主斜井胶带输送机选型及其电气控制毕业设计(31页).docx

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1、-主斜井胶带输送机选型及其电气控制毕业设计-第 31 页目录第一节 主斜井胶带输送机选型及电器控制任务书一、 运输系统二、 原始资料三、 设计任务第二节 胶带输送机的选择一、 胶带输送的类型二、 胶带宽度的选择计算三、 传动装置及其布置方式四、 胶带张力的计算第三节 传动装置、制动装置、拉紧装置的选择一、 减速器的选择二、 制动器的选择三、 拉紧装置的选择第四节 电动机转子电阻的计算及选配一、 拖动方案的确定二、 转子电阻接线方式的确定三、 电动机起动方式的选择四、 转子电阻的计算五、 转子电阻的选配第五节 胶带输送机的电气控制一、 控制原则的确定二、 启停控制电路三、 胶带机的电气保护四、

2、信号环节五、 系统的运行方式参考文献致谢第一节 主斜井胶带输送机选型及电气控制任务书一、 运输系统从井下采出的煤炭通过井底煤仓，有给煤机装入胶带输送机的上班运带，经过胶带运动，把煤炭卸入井口煤仓，井口煤仓的煤炭通过皮带走廊送入选煤厂。为了使运输系统中各台设备能够顺序起停，防止产生堆煤和拉回头煤事故，各台设备的启动、停止必须遵循“逆煤流启动、顺煤流停止”的控制原则。二、 原始资料（1） 矿井生产能力：90万吨/年（2） 井筒倾角：=23（3） 井筒斜长：510m（4） 没的散集容量：0.96t/m3（5） 煤的最大块度:500mm（6） 矿井年工作日：300d（7） 带宽：B=1000;（8）

3、带速：V=2.5m/s（9） 提升高度：H=200m三、 设计任务(1) 胶带输送机的选择(2) 胶带宽度的选择(3) 胶带输送机传动装置的布置方式(4) 胶带各点张力的计算(5) 制动装置的选择(6) 拉紧装置的选择(7) 电动机转子电阻的计算及选配(8) 胶带输送机的电气控制第二节 胶带输送机的选择一、 胶带输送机的类型胶带输送机是井下巷道、选煤厂及露天煤矿中广泛应用的一种连续运作式输送设备。主要类型有：普通胶带输送机，可伸缩胶带输送机。钢丝绳芯胶带输送机，钢丝绳牵引式输送机，吊挂式胶带输送机等。普通胶带输送机由于胶带胶带除承载外，尚承受牵引力，因而输送机的长度受抗拉强度所限，不能安装很长

4、。对于长距离、大容量、高速度胶带输送机，主要选用强力胶带输送机和钢丝绳牵引胶带输送机。钢丝绳牵引胶带输送机其结构是：胶带用来承载物料，钢丝绳做牵引构件，胶带籍助于胶带两侧的楔型耳槽绕过驱动轮和张紧轮的两条无极运行的钢丝绳接触摩擦而被拖动运行。单机运行距离长，拉紧行程小，可在平面上弯曲，运输量大，胶带使用年限长等优点。但其驱动装置复杂，胶带成本高，输送带成槽性差，钢丝绳托槽事故多，接头易磨损，维修量大。钢丝绳胶带输送机，其胶带既是承载构件又是牵引构件。它具有强大，伸长量大，拉紧行程小，成槽行好，抗冲击及抗疲劳性能好，使用寿命长，破损后容易维修。接头寿命长等优点。本设计采用钢丝绳芯胶带输送机。二、

5、 胶带宽度的选择及计算1、 计算小时输送量：Q=coa/tCo运输不均匀系数； 1.2A 胶带输送机年生产能力 90万吨T 年工作小时 3009hQ=1.290104/3009=400(t/h)2、 根据Q值求胶带宽度BB=1000mm三、 胶带输送机的布置方式1、 布置方式的选择向上输送的胶带有两重布置方式，驱动装置均布置在上部卸载端。a:单滚筒驱动：结构简单，但驱动装置的围包角和功率都小。只适合于输送量不大，倾角较小的矿井。b:双滚筒驱动：驱动功率大，围包角是两个传递滚筒围包角之和。使用于输送量大，倾角也大的远距离运输矿井。双滚筒驱动有双滚筒共同驱动和双滚筒分别驱动两种。双滚筒共同驱动即两

