專利名稱：煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種礦山電氣技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置。
背景技術(shù)：
煤礦安全規(guī)程規(guī)定，煤礦井下主要水倉必須有主倉和副倉，因此礦井必須至少有兩個(gè)水倉，當(dāng)一個(gè)水倉清理時(shí)，另外的水倉能正常使用。礦井的排水形式是水經(jīng)過大巷水溝流入水倉至吸水井，通過主排水泵排至地面。水倉之間、吸水井與水倉之間、吸水井與吸水井之間是通過連接通道來進(jìn)行疏導(dǎo)水，由于礦井水含有淤泥等雜物，礦井每年都需對(duì)水倉及吸水井進(jìn)行定期的清挖，當(dāng)水倉、吸水井進(jìn)行清挖時(shí)，或礦井涌水量發(fā)生變化，加大影響礦井安全，需要調(diào)配水吋，都需要用連接通道間的配水閘門進(jìn)行調(diào)節(jié)水流的通斷。 一般情況下的配水裝置采用現(xiàn)場手動(dòng)操作，在主排水泵房吸水井上方安裝固定橫梁，橫梁上固定絲桿升降機(jī)，絲桿下方固定有配水閘板，采用人力轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的方式調(diào)節(jié)閘板高度達(dá)到配水的目的。在這種方式下，閘板相對(duì)較重，人工操作比較費(fèi)力，而且閘板下方經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)雜物堵塞造成到位情況不明，往往會(huì)造成操作不當(dāng)帶來不便，且對(duì)人身安全造成一定的隱患，從而不能保證礦井的正常配水、排放水以及清挖工作。因此，對(duì)配水裝置的控制方式以及監(jiān)測系統(tǒng)改造尤為重要。為滿足自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在礦井各主要崗點(diǎn)的應(yīng)用的要求，可實(shí)現(xiàn)配水裝置的就地、集控及遙控操作，以及遠(yuǎn)程監(jiān)控。目前，國內(nèi)煤礦主排水泵房配水閘門在操作及監(jiān)控上沒有采取可靠、完善的技術(shù)方案，也沒有成熟的電動(dòng)配水裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置，制造一種電動(dòng)配水裝置，并有遠(yuǎn)程控制及監(jiān)測功能，防止現(xiàn)場人員的誤操作，達(dá)到可靠配水的目的。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置，包括吸水井、主井水倉、副井水倉、主排水泵，主井水倉、副井水倉分別連接到兩個(gè)吸水井，主排水泵分別連接在四個(gè)吸水井上，四個(gè)吸水井之間通過連接通道連接，主井水倉、副井水倉與兩個(gè)吸水井之間通過兩個(gè)連接通道連接，其特征是兩個(gè)連接通道的頭端安裝電動(dòng)配水裝置，吸水井之間通過連接通道連接，每個(gè)連接通道上都安裝ー個(gè)電動(dòng)配水裝置。根據(jù)所述的煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置，其特征是所述連接通道上安裝配水閘板，升降絲桿的下端固定安裝在配水閘板，升降絲桿螺接在蝸輪減速機(jī)上，升降絲桿上安裝蝸輪減速機(jī)，蝸輪減速機(jī)位于基座的上面，蝸輪減速機(jī)上安裝電動(dòng)機(jī)，升降絲桿的上端安裝在指示指針，升降絲桿的上端套接到位顯示器，升降絲桿的上端固定安裝探頭，上到位傳感器、下到位傳感器安裝在到位顯示器上，升降絲桿上安裝光電軸編碼器。
根據(jù)所述的煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置，其特征是所述探頭通過感應(yīng)上到位傳感器及下到位傳感器來發(fā)出到位指示信號(hào)，控制中間繼電器，由中間繼電器控制接觸器，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，由電動(dòng)機(jī)經(jīng)過變速通過渦輪蝸桿帶動(dòng)配水閘門，從而實(shí)現(xiàn)配水閘門的自動(dòng)開關(guān)。根據(jù)所述的煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置，其特征是所述光電軸編碼器連接可編程控制器，可編程控制器連接監(jiān)控主機(jī)，提閘按鈕、落閘按鈕連接在可編程控制器上，正向接觸器、反向接觸器連接電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)提閘和落閘，實(shí)現(xiàn)井下配水裝置信號(hào)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、控制。