книги из ГПНТБ / Иванин В.Т. Основы автоматизации производства на карьерах учебник

На рпс. 114 показана принципиальная схема управления конвей­ ерной линей с применением реле скорости и контролем длительности пуска каждого конвейера по времени.

Кратковременным нажатием на кнопку «Ход» включается катушка контактора КЛ1 и реле времени РВ1. Кнопка «Ход» шунтируется замыкающим контактом контактора КЛ1 п размыкающим контак­ том РВ1.

После того как лента первого конвейера приобретает нормальную скорость, включится реле скорости п замкнет свои контакты PCI в цепи контактора КЛ1 первого пускателя и в цепи контактора КЛ2 второго пускателя. В связи с этим первый конвейер переводится на самоконтроль (после размыкания контакта РВ1), а второй конвейер

Рис. 114. Принципиальная схема управления конвейер­ ной линией с применением реле скорости и контро­ лем длительности пуска каждого конвейера по времени

переводится в пусковой режим. После окончания пускового режима, когда лента второго конвейера достигнет номинальной скорости, его реле скорости сработает и замкнет свои контакты. Первым кон­ тактом РС2 второй конвейер переводится па самоконтроль, а вторым контактом осуществляется пуск третьего конвейера и т. д.

Таким образом, после пуска первого конвейера дальнейший пуск всех остальных конвейеров будет осуществляться автоматически в зависимости от скорости движения рабочих органов конвейеров.

Если по каким-либо причинам скорость рабочего органа одного из конвейеров не достигнет номинального значения и не замкнутся контакты его реле скорости PC, то размыкающий контакт соответ­ ствующего реле времени PB разомкнется и пуск конвейерной линии будет приостановлен.

Если во время нормальной работы конвейерной линии рабочий орган значительно снизит скорость или совсем остановится (в резуль­ тате пробуксовки или обрыва), то произойдет автоматическая оста-

170

ыовка поврежденного конвейера и всех конвейеров, передающих груз на поврежденный конвейер, вследствие размыкания соответ­ ствующих контактов PC реле скорости.

Применение в схемах автоматизации конвейерных линий реле скорости позволяет производить последовательный пуск двигателей конвейерной линии и осуществлять необходимые блокировки в зави­ симости от вступления в работу контролируемого конвейера.

Рассмотренная схема применима только при управлении конвейе­ рами, мощность приводов которых не превышает 100 кВт. При мощностях 500—600 кВт в качестве привода используют два двига­ теля с фазным ротором, и схемы управления при этом усложняются, так как для управления каждым двигателем используется большое количество релейно-контакторной аппаратуры.

В качестве примера рассмотрим схему управления двухдвигатель­ ным приводом конвейера, изображенную на рис. 115 1.

Разгон двигателей конвейера Д1 и Д2 осуществляется с помощью контакторной схемы, которая работает в функции тока и времени. Такой способ включения контакторов ускорения обеспечивает в процессе разгона при различном весе груза на конвейере одинаковые динамические моменты при переключении ступеней ускорения.

Для уменьшения количества аппаратов в схеме контакторы ускорения У1—У5 приняты четырехполюсными, а контакторы 1-У6 и 2—У6 — трехполюсиыми с соединением контактов в треугольник для снижения токовой их нагрузки. Заданное распределение нагрузки между двигателями обеспечивают обычно с помощью небольших по величине постоянно включенных сопротивлений в цепи роторов (на схеме показаны пунктиром).

Реле РТ1, РТ2 предназначены для защиты от междуфазных корот­ ких замыканий и от перегруза двигателей Д1 и Д2, а реле РТЗ защи­ щает от замыкания любой фазы на землю. Для контроля нагрузки дви­ гателей установлены амперметры А1 и А2- Указательные реле РУ1— РУ5 сигнализируют о причине аварийного отключения конвейера. Для защиты низковольтных цепей схемы установлены автоматические выключатели АВ, АВ1—АВЗ, Al—A4. Если в процессе работы конвейера по какой-либо причине отключится пускатель П, то реле PB с выдержкой времени отключит конвейер.