6、滚筒通过一对齿轮相同齿轮刚性联系，由一台电机驱动。它的优点是结构简单、造价较低。其缺点是只使用于一定的载荷和一定的摩擦值。当负载及滚筒的表面发生变化时，两滚筒牵引力之比值被破坏，是滚筒承担的负荷不均，导致磨损不均。此外，由于两滚筒的连接齿轮室式传动，处于煤层环境中，故传动效率低。且维护和检修部便，所以一般只是在功率较小的输送机上采用这种刚性联结额双滚筒驱动。本设计采用双滚筒分别驱动方式。2、 双滚筒分别驱动时，滚筒传递功率分配双滚筒分别驱动，两滚筒传递功率的分配有按张力最大分配和按比例分配两种：按比例分配：（1）1：1分配，即N：N=1：1，其优点是电机减速器及有关设备全部相同，有利于部件标准

7、化，使部件标准化，使部件成本降低，减少备用件的品种，便于维修，缺点是不能充分利用相遇点一侧的滚筒工作能的摩擦牵引力。因而需更大输送带的张力。（2）2：1分配，即N：N=2：1，除同样与1：1分配之优点外，还可以充分发挥滚筒的摩擦力，传递同样的牵引力时，所需输送带的张力比1：1分配小的多。缺点是需要两套电机和减速器，占地面积大。本设计采用N：N=2：1分配。1. 胶带运行阻力的计算Wzh=(q+qd+qg)2wcos+（q+qd）2singq- 单位长度胶带上的货载质量；kg/mqd- 单位长度胶带的质量；kg/mqg 单位长度重段托辊转动部分质量；kg/mqg 单位长度空段托辊转动部分质量；k

8、g/mw 重段运行阻力系数；w 空段运行阻力系数；q=Q/3.6V=400/3.62.5=44.44kg/m查表w=0.05 w=0.04qg=13.96kg/m qg=17.48kg/m查表选取；钢丝芯胶带的技术特征：代号：GX-3920抗拉强度：3920KN/m宽（4000kg/cm）钢绳直径；10.3mm钢绳结构：777-0.38钢绳破断拉力：67.62KN上+下覆盖胶厚：8+8mm带总厚；28mm钢绳间距：17mm胶带质量: 47.5kg/m2 胶带宽度：1000mm .qd=24.71=24.7kg/mWzh=(q+qd+qg)Lwcos+（q+qd）Lsing =(44.44+24

9、.7+13.96)5100.05cos23+(44.44+24.7) 510sin23 9.8 =181828.55Wk=(qd+qg) Lw cos-qdlsing =(24.7+17.49) 5100.04 cos23-24.7 510sin239.8=-40387.762.胶带各点张力的计算胶带张力采用“逐点计算法”，即将胶带运行中所遇到的各种阻力，沿着胶带运行方向以次逐点计算。计算的规则是运行方向求胶带某一点张力，应等于它前一点的张力与这两点之间运行阻力之和。用公式表达可写成如下形式： Si=Si-1+W(i-1)-I N式中 Si-胶带i点张力； Si-1-胶带i-1点张力； W(i

10、-1)-胶带（i-1）与i点间的阻力；由于带式输送机是靠摩擦力传递牵引力，输送带的张力应满足传递所需牵引力的要求，为使输送带在两滚筒间垂直不过大，对带的张力也有一定的要求。(1)按垂直要求计算重段最小张力Sminzh=5(q+qd)Lgcosg =5(44.7+24.7) 1cos239.8 =3115.028(2)各点张力计算取 S2= Sminzh=3115.028 S3=1.06S2=3301.92 S4=S3+Wzh=185130.47 S1= S2-Wk=43502.78(3)胶带打滑验算 S4-S1=S1(efa-1)/n n=S1（efa-1）/S4-S1=175750.9/14

11、09791.241.15 符合要求。(4)胶带强度验算 M=BGX/S max=11.210符合要求。(5)电机功率计算N=KoV/1000n=1.2141627.692.5/10000.8=442(KW)K-备用系数 取1.2n- 效率 取 0.8单机功率 N=N/3=442/2=221(KW)为适合矿井工作环境，选用加强绝缘的电机、查手册选YKK4503-4,N=250KW.第三节 传动装置、制动装置、拉紧装置的选择一、 减速器的选择1、 所需数据的计算 由胶带强度和带宽可选取传动滚筒直径D=0.83m 主轴牵引力 W=141627.69 选取安全系数 K=1.2 则传动滚筒最大扭矩为 M