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果在于礦井主排水泵房擔(dān)負(fù)著整個(gè)礦井的排水任務(wù)，是防止礦井水災(zāi)的主要保證。而電動(dòng)配水裝置則是這個(gè)保證里的重要環(huán)節(jié)，電動(dòng)配水裝置的作用是礦井水的調(diào)度，是聯(lián)系各環(huán)水倉和各臺(tái)主排水泵吸水井之間聯(lián)系的樞紐，是水倉、吸水井清挖的重要安全保障。以往泵房的配水閘門是用人カ進(jìn)行操作，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，且沒有可靠的顯示及監(jiān)視功能，當(dāng)連接通道內(nèi)有雜物堵塞時(shí)容易造成配水裝置關(guān)閉不到位，給水倉及 吸水井清挖帶來一定的安全隱患。同時(shí)，可編程控制器、信息技術(shù)及自動(dòng)化控制等技術(shù)在各行業(yè)的推廣應(yīng)用，我們需要改變?nèi)藶榈慕?jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)榭萍贾笇?dǎo)生產(chǎn)的理念，建立包含從現(xiàn)場設(shè)備層到控制層、管理層等各個(gè)層次的綜合自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)管控平臺(tái)，建立以エ業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的企業(yè)信息化系統(tǒng)。該發(fā)明是利用電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)配水閘門的就地控制及遠(yuǎn)程控制，現(xiàn)場的顯示裝置及遠(yuǎn)程的監(jiān)測裝置能實(shí)時(shí)觀察閘門的到位情況，在減少現(xiàn)場操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，也為礦井的合理配水及日常工作提供了有力的技術(shù)保障。


圖1為本發(fā)明煤礦主排水系統(tǒng)水倉布置圖。圖2是本發(fā)明的電動(dòng)配水裝置結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明的電動(dòng)配水裝置電氣原理圖。附圖中1 :主井水倉；2 :副井水倉；3、3· 1,3. 2,3. 3,3. 4,3. 5 :電動(dòng)配水裝置；4、
4.1,4. 2,4. 3,4. 4 :吸水井;5、5· 1,5. 2,5. 3,5. 4 :主排水泵，6、6. 1,6. 2,6. 3,6. 4,6. 5 :連接通道；7 :配水閘板；8 電動(dòng)機(jī)；9 :升降絲桿；10 :基座；11 :蝸輪減速機(jī)；12 :到位顯示器；13 :指示指針；14 :上到位傳感器；15 :下到位傳感器；16 :探頭；17 :光電軸編碼器；18 :交流變壓器；19 :可編程控制器；20 :正向接觸器；21 :反向接觸器；22 :提閘按鈕；23 :落閘按鈕；24 :正向中間繼電器；25 :反向中間繼電器；26 :提到位指示燈；27 :落到位指示燈；28 電源指示燈；29 :監(jiān)控主機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說明
本發(fā)明如圖1、2、3所示，一種煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置，包括吸水井4、主井水倉1、副井水倉2、主排水泵5，主井水倉1、副井水倉2分別連接到兩個(gè)吸水井4. 2,4. 4，主排水泵5分別連接在四個(gè)吸水井4上，四個(gè)吸水井4之間通過連接通道6連接，主井水倉
