發(fā)布時間：2017-08-03所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 這篇機械設(shè)計論文發(fā)表了選煤廠弧形篩擊及復(fù)位程序設(shè)計，弧形篩[是一種經(jīng)濟實用的固液分離設(shè)備。弧形篩主要用于選煤廠及選礦廠對物料進(jìn)行予先脫水,脫泥,脫介作業(yè)。在運行過程中還存一些問題，通過對其程序的設(shè)計編制實現(xiàn)擊打器自動運行。
這篇機械設(shè)計論文發(fā)表了選煤廠弧形篩擊及復(fù)位程序設(shè)計，弧形篩[是一種經(jīng)濟實用的固液分離設(shè)備。弧形篩主要用于選煤廠及選礦廠對物料進(jìn)行予先脫水,脫泥,脫介作業(yè)。在運行過程中還存一些問題，通過對其程序的設(shè)計編制實現(xiàn)擊打器自動運行。
關(guān)鍵詞：機械設(shè)計論文,選煤廠,弧形篩擊打器,自動運行
引言
選煤弧形篩在洗選過程中可能存在煤炭堆積，脫水、脫泥及其他介質(zhì)效果差等問題，需要在弧形篩上安裝擊打器，從而幫助煤炭順利流動，改善脫水、脫泥及其他介質(zhì)效果。弧形篩擊打器是輔助弧形篩中的末煤、煤泥脫水、脫泥及脫介質(zhì)的主要裝置之一，通過擊打器的擊打力和擊打頻率的作用，從而使堆積的煤炭、煤泥脫落。現(xiàn)有弧形篩擊打器一般為手動操作，不僅效率和自動化程度極低，人工強度大，工作環(huán)境復(fù)雜及精度極低導(dǎo)致?lián)舸蛐Ч^差，為了減輕人工強度、實現(xiàn)生產(chǎn)的高效及自動化，對選煤廠弧形篩擊打器設(shè)計自動運行及復(fù)位程序顯得尤為必要。基于此，本文以某選煤廠弧形篩擊打器為研究對象，對其主要工況輸送料、脫泥、脫水、脫介質(zhì)等進(jìn)行自動運行及復(fù)位程序設(shè)計，從而實現(xiàn)選煤的自動化控制，為選煤效率的提高及自動化提供重要的參考。
1擊打器選煤弧形篩的結(jié)構(gòu)和工作原理
帶擊打器選煤弧形篩主要由篩箱、篩板弧形座、振動電機、隔振彈簧、擊打器及其電器控制組件等組成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖1可知，選煤弧形篩是對濕式細(xì)小煤顆粒進(jìn)行篩分的設(shè)備，設(shè)備工作時，帶有水分的煤顆粒進(jìn)入篩板后，沿著弧形輸料通道進(jìn)行煤顆粒的輸送。煤顆粒在其自身重力的作用下會產(chǎn)生分層，其中貼近篩板的那一層煤層由于摩擦力的作用，其流動速度較慢，上層煤層速度較快，從而使得每層煤層之間產(chǎn)生速度差。在振動電機及擊打器的作用下，會對篩中的分層煤層產(chǎn)生力的作用，在力的作用下煤層中的絕大部分水、細(xì)小顆粒從弧形篩縫間溢出即為篩下出料，剩下的篩上出料顆粒較大則為所需的煤炭。
擊打器分為電動擊打器和氣動擊打器。氣動擊打器是以壓縮空氣為動力，對壓縮空氣進(jìn)行瞬間釋放，推動內(nèi)部的錘頭打擊底部，將強力沖力傳遞給弧形篩，從而達(dá)到煤料順利在弧形篩中運送的目的。氣動擊打器接到控制中心的啟動信號后，氣動擊打器只工作1次，亦只產(chǎn)生1次沖擊力;待第2次啟動信號送達(dá)時氣動擊打器才再次動作，從而實現(xiàn)擊打器的自動化控制。由于氣動擊打器成本低、易于操作和控制，廣泛應(yīng)用于礦山、倉庫等設(shè)備中。本文以某氣動擊打器選煤弧形篩為研究對象，對擊打器自動化控制、運行及復(fù)位程序進(jìn)行設(shè)計，并將其應(yīng)用于選煤廠弧形篩設(shè)備中進(jìn)行自動化控制。
2選煤弧形篩擊打器自動運行及復(fù)位程序設(shè)計
2.1擊打器開啟方式及控制系統(tǒng)組成
