东兴杨矿业有限责任公司，山东 肥城 271608）

伴随着我国经济和科学技术的不断发展，矿产行业与机电一体化的联系也越来越密切，更多的机电一体化技术运用到了采掘、维护、运输等矿产行业的各个环节中，有效地推动了现代化矿井行业的发展。本文从机电一体化对现代化矿井业发展的必要性，着重分析了机电一体化技术在矿产行业中的实际应用，并指出今后机电一体化发展的前景。

机电一体化；现代化矿井；发展方向

1 研制理由

铁路机车运输是矿井运输大巷的主要运输方式之一。随着矿井生产的发展，运输量的不断增长，列车的行车密度相应增大，运输效率和行车速度也相应地提高。在这种情况下，矿井的运输安全就成为很突出的矛盾。要解决这一矛盾，除了加强组织调度，提高管理水平之外，更主要的是采用行之有效的技术措施和先进的安全设备，矿山轨道运输自动化服务已成为发展趋势。

2 研制目标要求

司机可以使用无线发射机遥控设备，实现遥控搬动道岔，取代原来的人工搬道岔装置，并按照信号灯显示的情况行驶，提高运输效率，改善铁道运输的工作安全条件，保障职工人身安全。该装置设计要先进，性能要稳定可靠，抗干扰能力要强，判向准确，保护可靠，具有良好的防水防尘效果。同时要安装方便，操作灵活，岔位显示清晰直观，符合煤矿铁路运输的实际需要。

3 构成

主要由矿用窄轨道岔、遥控发射机、主机箱、气动转辙机、岔位状态指示器等组成，气源采用矿山压风机气源，控制采用数字编码电路实现遥控命令执行机构动作。

4 主要技术指标

电源：AC127V，气 源 压 力：0.2-0.8Mpa，电磁阀：DC12V AC127V，遥 控 距 离：50M，最 大 行 程：140MM，最大拖动力：400KG，转换道岔时间：3S。

5 结构设计

5.1 矿用窄轨道岔

适用于15kg、18kg、22kg、24kg、30kg等多个系列窄轨道岔分。

5.2 遥控发射机

发射机与接收器编码绝对一致，实现遥控命令执行机构动作，具有非常强的抗干扰性能。遥控发射机最大控制路数为16路，也可扩展至32路，控制动作时间不大于3.5秒。调制方式为FM方式，调制频率：315MHz，发射器至执行机构距离：50M。发射器由司乘人员手持控制，控制执行器动作。

5.3 主机箱

主机箱内设有接收器，电源电路，控制电路，电磁阀，以及各种保护转换电路等。接收器接收遥控发射机信号，与遥控发射机配合，共同完成成信号的接收和命令执行机构动作。

解码频道：1-16位

工作环境：-10ºC～+40ºC

该部分主要有高放选频、二次变频、频谱整形、解码输出等部分组成，均采用优质性能电路，并实行模块化结构，工作性能稳定可靠。

5.4 气动转辙机

气动转辙机为工作执行机构，采用气缸推动方式，气源采用矿山压风机气源，也可配空压机组成独立气源。这种气动执行机构耐用不怕水，不怕泥，合岔严，克服了电动执行机构怕水、怕泥、对电压要求苛刻、易损坏、故障率高的缺点。

5.5 岔位状态指示器

该指示器与执行机构密切配合，用于指示道岔的位置状态，以传达给司控人员明确的信息，方便司控人员的操作。

6 工作原理及使用性能

6.1 装置原理框图

6.2 使用性能

当电机车行驶至控制区域时，如发现岔位指示器指示的道岔位置不符合电机车的前进方向时，根据该执行器设定的频道按动相应的按钮，发射器即发射该频道信号。接收器收到信号后，将信号放大并进行调制和编码识别，即启动执行电路操纵气动转辙机执行机构，使岔位向需要的方向运动，岔位完全到位后，相应岔位指示灯亮，岔位转辙完毕。当需手动控制时，可按动主控箱上的相应按钮，即可实现道岔转换，同时转换岔位指示器的显示状态，岔位指示器箭头所指方向即为电机车行驶方向。

7 道岔其整机特点

（1）控制器采用抗干扰能力强的单片机进行信号采集识别判断，无线遥控能在远距离对道岔进行准确遥控，确保机车的安全行驶；（2）采用数字编码技术，系统抗干扰能力强；（3）电控部分常闭不间断监测，显示箱直观地指示出道岔目前位置，司机可根据机车要去的方向在远方遥控改变道岔位置；（4）显示箱亮度高，字型大方美观，显示道岔方位准确、清晰；（5）该装置最大可控制路数为16路，控制动作时间不大于3.5秒，最大控制距离大于50米，可根据道岔的不同情况，设定系统安装的位置及工作方式；（6）装置体积小，占巷道面积少，安装简单，操作简便。

8 优点

该产品既可利用铁路旁固定按钮操作，又可在矿车行驶过程中，司机利用遥控操作。司机在电机车上远距离按动按钮，就可实现遥控搬动道岔，使矿车实现自行变道，同时配合醒目的方向指示器，做到了变道的万无一失。本产品消除了原矿山常规利用人工搬道岔所带来的不便，做到了既安全又省时省力。相对于一般的电动司控道岔，他又具有不怕水、不怕泥，合岔严密的优点，避免了因工人在行车过程中的操作失误而造成的损害。在井底主要运输大巷安装该司控道岔装置，对进一步加强矿井的安全生产、提高运输效率及企业信息化建设具有重要意义。