12、K=K Wo D/2 =1.2141627.690.83/2 =70530.58(N.m)2、 根据MK=70530.58(N.m),选择SDJ-150,速比为i=25.3、 重新计算带速V=Dn/60i=3.140.831470/6025=2.55m/s二、拉紧装置的选择拉紧装置的类型有：自动绞车式、固定绞车式、重载车式、重锤拉紧式。a:自动绞车式、固定绞车式、重锤拉紧均不适合本设计给的条件，不予采用。b:重载车式适用于倾角大于已于12的上运输机。它是靠车上重块及自重将滚筒车架朝斜下方拉紧，滚筒车架有位移张紧力不随胶带的拉伸、气温变化而变化，本装置拉紧速度快，结构简单、可靠。因此优先选用。

13、拉紧重量由以下公式计算G=Sy+S1/sin-fcosG:拉紧装置总重 G=W1+W2W2:拉紧重锤重量；W1:拉紧装置重量。f:拉紧装置小车与轨道之间的摩擦系数取 f=0.05则W2= Sy+S1/sin-fcos-W1=S2+S3/sin-fcos-W1查手册（运输机械手册），选w1=1896.8W2=7529 kg即：拉紧装置重锤的重量应为 7529 kg三、制动器的选择1、 总制动力矩由以下公式求得：MT=gHg-Cm(W.-ggH)D/2Kn/i其中：q-胶带单位获载量 44.44kg/m D-传动滚筒直径 0.83m Cm-阻力降低系数 取0.55 K-安全制动系数 取1.3 W-

14、主轴牵引力 141627.69 H-提升高度 H=200mI- 传动比 25 n-电机与滚筒之间的传递效率 取0.55MT=44.42009.8-0.55(141627.69-44.42009.8) =1306.75N.m2、 制动器的选择本设计课题为沿倾斜安装的输送机，为了防止电机停电后，由于负载的自重使胶带逆行，所以设置制动装置，带式输送机的制动装置有滚柱逆止器，带式逆止器及电磁闸瓦制动器和液压盘式制动器。 带式逆止器和滚柱逆止器一般用于小功率输送机。 本设计采用YDWZ液压电磁闸瓦制动器安装在高速轴上（靠电机侧）做为工作制动器，由于断电时，停电和紧急刹车即安全制动，其所用是盘形制动器，它

15、籍液压系统控制油压大小来确定其输出制动力矩。工作制动器选三个，制动力矩为：M=MT/3=1306.75/3=435(N.m)查手册选取制动产品，型号为BYWZ5-400/121.有关设备选型一览表名 称 技术参数钢丝绳芯胶带 带宽1000mm 带速2.5m/s减速器 H3SH11+Fan, 速比i=25制动器 BYWZ5-400/121电动机 型号YKK4503-4,N=250KW传动滚筒 直径830mm改向滚筒 直径630mm增面滚筒 直径400mm重锤拉紧装置 重载车式拉紧，拉紧行程5m上托辊间距 1.2m下托辊间距 3m第四节 电动机转子电阻的计算及选配一、 拖动方案的确定主斜井钢丝绳芯

16、胶带输送机是矿井提升的重要设备，正常情况下要经常重载起动，所以要求电机在起动过程中保持一定的加速度，即要有一个平稳的起动过程。另外，由于胶带机的电机功率很大，所以起动电流很大，过大的起动电流将对电网造成影响，甚至会使接于同一电源上的其它电气设备不能正常工作。这就要求拖动胶带输送机要有足够的起动转矩，有要限制起动电流。交流拖动方式具有供电控制系统简单，运行可靠，起动用串电阻和频敏电阻器，能满足起动要求，便于维护，产生负力时，可以自动转入发电制动状态，等优点；直流拖动方式具有调速性能好，范围广，机械性能硬，起动平稳。缺点是需要一套变流设备，目前多采用可控硅整流装置，它的价格较高，技术要求复杂，所以