1、副井水倉2與兩個(gè)吸水井4. 2、4. 4之間通過兩個(gè)連接通道6. 4,6. 5連接，其特征是兩個(gè)連接通道6. 4,6. 5的頭端安裝電動(dòng)配水裝置3. 4,3. 5，吸水井4之間通過連接通道6連接，每個(gè)連接通道6上都安裝一個(gè)電動(dòng)配水裝置3。根據(jù)所述的煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置，其特征是所述連接通道6上安裝配水閘板7，升降絲桿9的下端固定安裝在配水閘板7，升降絲桿9螺接在蝸輪減速機(jī)11上，升降絲桿9上安裝蝸輪減速機(jī)11，蝸輪減速機(jī)11位于基座10的上面，蝸輪減速機(jī)11上安裝電動(dòng)機(jī)8，升降絲桿9的上端安裝在指示指針13，升降絲桿9的上端套接到位顯示器12，升降絲桿9的上端固定安裝探頭16，上到位傳感器14、下到位傳感器15安裝在到位顯示器12上，升降絲桿9上安裝光電軸編碼器17。根據(jù)所述的煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置，其特征是所述探頭16通過感應(yīng)上到位傳感器14及下到位傳感器15來發(fā)出到位指示信號(hào)，控制中間繼電器，由中間繼電器控制接觸器，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)8的正反轉(zhuǎn)，由電動(dòng)機(jī)8經(jīng)過變速通過渦輪蝸桿帶動(dòng)配水閘門7，從而實(shí)現(xiàn)配水閘門7的自動(dòng)開關(guān)。根據(jù)所述的煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置，其特征是所述光電軸編碼器17連接可編程控制器19，可編程控制器19連接監(jiān) 控主機(jī)29，提閘按鈕22、落閘按鈕23連接在可編程控制器19上，正向接觸器20、反向接觸器21連接電動(dòng)機(jī)8，實(shí)現(xiàn)提閘和落閘，實(shí)現(xiàn)井下配水裝置信號(hào)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、控制。本發(fā)明的工作原理如下圖1是煤礦主排水系統(tǒng)水倉布置圖，圖中1、2分別為礦井的主、副水倉；3為電動(dòng)配水裝置，其中3. 1、3. 2、3. 3為連接吸水井4通斷的電動(dòng)配水裝置，
3.4,3. 5為連接吸水井與水倉通斷的電動(dòng)配水裝置；4為吸水井，4. 1,4. 2,4. 3,4. 4分別為1#、2#、3#、4#吸水井；5為主排水泵，5. 1,5. 2,5. 3,5. 4分別為1#、2#、3#、4#主排水泵，6為連接通道，其中6. 1,6. 2,6. 3為連接吸水井與吸水井的連接通道，6. 4,6. 5為連接吸水井與水倉的連接通道。礦井的正常排放水及生產(chǎn)用水經(jīng)大巷水溝匯入水倉1、2內(nèi)，并流入吸水井4，水倉之間，吸水井與水倉之間時(shí)通過連接通道6來進(jìn)行疏導(dǎo)水，并通過主排水泵5排至地面。礦井每年都需要對(duì)水倉及吸水井內(nèi)的雜物、淤泥進(jìn)行人エ清理，或在水量較大時(shí)對(duì)水倉進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此，需要對(duì)清挖的地點(diǎn)進(jìn)行封堵或調(diào)節(jié)水量吋，必須利用電動(dòng)配水裝置3對(duì)各水倉與吸水井之間的水流通斷進(jìn)行控制。圖2是本發(fā)明的電動(dòng)配水裝置結(jié)構(gòu)圖，圖2中，6為連接通道，是聯(lián)系各環(huán)水倉、各臺(tái)主排水泵吸水井之間以及水倉與吸水井之間的通道，7為配水閘板，負(fù)責(zé)各水倉之間水流的通斷，是配水的重要部件，絲桿升降機(jī)由升降絲桿9及蝸輪減速機(jī)11組成，安裝在基座10上，升降絲桿9的下端與配水閘板7固定牢固，利用蝸桿傳動(dòng)的原理帶動(dòng)蝸輪實(shí)現(xiàn)減速，蝸輪中心是內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于升降絲桿的螺母，和升降絲桿相匹配，從而帶動(dòng)配水閘門的上下運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)8為絲桿升降機(jī)提供動(dòng)カ來源。指示指針13固定在升降絲桿9上，隨著升降絲桿9的上下移動(dòng)而移動(dòng)，到位顯示器12采用深度指示器的原理，在刻度板上顯示上下到位位置，以及上下行程，達(dá)到現(xiàn)場實(shí)時(shí)顯示的目的。升降絲桿9上固定探頭16，通過感應(yīng)上到位傳感器14及下到位傳感器15來發(fā)出到位指示信號(hào)，控制中間繼電器，由中間繼電器控制接觸器，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)8的正反轉(zhuǎn)，由電動(dòng)機(jī)8經(jīng)過變速通過渦輪蝸桿帶動(dòng)配水閘門7，從而實(shí)現(xiàn)配水閘門的自動(dòng)開關(guān)。