強抗干擾高精度遠距離無線遙控礦用安全型氣動司控道岔的研制

馬 萍

（山東興楊礦業有限責任公司，山東 肥城 271608）

強抗干擾高精度遠距離無線遙控礦用安全型氣動司控道岔的研制

馬 萍

（山東興楊礦業有限責任公司，山東 肥城 271608）

伴隨著我國經濟和科學技術的不斷發展，礦產行業與機電一體化的聯系也越來越密切，更多的機電一體化技術運用到了采掘、維護、運輸等礦產行業的各個環節中，有效地推動了現代化礦井行業的發展。本文從機電一體化對現代化礦井業發展的必要性，著重分析了機電一體化技術在礦產行業中的實際應用，并指出今后機電一體化發展的前景。

機電一體化；現代化礦井；發展方向

1 研制理由

鐵路機車運輸是礦井運輸大巷的主要運輸方式之一。隨著礦井生產的發展，運輸量的不斷增長，列車的行車密度相應增大，運輸效率和行車速度也相應地提高。在這種情況下，礦井的運輸安全就成為很突出的矛盾。要解決這一矛盾，除了加強組織調度，提高管理水平之外，更主要的是采用行之有效的技術措施和先進的安全設備，礦山軌道運輸自動化服務已成為發展趨勢。

2 研制目標要求

司機可以使用無線發射機遙控設備，實現遙控搬動道岔，取代原來的人工搬道岔裝置，并按照信號燈顯示的情況行駛，提高運輸效率，改善鐵道運輸的工作安全條件，保障職工人身安全。該裝置設計要先進，性能要穩定可靠，抗干擾能力要強，判向準確，保護可靠，具有良好的防水防塵效果。同時要安裝方便，操作靈活，岔位顯示清晰直觀，符合煤礦鐵路運輸的實際需要。

3 構成

主要由礦用窄軌道岔、遙控發射機、主機箱、氣動轉轍機、岔位狀態指示器等組成，氣源采用礦山壓風機氣源，控制采用數字編碼電路實現遙控命令執行機構動作。

4 主要技術指標

電源：AC127V，氣 源 壓 力：0.2-0.8Mpa，電磁閥：DC12V AC127V，遙 控 距 離：50M，最 大 行 程：140MM，最大拖動力：400KG，轉換道岔時間：3S。

5 結構設計

5.1 礦用窄軌道岔

適用于15kg、18kg、22kg、24kg、30kg等多個系列窄軌道岔分。

5.2 遙控發射機

發射機與接收器編碼絕對一致，實現遙控命令執行機構動作，具有非常強的抗干擾性能。遙控發射機最大控制路數為16路，也可擴展至32路，控制動作時間不大于3.5秒。調制方式為FM方式，調制頻率：315MHz，發射器至執行機構距離：50M。發射器由司乘人員手持控制，控制執行器動作。

5.3 主機箱

主機箱內設有接收器，電源電路，控制電路，電磁閥，以及各種保護轉換電路等。接收器接收遙控發射機信號，與遙控發射機配合，共同完成成信號的接收和命令執行機構動作。

解碼頻道：1-16位

工作環境：-10oC～+40oC

該部分主要有高放選頻、二次變頻、頻譜整形、解碼輸出等部分組成，均采用優質性能電路，并實行模塊化結構，工作性能穩定可靠。

5.4 氣動轉轍機

氣動轉轍機為工作執行機構，采用氣缸推動方式，氣源采用礦山壓風機氣源，也可配空壓機組成獨立氣源。這種氣動執行機構耐用不怕水，不怕泥，合岔嚴，克服了電動執行機構怕水、怕泥、對電壓要求苛刻、易損壞、故障率高的缺點。

5.5 岔位狀態指示器

該指示器與執行機構密切配合，用于指示道岔的位置狀態，以傳達給司控人員明確的信息，方便司控人員的操作。

6 工作原理及使用性能

6.1 裝置原理框圖

6.2 使用性能

當電機車行駛至控制區域時，如發現岔位指示器指示的道岔位置不符合電機車的前進方向時，根據該執行器設定的頻道按動相應的按鈕，發射器即發射該頻道信號。接收器收到信號后，將信號放大并進行調制和編碼識別，即啟動執行電路操縱氣動轉轍機執行機構，使岔位向需要的方向運動，岔位完全到位后，相應岔位指示燈亮，岔位轉轍完畢。當需手動控制時，可按動主控箱上的相應按鈕，即可實現道岔轉換，同時轉換岔位指示器的顯示狀態，岔位指示器箭頭所指方向即為電機車行駛方向。

7 道岔其整機特點

（1）控制器采用抗干擾能力強的單片機進行信號采集識別判斷，無線遙控能在遠距離對道岔進行準確遙控，確保機車的安全行駛；（2）采用數字編碼技術，系統抗干擾能力強；（3）電控部分常閉不間斷監測，顯示箱直觀地指示出道岔目前位置，司機可根據機車要去的方向在遠方遙控改變道岔位置；（4）顯示箱亮度高，字型大方美觀，顯示道岔方位準確、清晰；（5）該裝置最大可控制路數為16路，控制動作時間不大于3.5秒，最大控制距離大于50米，可根據道岔的不同情況，設定系統安裝的位置及工作方式；（6）裝置體積小，占巷道面積少，安裝簡單，操作簡便。

8 優點

該產品既可利用鐵路旁固定按鈕操作，又可在礦車行駛過程中，司機利用遙控操作。司機在電機車上遠距離按動按鈕，就可實現遙控搬動道岔，使礦車實現自行變道，同時配合醒目的方向指示器，做到了變道的萬無一失。本產品消除了原礦山常規利用人工搬道岔所帶來的不便，做到了既安全又省時省力。相對于一般的電動司控道岔，他又具有不怕水、不怕泥，合岔嚴密的優點，避免了因工人在行車過程中的操作失誤而造成的損害。在井底主要運輸大巷安裝該司控道岔裝置，對進一步加強礦井的安全生產、提高運輸效率及企業信息化建設具有重要意義。