17、本设计选用交流拖动方案。交流拖动又分为鼠笼型异步电动机与绕线式异步电动机两种拖动方式。鼠笼型异步电动机具有结构简单，起动和控制方便等优点，但由于它的起动电流大，故本设计不选用鼠笼型异步电动机。绕线式异步电动机可以在转子回路中串联不同的电阻来降低起动电流，提高起动转矩，启动时，通过多级电阻的切换，是起动平稳，保持一定的加速度，并能在一定的范围内进行有级调速。因此本设计选用了绕线式异步电动机。二、 转子电阻接线方式的选择在绕线式电机转子电阻的控制电路中，以转子电阻接入方式可分为串联接线和并联接线。采用串联接线方式的各段电阻很小，而采用并联方式要到达同样的阻值就会使电路增多电阻，利用率低，故本设计采

18、用串联接线方式。转子串电阻起动可分为完全启动和不完全启动。所谓完全起动，是指主加速度第一级特性在转差率S=1时，电机所产生的力等于平均起动力矩pj.完成起动的优点是起动力矩大，适用于重载起动，但起动时对设备有一定的冲击力，而不完全起动则适用于轻载起动，起动时对电气设备的冲击小，但使用时受电机最大转矩的影响。为了消除传动齿轮之间隙，张紧皮带限制起动加速度，故采用一级预备级，七级加速级。三、 电动机起动方式的选择1、开机准备:先给软起动装置的电气系统和液压系统送电，使主、从动摩擦片闭合，可控制动装置逐渐松闸，如果是重载，按起动要求重车逐渐自动起动带式输送机。2、当输送带在装满物料的情况下起动带式输

19、送机时，不能直接对电机送电，否则起动太快，物料容易出现下滑或滚料，所以在这种情况下而是靠煤的下滑力起动输送机，当逐渐松开制动器，输送带带动电机旋转，通过速度传感器检测旋转速度，当速度达到近电机同步运行转速时，PLC控制电机自动送电起动，从而使电机运行于正常的发电状态，这样可以大大减小电机起动时对电气和机械的冲击。而且向下输送的角度越大，起动加速度越大。为了保证起动平稳，通过速度反馈改变制动器施加的制动力，根据不同的制动力，把加速度控制在0.3m/s2之内，保证起动过程的平稳性。3、电机直接起动控制，当输送机空载或轻载，逐渐松开制动器时，输送机不能自动起动，这时根据测速装置检测输送机处于零速状态

20、或起车太慢时，需要采用调速型液力偶合器来可控起动带式输送机，此时的可控起动过程完全同上运带式输送机的起动过程。4、正常运行时，调速型液力偶合器开度最大，传动效率达到最大。5、当多电机驱动时，出现某台电机超载，需要功率平衡时，根据电机的电流反馈来进行调速型液力偶合器的输入与输出速度调节，来进行多电机间的功率平衡调节。一般只要带式输送机系统设计合理，都能保证系统的多机功率平衡。6、停车时，按预定的减速度要求进行闭环改变可控制动系统的制动力矩，使带式输送机按预定的减速度减速，实现可控停车。7、当输送机在带载停车时，不能直接切断电机，否则容易出现飞车现象，造成严重事故。为此在停机时，先对输送机施加制动

21、力，当检测到电机旋转速度降到其同步速度时，再对电机断电，这样在施加制动力降速时，可以充分利用电机的制动力，使停车更平稳。当输送机的速度降至电机的同步速度时，调速型液力偶合器勺管全部插入，保证电机与输送机系统的同步切除，保证了可控制动系统进一步按要求减速停车。8、如果停车时，带式输送机是空载(即主电机处于电动状态)，则可以同上运带式输送机的停车过程结合可控制动装置进行联合停车制动。9、定车时，可控制动装置抱闸，主电机停机，调速型液力偶合器的液压和电气系统停电。10、在起动和停车过程中出现故障，如输送带跑偏、撕带、油温过高等等，调速型液力偶合器和可控制动装置的电气控制系统会自动根据要求可控停机。四

22、、转子电阻的计算计算转子电阻的方法一般有图解法，公式法和解析法。图解法使用图的方法求取各比例指数，计算失误较大；公式法使用简单，适用于预选；解析法比较复杂，但计算结果精准，安装，调试工作量小。因此本设计采用解析法计算转子电阻。1、 求胶带输送机变位质量M=K(q+qd+qt)L+(qd+qt)LK- 惯性系数 取1.3q- 货载单位重量 44.4kg/mqt重段托辊均匀载荷 qt 空段托辊均匀载荷qd胶带单位长质量L胶带输送机长度 510mM=1.3(44.44+24.7+13.97)510+（24.7+17.49510） =83073.9kg2、 求起动过程力图中各力（1） 惯性力（取=0.