在升降絲桿主軸上安裝光電軸編碼器17，與升降絲桿主軸連接，同步旋轉(zhuǎn)，監(jiān)測配水裝置運(yùn)行的速度差，速度差低于一定值時(shí)判斷為不到位，同時(shí)實(shí)現(xiàn)配水裝置的開度控制。圖3是本發(fā)明的電動(dòng)配水裝置電氣原理圖，圖中18為交流變壓器，將交流660V電源變?yōu)榻涣?10V控制電源，供PLC工作，19為可編程控制器，選用S7-200 (CPU222)型，本機(jī)集成8輸入/6輸出共14個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接2個(gè)擴(kuò)展模塊。其通訊采用RS485通訊/編程ロ?？刂圃硭蜕辖涣?60v電源，控制變壓器18帶電，可編程控制器19 (PLCS7-200)有電，開始執(zhí)行輸入采樣及用戶程序。提閘過程在“提到位”指示燈26不亮的情況下，按下“提閘”按鈕22，繼電器J1通電，J1繼電器常開點(diǎn)閉合，交流0V- — J1- — CX- — CS-—交流110V，正向接觸器20 (CS)吸合，交流660v電動(dòng)機(jī)8帶電工作，帶動(dòng)蝸輪減速機(jī)11進(jìn)行提閘操作，當(dāng)升降絲桿9運(yùn)行到接近頂端時(shí)，提到位磁控開關(guān)動(dòng)作，繼電器J1斷電，正向接觸器20斷電，繼電器J3動(dòng)作，J1繼電器常開點(diǎn)閉合“提至IJ位”指示燈26點(diǎn)亮，完成提閘過程。落閘過程在“落到位”指示燈27不亮的情況下，按下“落閘”按鈕23，繼電器J2通電，J2繼電器常開點(diǎn)閉合，交流0V- —J2- —CS - — CX-—交流110V反向接觸器21 (CX)吸合，交流660v電動(dòng)機(jī)8有電工作，帶動(dòng)蝸輪減速機(jī)11進(jìn)行落閘操作，當(dāng)升降絲桿9運(yùn)行到接近低端時(shí)，提到位磁控開關(guān)動(dòng)作，繼電器J2斷電，反向接觸器21斷電，繼電器J4動(dòng)作，J4繼電器常開點(diǎn)閉合“落到位”指示燈27點(diǎn)亮，完成提閘過程。圖中28為電源指示燈，當(dāng)電動(dòng)裝置帶點(diǎn)時(shí)，指示燈亮，顯示電動(dòng)裝置的工作狀態(tài)。圖中29為地面集控中心的監(jiān)控主機(jī)，實(shí)現(xiàn)井下配水裝置信號(hào)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、控制等功能。通·訊原理為光電編碼器將配水裝置開關(guān)信號(hào)輸入到可編程控制器19 ( PLC S7-200)中進(jìn)行處理，利用可編程控制器內(nèi)部的30KHz高速計(jì)數(shù)器，由S7-200可編程控制器換算為配水裝置的提升行程與到位指示，通過可編程控制器通訊端子A ( + )B (_)，經(jīng)485通訊電纜，經(jīng)信號(hào)打包，并通過光端機(jī)轉(zhuǎn)換，經(jīng)過光纖傳輸?shù)降孛婕刂行牡谋O(jiān)控主機(jī)29里面，通過編程，二者實(shí)現(xiàn)通訊，實(shí)時(shí)顯示電動(dòng)配水裝置的開關(guān)狀況、并由監(jiān)控主機(jī)發(fā)出信號(hào)對(duì)其進(jìn)行提閘或者落閘操作。礦井主排水泵房擔(dān)負(fù)著整個(gè)礦井的排水任務(wù)，是防止礦井水災(zāi)的主要保證。而電動(dòng)配水裝置則是這個(gè)保證里的重要環(huán)節(jié)，電動(dòng)配水裝置的作用是礦井水的調(diào)度，是聯(lián)系各環(huán)水倉和各臺(tái)主排水泵吸水井之間聯(lián)系的樞紐，是水倉、吸水井清挖的重要安全保障。以往泵房的配水閘門是用人カ進(jìn)行操作，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，且沒有可靠的顯示及監(jiān)視功能，當(dāng)連接通道內(nèi)有雜物堵塞時(shí)容易造成配水裝置關(guān)閉不到位，給水倉及吸水井清挖帶來一定的安全隱患。同時(shí)，可編程控制器、信息技術(shù)及自動(dòng)化控制等技術(shù)在各行業(yè)的推廣應(yīng)用，我們需要改變?nèi)藶榈慕?jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)榭萍贾笇?dǎo)生產(chǎn)的理念，建立包含從現(xiàn)場設(shè)備層到控制層、管理層等各個(gè)層次的綜合自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)管控平臺(tái)，建立以エ業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的企業(yè)信息化系統(tǒng)。