Централизация и автоматизация управления бункерной погрузкой
Централизация управления бункерной погрузкой заключается в том, что управление всеми механизмами при загрузке железнодорожных вагонов (загрузочными конвейерами, бункерными затворами, погрузочными желобами и стрелами, подбункерными конвейерами и их питателями, маневровыми устройствами, весами и дозировочными устройствами) сосредоточено в одном месте — на пульте управления.
Пульт управления бункерной погрузкой оборудуют в середине одной из рабочих площадок, с которой видны пункты погрузки вагонов и оборудование. При наличии вагонных весов пульт управления устраивают в весовой будке, располагаемой на одном уровне или несколько выше нижних рабочих площадок.
Принципиальные схемы централизованного управления механизмами бункерной погрузки показаны на рис. 40 и 41.
Управление бункерными затворами и погрузочными желобами по схеме, показанной на рис. 40, осуществляется при помощи пневматических цилиндров путем переключения соответствующих кранов на пульте. В бункере по высоте установлены датчики указателя уровня угля, передающие сигнал на пульт управления.
Особенностью схемы, показанной на рис. 41, является применение качающихся питателей, конвейерных погрузочных стрел и электрических приводов. Оператор погрузки осуществляет пуск и остановку качающихся питателей, вибрационного грохота для подсева мелочи, привода конвейера, ленточной погрузочной стрелы, механизма подъема и опускания погрузочной стрелы, а также маневровой лебедки.
Пульт управления, кроме кнопочных постов для включения и выключения электродвигателей, оборудован указателями заполнения бункера и веса угля в вагоне.
Автоматизация бункерной погрузки отличается от централизации управления погрузкой тем, что все операции, выполняемые оператором при централизованном управлении, в данном случае совершаются автоматически.
По окончании загрузки состава вагонов углем все механизмы погрузочного комплекса выключаются также автоматически. Оператор осуществляет только наблюдение за показаниями сигнальных приборов и вносит соответствующие коррективы в работу механизмов.
Схема автоматизации бункерной погрузки угля в нерасцепленные железнодорожные составы, разработанная институтом Гипроуглеавтоматизация, показана на рис. 42. Для передвижки составов предусматривается применение нового подвагонного цепного толкателя с электрическим приводам; для взвешивания погружаемого в вагоны угля — конвейерных весов типа ЛТИ-2.
Принцип действия установки заключается в следующем: первая колесная пара головного вагона наезжает на магнитный датчик и включает в действие маневровый толкатель 1, конвейерные весы 2, вибропитатель 3 и сборный ленточный конвейер 4. По мере загрузки осуществляются автоматически передвижка вагона и взвешивание угля.
Особенностью схемы является возможность регулирования скорости движения толкателя, перемещающего очередной вагон состава под погрузочным желобом, в зависимости от весового количества угля, поступающего в вагон. Автоматическое регулирование скорости движения толкателя достигается тем, что работа конвейерных весов и толкателя сблокирована при помощи сельсинных датчиков. Это обеспечивает автоматическую, строго по весу, загрузку очередных вагонов по мере их заполнения и продвижения. Сигнал рассогласования работы конвейерных весов и толкателя через электромагнитный усилитель воздействует на привод толкателя и тем самым замедляет или ускоряет движение загружаемого вагона.
Для автоматической сигнализации и контроля процесса бункерной погрузки используют различные датчики и реле.
Уровень угля в бункерах контролируется при помощи нажимных, мембранных, поплавковых, маятниковых, вращающихся, фотоэлектрических и электрических датчиков.
Нажимные и мембранные датчики (рис. 43, а и б) имеют диск или мембрану, которые, прогибаясь под действием бокового давления угля, замыкают контакты. Недостаток датчиков — возможность зависания или слеживания угля около мембраны или диска.
Поплавковые датчики (рис. 43, е) имеют рабочий орган в виде поплавка, лежащего на свободной поверхности угля. При изменении уровня свободной поверхности угля поплавок, изменяя свое положение, воздействует на контакт, посылающий соответствующий импульс. Поплавковые датчики применяют только для контроля наибольшего и наименьшего уровней засыпки в бункерах. Недостаток их — подверженность механическим повреждениям при падении тяжелых кусков угля.
Фотоэлектрический датчик (рис. 43, д) состоит из фотоэлемента, на который воздействует луч света от источника, расположенного на противоположной стенке бункера. При заполнении бункера луз света не доходит до фотоэлемента, и последний дает соответствующий импульс.
Крыльчатый вращающийся датчик (рис. 43, е) представляет собой двигатель, вращающий вертикальный вал с лопастями на нижнем конце. Вращающий момент двигателя рассчитан так, что, когда лопасти засыпаны углем, вращение двигателя прекращается, вследствие чего срабатывают соответствующие реле, подающие импульс на сигнальную систему.
Электрические датчики основаны на использовании электропроводимости угля. Так как электропроводимость угля весьма низка (0,016—0,025 м/ом*мм2) и колеблется в больших пределах, электроды, находящиеся в бункере, подключают на вход магнитных или электронных усилителей.