23、2m/s2）F1=M=83073.90.2=16614.78N(2)静阻力F1 =141627.69N(3)加速起始力F1= 2F1+ F1 =216614.78+141627.69=174857.25（4）加速平均起动力Fpj= F1+ F1 =174857.25+141627.69/2=24567.1N（5） 加速极平均起动力的相对值 pj=Fpj/3FNFN=1000PNn/V=10002500.85/2.5=85000N pj=Fpj/3FN=24567.1/385000=0.963、 求电动机机械特性的各参数(1) 求电动机的额定转矩MN=9550PN/n=9550250/1470=

24、1624（N.m）(2)求电动机最大转矩Mmzx= MN=3248（N.m）(2) 求额定及临界转差率额定转差率SN=n-Nn/n=1470 - 1450/1470=0.013临界转差率 Sm=SN(m+2m-1)=0.049（4）求额定转子电阻 RN=F2N/32N=350/3207=0.99 (5)求转子绕组电阻R2=SNRN=0.0130.99=0.1295(6)求电缆电阻选取YJN型1KV交联聚乙稀绝缘铜芯电缆，电缆长为20m,其芯线截面为3185mm2,长时允许电流为480A RL=L/SD=20/18548.6=0.0022对转子电阻的修正 RZ=r2+RL=0.01295+0.0

25、022=0.01515由于电缆电阻的影响，额定转差率由SN变为SNZ,临界转差率由SM变为SMZ.且，SNZ=RZ/RN.SN=0.0002 SMZ=RZ/r2.SM=0.05734.求自燃特性曲线上=pj时转差率SpjSpj=SMZ（m/pj-(m/pj)2-1 ） =0.0215.取加速度级第一级特性曲线上=1时的转差率 S11=16.取加速级级数n=77.求各级电阻之间的公比 q=n+0.50.95s11/Spj=1.568.求自燃特性曲线上=1时的转差率S10=S11/q=0.01989、求自燃特性曲线上=2时的转差率 S20=S10/q =0.01110、求切换力上限值相对值1=2m

26、(S10/Smz+Smz/S1O) =1.311、求下切换力相对值1=2m(S10/Smz+Smz/S1O) =0.65由12验算得出的加速度平均起动力的相对值pj应近试等于动力计算出的pjpj=0.9612、各级电阻的计算（1）预备级电阻的计算 取预备级电阻所产生的相对值 y=0.4(Sy=1) 求预备级的临界转差率 Smy=m/y+（m/y）2-1Sy =9.9预备级电阻 Ry=Smy/Smz-Rz=9.9/0.0570.0151=2.63（2） 加速级各级电阻计算Ri=Ri+1qR7=Rzq=0.015151.56=0.236R6=R7q=0.02361.56=0.0368R5=R6q=

27、0.03681.56=0.0575R4=R5q=0.05751.56=0.0897R3=R4q=0.8971.56=0.1399R2=R3q=0.13991.56=0.2183R1=R2q=0.21831.56=0.3406Ry=2.63（3） 加速级各段电阻计算由公式Ri=Ri-Ri-1R7=R7-RZ=0.0236-0.0151=0.0085 R6=R6-R7=0.0368-0.0236=0.0132R5=R5-R6=0.0575-0.0368=0.0207R4=R4-R5=0.0897-0.0575=0.0322R3=R3=R4=0.1399-0.0899=0.0502R2=R2-R3=

28、0.2165-0.1388=0.0777R1=R1-R2=0.3377-0.2165=0.1212Ry=Ry-R1=2.63-0.3406=2.28五、转子电阻的选配转子电阻的正确选择和计算，具有很大的技术经济意义，选择，计算合理，能充分发挥电机潜力，提高效率，节约电能，减少调试工作量，还可以使运输机平稳，减少起动过程的冲击应力，延长机器寿命。转子所串的电阻按类型可分为金属电阻，液体电阻，金属水冷电阻三种。液体电阻和金属水冷电阻的调速特性是无级的，故调速性能较好，但液体电阻受温度变化使电阻阻值变化，另外还需要冷却水和笨重的设备，故一般使用在小型设备上；金属水冷电阻虽然运行平稳，但可靠性差，也不