Для пуска конвейера ключ ИУ поворачивают в положение «Вкл». Срабатывает пускатель П, включающий двигатели Ш (очистной щетки конвейера), Т (тормоз), М (маслосмазка) и В (вентилятор обдува двигателей Д1 и Д2). Одновременно включаются реле вре­ мени РВ1—РВ7, подготавливающие к рабооте роторную станцию. Замыкается контактор КП, подающий питание на соленоид ЭВ привода масляного выключателя В. По цепи статоров Д1 и Д2 протекают пусковые токи, срабатывают реле 1-РТ1 и 2-РТ1. Двига­ тели разгоняются; по мере разгона токи в статорах уменьшаются,

1Схема и описание ее работы приведены по учебнику Волотковскпй С. А.

идр. Электрификация открытых горных работ. М., «Недра», 1972.

171

реле 1-PTl и 2-PTl отключаются, реле РВ1 теряет питание и после небольшой выдержки времени включает контактор У1. Токи в стато­ рах Д1, Д2 толчком возрастают, снова втягиваются реле 1-РТ1, 2-РТ1, срабатывают следующие контакторы ускорения и т. д. После втягивания контакторов 1-У6 и 2-У6 пуск заканчивается.

Блок-контакт КБВ выключателя В через контактор КП отключает питание соленоида ЭВ после его включения, а контакт КБО подго­ тавливают цепочку отключающего соленоида ЭО. Вспомогательный контакт КБП на штоке электромагнита включения предотвращает многократные включения на короткое замыкание выключателя В («прыгание») при удержании ключа ИУ в положении «Вкл».

Остановка конвейера производится поворотом ключа ИУ в поло­ жение «Откл.», а также при замыкании контактов реле и аппаратов защит и блокировок в цепи отключающего соленоида ЭО-

В последние годы проводится совершенствование схем автомати­ зации конвейерных линий в направлении создания универсальных

иблочных бесконтактных схем управления с применением телемеха­ нических устройств, обеспечивающих передачу большого количества команд управления и сигнализации по малопроводным линиям связи. При этом предусматривается выполнение максимума приведен­ ных ранее требований, предъявляемых к автоматизированным конвейерным линиям, и возможность применения типовых схем для автоматизации стационарных, полустационарных и переносных конвейерных линий, комплектуемых конвейерами различных типов.

Схема управления конвейерами, разработанная институтом Гипроуглеавтоматизация обеспечивает: местное управление при произ­ водстве наладочных и ремонтных работ; местное сблокированное управление, при котором пуск конвейеров производится с помощью реле скорости; централизованное дистанционно-автоматизированное управление, осуществляемое оператором конвейерной линии по теле­ автоматической системе.

Схемой управления предусмотрены основные виды защит электро­ двигателей (от токов короткого замыкания, перегрузок, замыканий на землю); контроль аварийного схода и проскальзывания ленты; предупредительная сигнализация, громкоговорящая связь и аварий­ ное отключение конвейеров; автоматизация натяжного устройства

идр.

Телемеханическое управление ,конвейерной линией осущест­ вляется с помощью комплекта аппаратуры «Сигнал» (см. § 39).

§ 67. Основные правила эксплуатации автоматизированных конвейерных линий

Автоматизированное управление конвейерными линиями способно обеспечить достаточную эффективность лишь при надлежащем состоянии механической части конвейера.

Согласно Правилам технической эксплуатации для предприятий, разрабатывающих месторождения открытым способом, конвейерные

173

установки должны быть оснащены аппаратами централизованного дистанционного управлення или автоматизированного управления, пультами с приборами для контроля за состоянием установок и ис­ правностью системы дистанционного управления, а также звуковой и световой сигнализацией.

Управление автоматизированной конвейерной линией или поточнотранспортной системой осуществляется одним оператором. Пуск конвейерной линии оператор производит после получения разреше­ ния с места загрузки конвейерной линии.