Взрывобезопасное реле ИКС-1 с искробезопасными цепями управления (рис. 44) предназначено для контроля больших сопротивлений — до 1 мгом (сопротивление угля и породы) и малых — до 2000 ом при работе со щеточными или другими искробезопасными контактными датчиками. Для контроля заполнения бункера переключатель T устанавливают в верхнее положение. При отсутствии угля в бункере цепь катушек поляризованного реле РП-5 и его контакты в цепи катушки исполнительного реле РИ разомкнуты. При заполнении бункера углем до уровня, при котором уголь касается подвешенной трубы-электрода, образуется замкнутая цепь (через заземленный бункер) и реле РП-5 срабатывает, т. е. замыкает свои контакты в цепи катушки реле РИ, в результате чего переключаются контакты реле РИ в цепи управления и сигнализации.
Для надежной работы реле ИКС-1, особенно в тех случаях, когда имеется утечка с электрода на землю, предусмотрено охранное кольцо, присоединяемое к зажиму OK реле (см. рис. 44). На охранное кольцо подается положительный потенциал от выпрямителя ВС.
Охранное кольцо преграждает путь токам утечки с трубы электрода на землю.
Номинальное напряжение в цепи питания реле (переменный ток 50 гц) 127 в. Напряжение в цепи управления может быть установлено 12, 36, 60, 90 и 127 в выпрямленного тока, для чего на лицевой стороне изоляционной панели выведены зажимы с соответствующей маркировкой напряжений в зависимости от контролируемого сопротивления.
Напряжение в искробезопасной цепи управления реле ИКС-1 в зависимости от величины контролируемого сопротивления:
Максимальный ток при коротком замыкании цепи управления реле составляет 0,005 а.
Реле ИКС-1 позволяет вести контроль сопротивления на расстоянии нескольких сотен метров от места его установки.
Схема включения реле ИКС-1 для контроля верхнего и нижнего уровней в бункере показана на рис. 45. Последовательность работы схемы: бункер пуст — искробезопасные цепи управления разомкнуты;
- бункер заполняется углем — электрод нижнего уровня соприкасается с углем. Реле при этом не срабатывает, так как электрод нижнего уровня включен через нормально открытый контакт исполнительного реле РИ.
При дальнейшем заполнении бункера уголь соприкасается с электродом верхнего уровня. При этом реле РИ срабатывает, дает сигнал о полной загрузке бункера и замыкает свой нормально открытый контакт в цепи электрода нижнего уровня;
- уровень угля снижается — искробезопасная цепь управления продолжает оставаться замкнутой через электрод нижнего уровня;
- при дальнейшей разгрузке бункера искробезопасная цепь электрода нижнего уровня разрывается и схема возвращается в исходное положение.
Взрывобезопасное электронное реле РЭУВ-2 (рис. 46) на полупроводниках применяется на шахтах и рудниках, опасных по газу и пыли.
Реле представляет собой усилитель, работающий на кристаллическом триоде типа ПЗ-А, в коллекторную цепь которого включена обмотка исполнительного реле ПР.
Усилитель питается от полупроводникового выпрямителя B1, собранного из германиевых диодов типа ДГЦ. Вспомогательный полупроводниковый выпрямитель Bt и трансформатор ТУ служат для управления триодом. Питание реле осуществляется от сети переменного тока напряжением 127 в через силовой трансформатор TC. Для включения реле применяется специальный выключатель КУ. Взрывобезопасными цепями являются выводы от обмоток W1' и W1'' трансформатора ТУ. При разомкнутой цепи между зажимами 7 и 8 во вторичной обмотке трансформатора ТУ индуктируется нормальное напряжение, величина которого определяется соотношением витков первичных W1 и вторичных W2 обмоток трансформаторов TC и ТУ. Это напряжение, выпрямленное германиевыми диодами B2, создает в управляющей цепи триода ПЗ-А ток, закрывающий триод. При помощи переменного сопротивления R2 величина этого тока устанавливается больше величины открывающего тока, и триод закрыт.
При включении на зажимы 7 и 8 сопротивления в цепи обмотки W1' (или W1'' в зависимости от положения переключателя П) трансформатора управления ТУ возникает ток нагрузки. Соответственно начинает протекать ток нагрузки в цепи первичной обмотки W1 трансформатора ТУ. Вследствие падения напряжения от этого тока на сопротивлении обмотки W2 трансформатора TC напряжение на зажимах обмотки W1, питающей трансформатор ТУ, снижается. Соответственно снижается и напряжение на выводах вторичной обмотки трансформатора управления W2, а следовательно, и напряжение на выходе выпрямителя B2.
В результате ток, закрывающий триод, уменьшается и триод открывается. Обмотка реле ПР обтекается коллекторным током и реле срабатывает.
При применении устройства для контроля заполнения бункеров зажимы 10—13 цепи управления присоединяются один к бункеру, другой к специальному электроду, соприкасающемуся с углем или породой (рис. 47). На погрузочных бункерах угольных шахт рекомендуется применять электрод конструкции ДонУГИ, обеспечивающий устойчивую работу реле в пыльной среде.
Взрывобезопасность цепи управления реле обеспечивается тем, что эта цепь работает при небольшом напряжении и малых токах, недостаточных для образования опасной искры. При напряжении 3 в наибольший ток в цепи управления не превышает 45 ма, а при максимально возможном напряжении 125 в ток составляет ничтожную величину (0,25ма). Этим обеспечивается также безопасность управления устройством при помощи голых проводников.
В целях взрывобезопасности реле РЭУВ-2 монтируют в герметически закрытом корпусе.