29、广泛使用，故本设计采用金属电阻。1、 电阻选配原则(1) 选择的电阻值与计算值尽量接近，不应超过5-10%。(2) 电阻箱号应尽量少，以减少备用电阻的箱数，一般不超过3-4种。(3) 配置电阻箱时，尽可能采用串联接法，不应过多并联。(4) 应充分利用电阻箱中多余的电阻，在不能利用时，用导线短接或去掉。2、 起动通电时间计算（1） 自燃特性通电时间t=VM(S10-S20)/Fpj-Fs =2.583073.99.8(0.098-0.011)/24567.1-141627.69 =1.56S（2） 各加速级时间 t7=t0q=2.43 t6=t7q=3.79 t5=t0q=5.92 t4=t5q

30、=9.23 t3=t4q=14.4 t2=t3q=22.48 t1=t2q=35.07（3） 预备级供电时间表ty=0.755s=ty+t1+t2+t3+t4+t5+t6+t7 =0.75+35.07+22.48+14.4+9.23+5.92+3.79+2.43 =94.07 (S) 取94 S3、 各级电阻通电持续率计算（1） 当trT=0.7-2时 选JC%=40%当tr/T=2时 选JC%=100%T:所选电阻箱发热时间常数Tr:检修胶带时持续时间常数查表选 T=850 S检修时间tr=2L/0.3=2510/0.3=3400 (S)Tr/T2 则预备记电阻通电持续率选“长期”（2） 加

31、速级电阻通电持续率的确定 因胶带机起动时间间隔很长; 所以JC%按2.5%选取4.各级电阻起动电流计算（1） 预备级Iy=yI2N=0.4207=82.8A(2)I1-7=1.21+2/2I2N=221A第五节 胶带输送机的电气控制 一、 控制原则的确定1、 各种切换原则的比较电力拖动对系统的起动，加速等都是由自动装置进行控制的，根据电动机的类型及工艺工程的要求，其控制原则是不同的，但无论哪种控制方法，都是根据拖动系统中的物理量变化而进行的。在绕线式异步电动机的拖地系统中，通常选用的物理量为电机转子电流和起动时间等，反映这些物理量的变化通常由继电器来实现，按这些物理量拟定的控制原则叫电流控制原

32、则和 控制原则。如果把这两个物理量都用来进行控制，则称电流时间混合控制原则。电流控制原则是采用电流继电器作用于接触器来切换各段电阻使电机逐步加速，而时间控制原则是采用时间继电器作用于接触器，切换各段电阻，使电机逐步加速。时间控制原则适用于负载转矩变化较大的系统，电流控制原则适用于负载转矩不变或变化较小的系统。在负载转矩变化大的系统中，可采用电流和时间混合控制原则。因此，本设计采用电流时间混合控制原则。而且以时间为主，电流为辅这种控制可大大降低电流的冲击值，使电机运行平稳。2、 控制方法的确定主斜井胶带输送机和一般生产机械一样都是由电机来托动的，电机通过某种自动控制方法来是实现的，而现在的控制方

33、法可分为无触点控制和有触点控制。由于输送机是煤矿重要的输送设备，为了运行可靠，不影响煤矿生产所以采用有触电控制。这种控制方法结构简单、造价低、抗干扰能力强，调整维护容易，故本设计采用接触器继电器控制方法。3、 控制原理的选择 本系统采用三台绕线式高压电动机，电机的机械特性不可能完全一样，如果单独采用电流原则，则需要三套相同的装置，由于机械特性的差异，其切换时间可能不通，这样将严重破坏电力拖动系统的稳定性，使电机受到影响。如果采用时间控制原则，因负载的变化会造成起动电流的冲击，因而本设计采用电流时间混合控制，以时间为主电流为辅，通过延时继电器的延时可以消除由于其它机械特性不同而带来的影响。如果时