За исправным состоянием и работой всех механизмов и аппара­ туры автоматизации конвейерной линии следит дежурный электро­ слесарь; он же в начале каждой смены производит профилактический осмотр всей конвейерной линии и устраняет мелкие неполадки.

Сложный ремонт аппаратуры автоматизации непосредственно в карьере не производится. В случае выхода из строя какого-либо блока последний заменяется резервным. Неисправный блок ремонти­ руется (восстанавливается) квалифицированным персоналом в мастер­ ских карьера.

Перед пуском в работу каждый конвейер подвергается осмотру. Прп этом проверяют исправность механической части конвейера, заземления, а также исправность световой и звуковой сигнализаций.

В нерабочие и ремонтные смены ремонтная бригада производит ремонт механической и электрической частей конвейеров, ремонт и наладку аппаратуры дистанционного автоматизированного упра­ вления.

При эксплуатации н ремонте аппаратуры автоматизации кроме соблюдения основных правил техники безопасности необходимо соблюдать дополнительные правила, связанные с эксплуатацией аппаратуры с радиоактивными элементами.

§ 68. Технико-экономические показатели работы автоматизированных ленточных конвейеров

Автоматизация конвейерного транспорта позволяет резко сокра­ тить количество обслуживающего персонала, сократить время пуско­ остановочных операций, снизить стоимость доставки грузов и за счет более качественной эксплуатации уменьшить расход ленты и роликов.

Однако в каждом конкретном случае переходу на автоматизиро­ ванное управление конвейерными линиями должен предшествовать расчет экономической целесообразности автоматизации. Так, для неразветвленных конвейерных линий с числом конвейеров менее четырех применение диспетчерского автоматизированного управления нецелесообразно ввиду высокой стоимости аппаратуры и сложности ее наладки. В этом случае более эффективно с экономической точки зрения местное управление или диспетчерское (дистанционное) централизованное управление. Автоматизация отдельных конвейе­ ров, как правило, экономические неэффективна.

Автоматизация разветвленных конвейерных линий с большим

174

числом конвейеров, как правило, экономически эффективна. В этом случае экономическая эффективность обусловливается резким сокращением обслуживающего персонала, повышением надежности работы линии, уменьшением расхода электроэнергии и другими факторами. Однако рост затрат на автоматизацию конвейерных линий приводит к росту сроков окупаемости их. Считается, что затраты на автоматизацию являются эффективными, когда они оку­ паются не более чем за 5 лет.

Помимо экономической целесообразности автоматизации конвей­ ерного транспорта, большое зиачеиие имеет и то, что автоматизация обеспечивает безопасность ведения работ и создает предпосылки для полной ликвидации травматизма при эксплуатации ленточных конвей­ еров.

§ 69. Схемы и способы заливки насосов перед пуском при автоматическом управлении

При разработке полезных ископаемых открытым способом весьма существенное зиачеиие имеет осушение разрабатываемых место­ рождений и своевременный отвод грунтовых и атмосферных вод из карьера. Для этих целей применяются: подземные стационарные водоотливные установки дренажных шахт, водоотливные установки специальных водопонизительных скважин; стационарные, полустационарные и передвижные водоотливные карьерные установки.

Для карьерных водоотливных установок обычно применяются центробежные насосы с асинхронными электродвигателями. Перед пуском центробежный насос должен быть залит водой. Гидравли­ ческие схемы автоматизированных водоотливных установок разде­ ляются на две группы:

1) насос заполнен водой и не требует заливки перед пуском; 2) всасывающий трубопровод и насос в предпусковой период

должны заливаться водой.

Для предварительной заливки насосов применяют следующие способы: заливка вспомогательным насосом, работающим только в предпусковой период; заливка из нагнетательного трубопровода; применение вакуум-насосов, отсасывающих воздух из корпуса насоса перед пуском.

Постоянная заливка насосов производится следующими способами: сифонным; с помощью боковых аккумуляторов; с помощью погруж­ ных насосов; заливка при использовании заглубленных насосных камер.

