斜井带式输送机拉紧重锤车位置监测系统的研发与应用

原磊明，王海斌，李允旺，王 雪

（1.山西凌志达煤业有限公司，山西 长子 046606，2.中国矿业大学 机电工程学院，江苏 徐州 221116）

1 工程概况

凌志达煤业主斜井带式输送机采用拉紧重锤车对其皮带进行张紧，不仅起到皮带张紧作用，还能反映皮带的运行状态。当皮带的拉紧重锤车上行的距离过大时，可能会使皮带的张紧力不足导致皮带部分松脱；当拉紧重锤车下行的距离过大时，皮带可能发生断带事故。一旦发生断带事故后果，轻则造成运输物质滑落停滞，重则造成人员的伤亡事故。因此，研发斜井带式输送机拉紧重锤车位置监测系统对其进行检测，以判断皮带的运行状态至关重要。

2 系统的工作原理与硬件组成

1）系统的工作原理：见图员。检测传感器组分别记表1至8号。当输送机正常运行时，采集通讯箱将采集传感器组的数字量输入，并传输到监测显示箱，通过液晶屏对小车的位置进行显示，当小车位置超过设定值范围时，语音报警器发出报警提示。

图1 带式输送机拉紧重锤车位置检测系统工作原理

2）系统的硬件组成：主要由检测传感器组、采集通讯箱、监测显示箱、语音报警器组成，检测传感器组由8个霍尔传感器构成，装在传感器固定架上，间距20 mm，传感器下方有若干个磁块连续排成长度约140 mm的磁条。

3 系统的软件界面及功能

3.1 主监测界面

图2界面模拟一台拉紧重锤车，并设置范围0到200 mm的尺寸标尺。拉紧重锤车会根据监测到的传感器数据在轨道上进行移动，指针在标尺上指出车的位置，并在标尺右侧显示出车的位置数值。

图2 拉紧重锤车位置监测系统的主监测界面

正常情况下，拉紧重锤车在一定范围内移动。上限值与下限值根据车的实际情况按“设置”窗口进行设置。当上行超限时，将发出“上行超限，请注意”的语音报警。当下行超限时，将发出“下行超限，请注意”的语音报警。当下行严重超限时，可能是皮带发生断带事故时，拉紧重锤车不受皮带张力限制。向下移动的情况，此时发出“注意,下行严重超限，疑似断带，请避险”的警报，并向断带保护系统发出断带信号，启动断带保护。

拉紧重锤车的位置由8个传感器进行指示，在界面重锤车的下方为8个传感器的安装位置与状态显示，安装位置是根据实际的安装位置进行设置的。当重锤车位置不大于7倍传感器的间距L时，前方的位置传感器接通变为绿色，后方的指示灯显示为红色。重锤车的位置若超过7倍的传感器间距L时，后方的传感器接通变为绿色，而前方的n个传感器不接通、显示为红色，重锤车的位置为（6+n）L。

窗口下方设置“设置”、“帮助”、“断带报警复位”3个按钮。点击“设置”与“帮助”可打开设置窗口和帮助窗口。点击“断带报警复位”可对拉紧重锤车严重下行超限的报警进行复位。此操作需采用专用鼠标进行操作。窗口下方设置通讯指示灯；通讯正常时，呈现暗绿色；通讯不正常时，显示红色。

3.2 设置窗口

参数设置窗口中，可设置4个参数，并在窗口下方对参数设置进行了简要说明。“传感器安装间距”输入框，根据传感器实际安装间距输入数值。“张紧小车上端报警位置”和“张紧小车下端报警位置”输入框，用来设定重锤车的上行和下行的报警位置。当车处于此位置时，会触发语音报警。“张紧小车下限严重超限报警位置”输入框，用来设定车下行的极限位置，在此位置时，可能是发生断带的情况，一旦重锤车行至此位置时，语言报警将触发，并向断带保护控制系统发出信号，启动断带保护。

3.3 帮助窗口

帮助窗口中，对主界面的组成与功能进行了简单说明；包括张紧小车及尺寸标尺、传感器状态显示、报警与复位，使人机交互界面更友好，更易于理解使用。

4 使用效果

所述斜井带式输送机拉紧重锤车位置监测系统已在凌志达煤矿主井带式运输机投入运行八个月的时间。正式运行阶段，该系统能准确检测拉紧重锤车的运行位置，并正确反映皮带的运行状态；在发生疑似断带事故时立即报警，并使断带保护系统及时动作，有效防止了断带引发的严重事故。实践结果表明，该斜井带式输送机拉紧重锤车位置监测系统动作灵活可靠，达到预期效果。

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