34、间控制原理，因负载的变化会造成起动电流的冲击，因而本设计采用电流时间混合控制，以时间为主电流为辅，通过延时继电器的延时可以消除由于其它机械特性不同而带来的影响。二、 起停控制电路1、 生产环节的闭锁为了使生产系统的各台设备能够顺序起、停，目的是防止产生堆煤和拉回头煤事故的发生，在各台设备的起动回路中均装设电气联锁装置。即起动本台设备时，它前面的设备（按煤流方向为前）必须起动，当本台设备发生故障时，它后面的所有设备均立即停止运转。直到皮带上物料排空为止。一般情况下生产系统中的各台设备实行电气联锁，集中控制。皮带机与选煤厂皮带的闭锁，改闭锁式通过KM02常开触点实现。当选煤厂发出上方皮带运行的信号

35、后，KM.常开触点闭合，使继电器2k动作，其常开触点2K2闭合，使主机有起动的可能。主机皮带与给煤机的闭锁，该闭锁是通过将主机起动回路继电器3K的常开点3K5串于给煤机回路来实现的，当主机起动时，该接点闭合，给煤机起动。煤仓与给煤机的闭锁，该闭锁是通过将煤拉信号继电器的常开触点4KS3串于给煤机控制回路中，当煤仓空时，其常开接点打开，给煤机停止工作。2、 正常起停控制 在安全回路中，皮带机都正常，沿线急停装置无闭锁的情况下，当操纵台控制发出开车指令后，接触起动预告继电器，同时起动减速器的润滑油泵，起动预告继电器常开触点1K1接通时间继电器11KT和12KT使工作闸和安全闸在55S内启动，确保皮

36、带机在被制动的情况下不起动，防止造成电机过载；11KT延时60S闭合，接通主机起动回路，同时3K1启动预告回路，停止发启动信号。随着主机回路的接通，使主机三台电机的控制柜里的真空接触器和转子电阻控制装置一起起动，使三台电机一起接通电源，转子电阻按时间为主电流为辅的控制原则逐级切换，主斜井胶带机逐步运行到运煤速度。当主机得到停车指令后，先停润滑油泵，然后切断主机启动回路，使三台高压真空接触器断开，三台电机同时脱离电源，为了防止制动时制动力过猛，以免减速过大，造成皮带打滑及喘震等，要求制动器在电机停机后继续运行一段时间再抱闸，这通过低速抱闸继电器DBK的常开触点DBK1实现。备用的安全制动器要等到

37、工作制动断电抱闸后，通过KT1在延时数秒后，断电抱闸，以保证正常情况下安全制动器不起作用，只有在紧急情况下安全制动器才起作用，这通过时间继电器KT的接点KT1延时打开来实现。3、 沿线紧急停车皮带机的巡检人员在皮带机的任何位置发生故障而需要停车时，只要拉动皮带机沿线开关STP即可启起急停信号继电器5KS的接点，同时使安全制动器投入工作，与9K接点一道使主机停止工作，而且只有在排除故障除闭锁后，方可重新开车。三、 胶带机的电气保护1、 安全回路：在控制回路中设有安全回路，在正常工作遭到破坏时，安全回路路的触点断开继电器回路，使主机停止工作，同时安全制动器抱闸，亦使工作制动器参与制动。安全回路包括

38、：（1） 高压断电路（油开关）的常开触点YST油开关合闸后，该接点闭合。若油开关因短路，过电流或电源电压失压而引起跳闸时，该接点断开安全制动器，使主机停机。（2） 皮带打滑的常开接点DHK 正常时，该点闭合，若皮带过载或张力不足等印起打滑继电器工作时，该接点断开安全继电器回路。（3） 继电器6K的常闭接点6K1 该继电器由综合启动柜的三个过流继电器的常开接出（1GKA,2GKA,3GKA）并联控制，当三台电机有任何一个过流继电器因短路电流而动作时，该接点断开安全继电器回路。（4） 润滑系统的三个油压中间继电器，常闭接点即16K1,17K1,18K1.正常时，该接点闭合，当三个油泵中的任何一个油

39、泵出现问题时，该接点断开安全继电器回路，使主机停车。（5） 皮带逆转保护接点20K 正常时，该接点闭合，若皮带停止等原因发生反向转动时，该接点断开安全继电器回路，使主机停车。（6） 中间继电器的接点21K 中间继电器由21K的三个轴温保护继电器的三个常开接点1KS2,2KS2,3KS2相互并联来控制，正常时21K闭合，当三台电机的任何一台轴温过高时，起动中间继电器21K使21K失电，则安全回路断开。（7） KM8和DBK2并联电机在起动过程中，速度还未达到正常速度时KM8闭合，以维持安全回路的畅通，而在此时DBK2打开，当电阻切换完毕，电机达到正常速度时，KM8打开，而DBK2闭合，继续维持安

