книги из ГПНТБ / Шматков, Н. А. Пневматические средства автоматизации и механизации в угольной промышленности ЧССР (обзор)

Министерство угольной промышленности СССР

ц е н т р а л ь н ы й н а у ч н о -и с с л е д о в а т е л ь с к и и и н с т и т у т

э к о н о м и к и И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Серия «Механизация и автоматизация производственных процессов»

Н. А. ШМАТКОВ, В. Г. ШКВАРЧЕНКО, А. М. ИВАНОВ

ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ И МЕХАНИЗАЦИИ В УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ЧССР

(О б з о р )

МОСКВА 1974

Среди технических средств, используемых для автоматизации производственных процессов в различных отраслях промышленно­ сти, значительное место занимают пневматические средства авто­ матизации.

ная и струйная техника.

В угольной промышленности СССР пневматические средства и системы управления пока не получили должного развития, хотя они могут широко применяться на угольных предприятиях благо­ даря полной взрывопожаробезопасности, экономичности и высокой работоспособности.

В угольной промышленности Чехословакии пневматические средства управления нашли широкое применение. Поэтому опыт ЧССР в этой области представляет интерес для угольной промыш­ ленности СССР.

СРЕДСТВА И АППАРАТУРА ШАХТНОЙ ПНЕВМОАВТОМАТИКИ

Пневматические средства автоматизации на шахтах ЧССР (Ост- равско-Карвинский бассейн) широко распространены для управле­ ния конвейерными линиями, автоматизации участковых пунктов и загрузочных устройств скиповых подъемов, дистанционного пе­ ревода стрелок и управления приводом вентиляционных дверей, управления комбайнами, автоматизации насосов участкового водо­ отлива.

Технико-экономическая целесообразность широкого внедрения на шахтах бассейна пневматических средств обусловлена следу­ ющими факторами:

полной взрывобезопасностью без каких-либо защитных мер, что очень важно для сверхкатегорных шахт, особенно опасных по вне­ запным выбросам угля и газа;

простотой конструкции, монтажа и обслуживания, легкостью обнаружения неисправностей в шахтных условиях (используется один простейший прибор — манометр);

3

сравнительно малым весом, габаритами и стоимостью аппара­ туры (стоимость комплекта аппаратуры автоматизации конвейер­ ных линий системы MJM-20 более, чем в два с половиной раза ниже стоимости аналогичной аппаратуры в электрическом взры­ вобезопасном исполнении);

высокой работоспособностью в неблагоприятных шахтных ус­ ловиях; это, например, обусловило широкое использование пнев­ матических средств управления на таких весьма рассредоточен­ ных в пространстве объектах, как разветвленные конвейерные ли­ нии с электроприводом.

Широкая механизация и автоматизация производственных про­ цессов на шахтах бассейна считается решающим направлением в повышении эффективности производства и улучшении технико-эко­ номических показателей.

Внедрение средств автоматизации процессов, например, толь­ ко на подземном транспорте позволило снизить за пятилетие ко­ личество обслуживающего персонала по бассейну со 118 до 74 че­ ловек на 1000 тдсбычи угля. Это достигнуто, в частности, благо­ даря широкому внедрению аппаратуры пневмоавтоматики. В на­ стоящее время на шахтах бассейна работают более 1000 конвейе­ ров, автоматизированных пневматическими устройствами, 3500 ди­ станционно управляемых пневмоприводов стрелочных переводов, около 300 вентиляционных шлюзов.

Генеральным планом автоматизации и управления производст­ венными процессами на 1971— 1975 гг. наряду с внедрением элек­ трических средств автоматизации, контроля и диспетчерского уп­ равления предусматривается дальнейшее применение на шахтах серийно выпускаемой аппаратуры пневмоавтоматики (табл. 1).

Аппаратуру автоматизации производственных процессов выпу­ скает в основном Завод автоматизации и механизации (ЗАМ), который находится в подчинении Генеральной дирекции Острав- ско-Карвинского бассейна (ОКБ) и, по существу, представляет собой проектно-конструкторскую и научно-исследовательскую ор­ ганизацию, отвечающую за технический уровень и объём автома­ тизации и управления производственными процессами на шахтах бассейна.

Завод занимается в основном конструированием новой техники, проводит исследовательские работы, изготовляет и испытывает опытные образцы, осуществляет выпуск небольших серий (от 20 до 100 комплектов) средств горной автоматики и механизации и непосредственно осуществляет их внедрение на шахтах.

При выпуске больших партий аппаратуры завод подготавлива­ ет и передает техническую документацию на другие заводы для организации серийного производства.

ЗАМ выпускает аппаратуру широкой номенклатуры практиче­ ски для автоматизации всех производственных процессов шахт и обогатительных фабрик.

4

сетью

сл

Из разработок ЗАМа, выполненных в предыдущие годы, наибо­ лее широкое распространение на шахтах бассейна получили пнев­ матические механизмы и средства управления.