Рассмотрим основные способы заливки центробежных насосов перед пуском при автоматическом управлении.

При автоматизации насосных установок с применением вспо­ могательных заливочных насосов последние находятся под посто-

175

яннои заливкой и включаются только перед пуском главных насосов.

При заливке насосов из нагнетательного трубопровода парал­ лельно обратному клапану и задвижке устанавливается управля­ емый вентиль, а для удаления воздуха к крышке насоса со стороны всасывания подсоединяется дренажная трубка, конец которой погру­ жается в водосборник на глубину расположения приемной сетки.

Недостаток этого способа залив­

нагнетательного трубопровода ниже линии 7, насос н баковый акку­ мулятор остаются заполненными водой. Во время пуска насоса вода вначале удаляется из бакового аккумулятора н в нем создается раз­ режение, благодаря которому вода поднимается по всасывающему трубопроводу и поступает в насос.

Для улучшения отсасывания воздуха в баке установлен дроссель, выполняющий функцию эжектора. Применение дросселя дает воз­ можность уменьшить объем бакового аккумулятора. После включе­ ния насос сначала засасывает водовоздушную смесь и подает ее в наг­ нетательный трубопровод до обратного клапана. Когда давление смеси станет больше геодезического ианора, открывается обратный клапан и насос пачинИет работать нормально. При геодезической высоте напора более 150 м давление воздушной смеси, подаваемой насосом, обычно бывает недостаточным для открытия обратного клапана. В этом случае ставится пусковой клапан 1, открывающийся на период пуска насоса и выпускающий водовоздушную смесь в атмосферу. Для надежного заполнения насоса водой необходимо уравнивать давление в верхней части бака и в насосе; это достигается установкой уравнительной трубки 5. Разгрузочный шланг 2 во из­ бежание ухода воды из бака поднимают выше уровня 7.

176

диапазоном регулирования уровня жидкости; в них отсутствуют подвижные части и они имеют большой срок службы. Однако при выборе датчиков такого типа необходима экспериментальная про­ верка их настройки в зависимости от удельной проводимости пере­ качиваемой воды, величина которой изменяется в зависимости от содержания солей, кислот, механических примесей. Покрытие датчиков осадками может давать отказы в подаче импульсов на

включение. Поэтому они

------ г должны периодически очищаться при текущих ремон­ тах.

встроенным селъсинным датчиком для дистанционной передачи показа­ ний. Поплавок 1 подвешен на тросе, который пропущен через ролик 6. На тросе укреплены отключающие упоры 3, а на противоположном относительно поплавка конце троса укреплен груз 2. При изменениях уровня воды поплавок движется в вертикальном направлении, воздействуя упорами на рычаг переключения 5, который, повора­ чиваясь, вызывает переключение контактного устройства 8, укре­ пленного на оси его. Перемещение рычага 5 ограничивается болтами 4. Одновременно через шестеренчатый редуктор 9 поворачивается ротор находящегося в корпусе 7 сельсина-датчика 10, который передает сигнал, пропорциональный углу поворота, на сельсинприемник.

Для контроля заливки насосов и их исправности во время работы служат соответственно реле давления РДВ и реле производитель­ ности РПН, РП и др.

Чувствительным элементом реле давления РДВ (рис. 119) является резиновая диафрагма 7, которая передает силу давления столба

178

воды малому 8 и большому 6 поршням. Большой поршень может быть зафиксирован болтами 5, что равносильно уменьшению площади диафрагмы. Этим обеспечивается две дискретные ступени регулиро­ вания. Давление столба жидкости через поршни передается штоку 3, который, перемещаясь вверх, воздействует на микропереключатель 2.

Предварительное натяжение пружины, необходимое для преодо­ ления сил трения и четкого отключения, регулируется вращением штока 10, который имеет в верхней части шестигранник. Шпилька 4 предусмотрена для фиксации гайки 9 при регулировке. Зазор между штоком и микропереключателем, регулируется гайкой 3, которая со стороны штока имеет продольный разрез, что препятствует самоотвинчиванию.