根據(jù)選煤廠弧形篩實際運行工況及多年使用經(jīng)驗可得，選煤廠弧形篩每運行60~180s時，弧形篩的弧形面上會堆積一定的煤層，且篩縫里面也會因為各種大塊介質(zhì)作用產(chǎn)生一定的堵塞，從而影響弧形篩的篩分效率。為了防止弧形篩煤層堆積、篩縫堵塞和提高弧形篩脫水、脫泥、脫其他介質(zhì)的效率，需要擊打器定時對弧形篩進(jìn)行擊打，擊打產(chǎn)生較大的沖擊力，在較大的沖擊力的作用下，便于煤層的篩分及脫水、脫泥、脫其他介質(zhì)。一般擊打器的擊打頻率為1次/(60～80)s，根據(jù)選煤廠現(xiàn)場工況及使用數(shù)據(jù)，本文設(shè)計的擊打器頻率為1次/70s，即每70s氣動擊打器作用1次。本文研究的選煤弧形篩擊打器控制系統(tǒng)主要由控制中心、信號轉(zhuǎn)換器、電磁控制閥及相關(guān)開關(guān)、連接線組成，其控制原理圖如圖2所示。由圖2可知，通過控制中心將控制信號經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換器作用于氣動擊打器的控制開關(guān)電磁控制閥，通過控制電磁閥的開啟，從而實現(xiàn)對氣動擊打器的作用及關(guān)閉動作。當(dāng)控制中心給定開啟信號時，電磁控制閥開啟從而控制氣動擊打器對弧形篩作用1次，實現(xiàn)氣動擊打器對弧形篩1次作用。通過控制中心設(shè)置氣動擊打器的周期性擊打頻率，從而實現(xiàn)對弧形篩周期性的擊打作用。
2.2擊打器自動運行及復(fù)位程序設(shè)計
根據(jù)選煤廠的要求及上文控制形式，本文設(shè)計的弧形篩擊打器自動運行及復(fù)位程序工作原理圖如圖3所示。根據(jù)圖3所示的弧形篩擊打器自動運行及復(fù)位程序可知，當(dāng)控制系統(tǒng)處理集中狀態(tài)時，選煤廠弧形篩的開關(guān)處于開啟狀態(tài)，弧形篩運行信號開始閉合，控制中間量M1常閉點還處于閉合狀態(tài)，時間計算模塊開始作業(yè)計時;當(dāng)計時模塊計時達(dá)到設(shè)定的70s時，中間量M2輸出點開始閉合且輸出信號;程序1中全部條件得到滿足，從而使中間量M2輸出點在控制程序上實現(xiàn)自動保護(hù)。根據(jù)中間量M2輸出點的輸出信號，PLC中的同步程序2對應(yīng)的中間量M2接受信號從而使其接點閉合，擊打器擊打動作輸出開關(guān)閉合，控制相對應(yīng)的擊打器電磁控制閥，擊打器電磁控制閥進(jìn)行控制動作，從而實現(xiàn)擊打器擊打動作。
在擊打器進(jìn)行擊打動作作用的同時，次數(shù)計算模塊開始動作計數(shù);當(dāng)計數(shù)次數(shù)達(dá)到設(shè)定的2次以后，中間量M1輸出點開始閉合且輸出信號;當(dāng)中間量M1輸出點開始閉合時，與其相對應(yīng)的程序1中的常閉接點同步斷開，時間計算模塊進(jìn)行清零復(fù)位;中間量M2輸出點進(jìn)行自動斷開，程序2中相對應(yīng)的中間變量M2接點也斷開，擊打器擊打動作輸出點也斷開，從而實現(xiàn)擊打器擊打動作。當(dāng)程序2中的中間量M2斷開以后，次數(shù)計算模塊進(jìn)行清零復(fù)位;中間量M1輸出點接受信號斷開，相對應(yīng)的程序1中的常閉點恢復(fù)常規(guī)的閉合狀態(tài)。當(dāng)弧形篩繼續(xù)使用時，時間計算模塊和次數(shù)計算模塊重新開始作用，通過這樣的方式實現(xiàn)擊打器自動復(fù)位及運行。當(dāng)擊打器電磁控制閥綜合保護(hù)信號被采集到程序3中進(jìn)行識別后，擊打器執(zhí)行綜合保護(hù)動作，輸出一個相對應(yīng)的報警信號，從而使操作人員及時了解擊打器產(chǎn)生故障情況，以便故障及時處理，維修人員及時維修，從而保證弧形篩擊打器正常進(jìn)行工作。
3結(jié)語
通過對弧形篩結(jié)構(gòu)及擊打器作用形式進(jìn)行分析，并結(jié)合選煤廠弧形篩實際使用情況，分析了弧形篩擊打器控制程序，并設(shè)計其自動運行及復(fù)位程序，不僅可以實現(xiàn)選煤廠弧形篩擊打器全自動運行及復(fù)位，而且還大大降低了設(shè)備故障率，提高了設(shè)備運行穩(wěn)定性，延長了弧形篩使用壽命，大大節(jié)約了能耗及人工成本，具有重要實用價值及推廣意義。
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作者：周曉旭 單位：山西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
推薦閱讀：《機械管理開發(fā)》(雙月刊)創(chuàng)刊于1986年，由山西省機械電子工業(yè)行業(yè)管理辦公室主管、山西省機械工程學(xué)會主辦、各理事單位及機械電子行業(yè)企業(yè)參加協(xié)辦。
