煤矿电机车的运行速度控制

2019-11-30任国华

电子技术与软件工程 2019年17期

文/任国华

在我国的煤矿产业生产企业中，仍旧有将近60%的企业还是沿用的传统电机车来为井下作业的工作人员运输生产材料。煤矿产业中专用的电机车操作简单、使用灵活，因此它在煤矿井下运输系统中占有绝对重要的地位，同时电机车在整体线路上的运行状态也将会直接对煤矿生产的安全以及生产效能产生极大的影响。所以对电机车进行科学的管理、合理的调度，让其满足在煤矿生产上的需求，也是煤矿企业需要主要关注的问题之一。而且因为煤矿井下的作业生产环境是比较复杂的，所以电机车的行驶速度无法得到有效的控制，行驶的速度一旦过快，就会引起撞车、追尾甚至是翻车等运输事故，给工作人员的人身安全带来威胁，因此在行业内部研究出一种显示电机车行驶速度，并对其进行控制管理的系统就十分重要了。

1 煤矿电机车的测速装置工作原理

该装置的控制原理主要是采取了单片机来进行控制，并且会安装上液晶的显示屏，除此之外，还会装配上高速、低功耗、超强抗干扰的新式干扰单片机等等科技含量高的部件。

控制开关信号将由安装在电机车轮缘上的磁力，单片机可以用到测量到外部的传感器的信号，然后再通过一系列的计算来对总结出电机车在各种各样的运行状态下的数据，而装置中的硬件电路其实是模块化的设计，主要是将不同的功能将电路进行模块化的划分，然后再利用软件的调试对不同的模块进行功能上的编程。而煤矿井下的生产工作环境复杂，所以设计人员都会在硬件电路中以及软件的编程中加入对应的一些抗干扰的功能，希望通过这种方法来增强装置在运行阶段中的稳定性能。

2 测速装置的性能情况

测速装置主要的功能就是为了将电机车运行状态下的速度进行直观的显示，具体的功能使用如：

（1）煤矿电机车在运行过程中，在遇到弯道、岔口以及会车时，都必须将机车速度控制在1.5米/秒以下，只有这样，才能够有效的避免出现煤矿井下的机车因为行驶过快而机车相撞、车体掉道等等安全事故的发生，可以高效的提高运输的工作效率，与此同时，仪表也将采用LED管来将电机车的速度进行显示，方便工作人员进行读取，让他们可以随时都观察到对应的机车行驶速度数据；

（2）在速度表上，需要同时安装部署上储能的装置，来将机车的实际运行速度进行实时的显示，这样安装部署的目的就是为了防止机车在过岔口的时候，速度表出现断电而无法对速度数据进行显示。

3 测速装置在煤矿电机车上的安装以及使用

想要安装好该装置就必须将速度传感器进行稳妥的固定，速度传感器最好是安装在车轮的内部，这样才能有效的避免出现机车的掉道，对机车的测速带来影响。同时也要固定好磁铁材料，一般情况下都是选择铝棒带螺母来固定，同时还要注意定期进行清洁工作，最大限度的减少对磁性的消耗，而这样做也可以有效的减少电机车的速度在测量时出现误差。

4 煤矿电机车的运行特点

煤矿的电机车其实是有轨运输领域中一种重要的牵引机电设备，因此它本身在运行的过程中也是要遵循一定的工作原则的，比如：在电机车运行阶段中，首先是牵引设备来带动整体的电机车车轮的转动的，并且电机车也可以借助于车轮与轨道之间的摩擦来带动电机车的运行。而在这种运行的方式下，电机车的牵引力不仅仅会受到内燃机功率的影响，同时也会受到电机车车轮与轨道之间的摩擦影响。

纵观世界煤矿产业，电机车在该行业生产中被广泛的应用着，尤其是在煤矿井下的作业工作中使用的范围最广，在外国，电机车还会被应用于有高瓦斯的矿井中，以此来提高矿井作业的安全系数。但是，虽然电机车有着诸多的优点，在作业的环节中还是比较容易受到环境的影响，如果矿井的通风效果不佳，那么将直接对电机车的运行速度产生一定程度的影响。

随着我国煤矿产业的发展，电机车的设计理念也在不断的更新，对电机车的要求不仅仅要工作效率高，也需要将运行过程中的速度进行实时的反馈，帮助井下工作人员能够清晰的看到电机车的速度变化。

5 煤矿电机车的运行速度控制

当电机车处于正常的运行情况下时，一般有两种不同的运行速度：直列的运行速度以及并列的运行速度。比如在实际的煤矿开采工作中当电机车之间需要达到某一种运行车速的时候工作人员就可以通过对主令手柄的操作来控制电机车的运行速度，还可以让它停在指定的位置上，同样的，如果需要对电机车有一些特殊的指令要求也可以通过控制操作手柄的方法来控制电机车并列运行。此外也可以利用惯性的速度让电机车自然达到一定的速度要求，然后再通过控制手柄操作来让电机车加速，直到电机车的速度达到并列或直列的速度上。尤其需要特别注意的是，在最后工作中还需要对电机车进行由低档向高档位的转换，因此此时在转换过程中的速度一定要快，只有这样才能保证电机车在煤矿井下的运行安全。

在矿井作业工作中，如果要对电机车实行调转作业时，就必须严格按照规定的速度进行，这样做的原因是因为此时的电机车的运行速度都是比较低的，所以需要工作人员先将电机车的操作手柄控制在串联起动档位上，再按照一定的操作顺序来让电机车可以顺利的达到要求的速度范围以内，

在实际煤矿井下作业过程中，外界的环境是分复杂多变的，所以电机车在作业的过程中很有可能会遇到较长的距离以及呈现出下滑状态的坡势，此时操作人员就必须立即将操作手柄的参数归零，让整个电机车可以单纯的依靠惯性作用继续运行，如果在此过程中需要临时加大车速，就必须对手柄的参数进行精准的控制。这样做的目的是为了防止电机车超过规范的参数要求而突发意外事故，避免出现工作人员伤亡事件。比如，国内某家煤矿企业在煤矿井下作业时采用的是架线式的电机车，而工作人员在电机车运行过程中采用的是电气制动法，换言之，也就是说在机电车运行过程当中要将主控操作手柄从零档使用逆时针方向推向一档，当电机车的速度被有效的控制在一定范围之内时，工作人员再将控制的手柄重新归为零档。在使用电器制动法的时候也需要特别注意一点，不能够在某一个档位停留时间过长，这是因为设备的内部电阻会不断散发出热量，如果在一个档位停留过久那么就会导致电阻被烧坏。