該發(fā)明是利用電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)配水閘門的就地控制及遠(yuǎn)程控制，現(xiàn)場的顯示裝置及遠(yuǎn)程的監(jiān)測裝置能實(shí)時(shí)觀察閘門的到位情況，在減少現(xiàn)場操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，也為礦井的合理配水及日常工作提供了有力的技術(shù)保障。上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和保護(hù)范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置，包括吸水井(4)、主井水倉(I)、副井水倉(2)、主排水泵(5)，主井水倉(I)、副井水倉(2)分別連接到兩個(gè)吸水井(4. 2、4. 4)，主排水泵(5)分別連接在四個(gè)吸水井(4)上，四個(gè)吸水井(4)之間通過連接通道(6)連接，主井水倉(I)、副井水倉(2)與兩個(gè)吸水井(4. 2,4. 4)之間通過兩個(gè)連接通道(6. 4,6. 5)連接，其特征是兩個(gè)連接通道(6. 4,6. 5)的頭端安裝電動(dòng)配水裝置(3. 4,3. 5)，吸水井(4)之間通過連接通道(6 )連接，每個(gè)連接通道(6 )上都安裝一個(gè)電動(dòng)配水裝置(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置，其特征是所述連接通道(6)上安裝配水閘板(7)，升降絲桿(9)的下端固定安裝在配水閘板(7)，升降絲桿(9)螺接在蝸輪減速機(jī)(11)上，升降絲桿(9 )上安裝蝸輪減速機(jī)(11)，蝸輪減速機(jī)(11)位于基座(10)的上面，蝸輪減速機(jī)(11)上安裝電動(dòng)機(jī)(8)，升降絲桿(9)的上端安裝在指示指針 (13)，升降絲桿(9)的上端套接到位顯示器(12)，升降絲桿(9)的上端固定安裝探頭(16)，上到位傳感器(14)、下到位傳感器(15)安裝在到位顯示器(12)上，升降絲桿(9)上安裝光電軸編碼器(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置，其特征是所述探頭(16 )通過感應(yīng)上到位傳感器(14)及下到位傳感器(15)來發(fā)出到位指示信號(hào)，控制中間繼電器，由中間繼電器控制接觸器，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)(8)的正反轉(zhuǎn)，由電動(dòng)機(jī)(8)經(jīng)過變速通過渦輪蝸桿帶動(dòng)配水閘門(7)，從而實(shí)現(xiàn)配水閘門(7)的自動(dòng)開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置，其特征是所述光電軸編碼器(17)連接可編程控制器(19)，可編程控制器(19)連接監(jiān)控主機(jī)(29)，提閘按鈕(22)、落閘按鈕(23)連接在可編程控制器(19)上，正向接觸器(20)、反向接觸器(21)連接電動(dòng)機(jī)(8)，實(shí)現(xiàn)提閘和落閘，實(shí)現(xiàn)井下配水裝置信號(hào)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤礦主排水泵房吸水井電動(dòng)配水裝置，包括吸水井、主井水倉、副井水倉、主排水泵，主井水倉、副井水倉分別連接到兩個(gè)吸水井，主排水泵分別連接在四個(gè)吸水井上，四個(gè)吸水井之間通過連接通道連接，主井水倉、副井水倉與兩個(gè)吸水井之間通過兩個(gè)連接通道連接，兩個(gè)連接通道的頭端安裝電動(dòng)配水裝置，吸水井之間通過連接通道連接，每個(gè)連接通道上都安裝一個(gè)電動(dòng)配水裝置。制造一種電動(dòng)配水裝置，并有遠(yuǎn)程控制及監(jiān)測功能，防止現(xiàn)場人員的誤操作，達(dá)到可靠配水的目的。
文檔編號(hào)E21F16/00GK102953757SQ201210517339
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者崔成寶, 趙強(qiáng), 吳顯輝, 周磊, 高月奎, 張玉貞, 賀星銘, 馬志愿, 王雨生, 楊淼, 趙連東 申請(qǐng)人:棗莊礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司蔣莊煤礦