Основным направлением конструкторских и научных работ за­ вода в текущей пятилетке в соответствии с генеральным планом является создание экспериментального образца системы централи­ зованного контроля и управления производственными процессами

исоздание на базе вновь строящейся шахты «Старжич» образцо­ во-показательного комплексно автоматизированного предприятия.

Всвязи с этим на ЗАМе разрабатываются электропневматические

иэлектрические средства контроля и управления, приспособлен­ ные к системам централизованного диспетчерского управления.

На заводе большое внимание уделяется изысканию рациональ­ ных форм внедрения и обслуживания все более расширяющейся номенклатуры средств автоматизации, управления и техники без­ опасности. Признано крайне нецелесообразным содержать на каж­ дом угольном предприятии для этих целей необходимый ассорти­ мент запасных частей специального оборудования, измерительной техники, а также располагать необходимым штатом компетентных специалистов. В связи с этим уже в настоящее время в структуре каждого отдела завода организованы группы внедрения и обслу­ живания сравнительно большой численностью — около 140 работ­ ников. По некоторым видам приборов (инфраанализаторы, метанометры, радиоизотопные устройства) укомплектованы группы об­ служивания необходимыми запасными частями и созданы условия

для высококачественного и оперативного обслуживания.

Таким образом, завод автоматизации и механизации играет решающую роль в автоматизации производственных процессов на шахтах бассейна и в настоящее время, по существу, становится фирмой, обеспечивающей разработку, испытание, производство и обслуживание средств горной автоматики.

Аппаратура управления стрелочным переводом с движущегося локомотива. С целью повышения производительности труда и ме­ ханизации ручных работ на подземном транспорте Заводом авто­ матизации и механизации разработана и серийно выпускается ап­ паратура управления стрелочным переводом с движущегося элек­ тровоза.

6

валик 2 с секторным копиром, трехходовой пневматический Вен­ тиль 3 с рукояткой 4, резинотканевый воздухопровод 5, пневмо­ привод стрелочного перевода 6 с механическим фиксатором, пас­ сивный указатель 7 положения стрелочного перевода.

В состав аппаратуры входят также фильтр для очистки возду­ ха и отделения влаги, устанавливаемый перед вентилем, и маслораспылитель для смазки внутренней поверхности цилиндра.

Рис. 1. Схема установки и размещения аппаратуры управления стрелочным пе­ реводом с движущегося локомотива

Аппаратура работает следующим образом. При подъезде к стрелочному переводу машинист рукой или рычагом'через отвер­

ний утапливает шток пневматического вентиля, в результате чего происходит подача сжатого воздуха из сети в пневматический ци­ линдр. При перемещении поршня вилка 1 (рис. 2), шарнирно-сое­ диненная со штоком цилиндра, заходит осью 2 в паз трехплечего рычага 3 и поворачивает его. При переходе трехплечего рычага через нейтральное положение под действием пружины 4 происхо­ дит резкая перестановка рычага в новое положение. Ось 5 рыча­ га 3 с одной стороны жестко соединена через проушину 6 с тягой стрелочного перевода (рис. 3), с другой— с указателем поло­ жения.

Таким образом, при повороте рычага из одного положения в другое происходит соответствующая перестановка стрелочного пе­ ревода и указателя его положения. При опускании машинистом фартука последний под воздействием собственной массы устанав­

7

ливается в первоначальное положение. Подпружиненный шток вентиля, возвращаясь в исходное положение, с одной стороны от­ секает подачу сжатого воздуха, с другой — сообщает полость ци­ линдра с атмосферой. Поршень под воздействием пружины, рас­ положенной в полости цилиндра со стороны штока, возвращается в исходное положение и, прижимая опорной плоскостью вилку к корпусу, устанавливает ее в первоначальное положение. При этом

перо стрелки фиксируется в требуемом положении усилием, раз­ виваемым пружиной механического фиксатора. Обеспечение необ­ ходимого усилия прижатия достигается регулировкой длины тяги.

При «псшерстном» движении локомотива перестановка стре­ лочного перевода осуществляется ребордами колес, при этом в пневмоприводе срабатывает только механический фиксатор. В слу­ чае отсутствия пневмоэнергии или неисправности отдельных узлов переключение стрелочного перевода осуществляют вручную с по­ мощью головки указателя положения.

В последнее время чехословацкими специалистами разработан взрывобезопасный электропневматический вентиль, позволяющий

дистанционно управлять стрелочными переводами и использовать аппаратуру в системах СЦБ и АБСС.

На шахтах «Витязни Унор» и им. Запотоцкого более 400 стре­ лочных переводов дистанционно управляются с помощью этой ап­ паратуры. Длительная эксплуатация подтвердила хорошую рабо­ тоспособность аппаратуры в шахтных условиях и достаточно высо­ кую ее эффективность. Аппаратура не загромождает выработки, проста в эксплуатации, стоимость ее невысока.

Оригинальная конструкция механического фиксатора, малый ход поршня цилиндра (60—70 мм), расположение управляемого пневматического вентиля на небольшом расстоянии от привода

Рис. 3. Общий вид пневмопривода стрелочного перевода

9