40、全回路的畅通，使主机继续运行下去。2、 主机起动回路（1） 安全继电器KKM的常开接点KM该接点起闭锁主机起动回路的作用，当安全回路正常时，KM常开触点闭合，主机起动回路才可通，主机才有可能启动。（2） 胶带二级跑偏保护，继电器常闭接点8K1正常情况下该接点闭合，当发生二级跑偏时，该接点断开主机起动回路，使主机停车。（3） 继电器9K的接点该继电器由4K和5K控制，主机起动前，必须使工作闸投入运行，当两闸中任何一个没有投入运行时，4K和5K不能全闭合，继电器9K就不动作，其常开白条触点不能闭合，则主机不能起动。（4） 上方皮带运行继电器2K该接点起闭锁作用，上方皮带没有运行，主机皮带就不允许运

41、行，只有在上方皮带运行后，主机才有可能启动。（5） 触点11KT主机起动时，必须先发起动预告信号，这段时间是通过时间继电器11KT常开触点延时来实现的。四、 信号环节在控制回路中，伴随着各种故障的发生，不但和保护装置动作，而其还通过信号系统显示故障的类型及故障位置，通过信号装置还可以监视个台设备的运行情况。本系统在以下情况均有信号显示：(1)当皮带发生一级跑偏时，胶带一级跑偏继电器7K动作，其常开接点7K1,一方面接通电铃回路，发出事故报警信号；另一方面，接通灯光显示回路，显示跑偏故障。(2)当工作闸和安全闸投入运行时，通过其相应的继电器4K和5K的常开接点4K，5K接通灯光显示回路，显示工作

42、闸，按全闸投入运行。（3）127V电流通过信号等1HL监视其工作情况。（4）6KV油开关通过其辅助触点QA与信号灯KJ2HL相通，显示其工作情况。（5）安全回路通过安全继电器KM的常触点KM2与信号灯23HL相通，显示其工作情况。（6）三台电机都通过其相应的轴温保护继电器，1KS、2KS、3KS的常开接点，1KS1、2KS1、3KS1分别与信号灯3HL、4HL、5HL连通，显示电机轴温情况。（7）每台润滑泵都配有一台备用油泵，通过转换开关更换油泵，每台油泵都有独立的灯光显示，通过其相应继电器接点与灯光显示电路接通，监视其工作情况。（8）润滑系统的油压情况，也通过灯光进行显示，其三个中间继电器的

43、常开接点分别串联于灯光电路。五、系统的运行方式（1）全自动运行，全自动运行是操作台将组合开关置于自动位置时，整个生产系统就能根据煤仓的煤位信号自动发出预告信号，启动指令或者停车指令，自动地组合生产系统每台设备的起停，实现自动化生产。（2）半自动运行，当组合开关置于半自动位置时，操作人员根据煤仓的煤位情况或其它原因，分别启动按钮，发出预告信号，起动指令或停止指令，使生产系统各设备起动或停止。（3）手动运行，手动运行就是从信号的发出到各台设备的起停，全部由操作人员按动相应的按钮，分别控制各台设备，但各台设备仍保持电气上的联锁关系。参考文献（1） 运输机械手册（第一册） 化学工业出版社（2） 煤矿电工手册（三分册） 煤炭工业出版社（3） 矿井运输提升 杜竟贤等、中国矿业大学出版社（4） 矿山电力拖动与控制 谢桂林等、中国矿业大学出版社（5） 电气制图与读图 机械工业出版社致 谢本文是在老师指导下完成的，在论文期间，导师在论文研究方面和设计过程中给予悉心指导，在工作和生活方面给予了大力支持和帮助；尤其是导师严谨的科学研究精神，惜时如金的工作态度深深地影响了本人，使学生受益匪浅。在此表示衷心感谢，并致以崇高的敬意。同时也感谢所有关心、支持和帮助过我的各级领导、老师、同学、同事和朋友。由于本人水平有限、时间的仓促，论文难免有不足和错误之处，恳请各位专家、教授批评、指正，再次表示感谢。