懸磁控制煤礦風動水泵的應用探討

摘要：隨著我國煤炭行業的不斷發展，對于煤礦在生產中使用的機械研究也不斷深入。在煤礦風動水泵控制中，懸磁控制有著自身卓越的優點。通過懸磁控制裝置可以有效改善風動水泵的應用效果。文章通過對其感應水位高低、自動控制、改善工作強度等裝置進行應用研究討論，以供參考。

關鍵詞：懸磁控制裝置；風動水泵；煤礦；煤炭行業；生產機械 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD679 文章編號：1009-2374（2015）01-0072-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0036

懸磁控制能夠有效感應水位的高低，從而實現自動控制，如果應用在煤礦風動水泵控制中，能夠提高整個裝置的工作效率。文章對懸磁控制裝置進行概述，通過對懸磁控制的優勢特點、如何應用進行介紹。

1 懸磁控制裝置概述

煤礦風動水泵裝置傳統上一直沒有實現自動控制，必須由專門的人員在現場看護，一旦檢查不到位，水泵有可能會出現吸空的問題，水泵吸空，葉輪就會空轉，在短時間內，水泵會造成嚴重的損壞問題，由于煤礦是特殊應用場合，如果產生火花，會導致引燃危險氣體，造成重大事故。再從水泵的運行人工成本來看，所有的水泵看護都需要支出較大的成本，而一個煤礦有多個水泵，則是一筆不小的支出，而且水泵的損壞問題依然沒有辦法得到明顯改善。從煤礦生產現狀來看，國家一直堅持“安全第一，預防為主”的安全生產方針，在當今社會發展中，科學技術的進步已經為人類創造了巨大的物質財富和精神財富。科學技術永無止境的發展及其無限的創造力，必定還會繼續為人類文明作出更加巨大的貢獻，而本文所談的“懸磁控制煤礦風動水泵”就是一個典型的例子。懸磁控制主要是利用磁力感應對一定距離的磁體進行隔離。當外力大于磁力，距離低于某限值，磁力感應抵消，裝置閉合，當外界力量較低，兩磁體分隔，表現為開關斷開。

2 懸磁控制裝置與風動水泵結合

懸磁控制裝置是一種新興的自動控制裝置，其在風動水泵中的應用原理主要是通過閥體下部的不銹鋼浮球對水位進行感應，當水位升高時，浮球上升，反之下降。利用閥體來對水泵的啟閉進行控制，通過開、關風泵，來完成抽水動作。在風動水泵中，工業風管約有5MPa的壓力，當水位在一定高度時開始注水，當升高到規定要求后，浮球打開風道活塞，水泵開始排水，當十秒后回到初始水位，活塞將會復位，關閉風道，排水完成。簡單來講，風動水泵的主要作用原理是，水位過高，限位浮球上升，自動控制閥體自動打開，進風口開始進風，帶動渦輪使水泵動作，排水口開始排水。當排水量超過一定值時，限位浮球回歸原位，自動控制閥體關閉，進風口不再進風，風動水泵不起作用。通過風動水泵來對吸、排水過程進行控制，完成整個工作，懸磁控制裝置與風動水泵整套裝置都是自動控制，無需人工操作。

3 懸磁控制應用于風動水泵的優勢

懸磁控制是一種較為新型的磁力控制裝置，其在整個運行中都是利用磁力的變化來實現的，它被應用于風動水泵有著獨特的優勢：第一，該裝置解決了泵空吸一大難題，它的控制主要由水泵在開停前后的水位差形成，通過水位的高低自動開關閥門，不需要額外人工操作控制，避免了裝置運行過程中偶然出現的人為誤操作問題；第二，由于懸磁控制整體結構簡單，移動、拆裝、維護起來也方便，使其在維修方面節省大量時間；第三，即使在酸堿度較高的地方，仍然能夠高效應用；第四，煤礦的環境相對復雜，而懸磁控制卻能夠適應這種環境，它能夠實現完全自動工作，操作也簡單，在實際工作中，實用效果也很明顯。

4 風動水泵控制的應用特點

隨著現代煤炭行業的不斷發展，應用的裝備技術更加先進。國家政府對煤炭行業的關注也不斷提高。基于對環境的保護與產業結構的設想，要求煤炭開采行業要不斷應用先進的材料、工藝技術，不斷提高產能，對一些不適合現代工業發展的設備與技術進行淘汰。基于懸磁控制的風動水泵是一種很好的創新模式，充分利用了磁懸控制技術，順利完成傳統以電能控制的排水

過程。

煤礦井下的開采、勘探環境非常復雜，潮濕、低溫、高毒氣體等特點非常明顯。在開采人員進行井下作業時安全風險較大。傳統的風動水泵自動控制采用電能控制，也帶來了安全隱患，一旦發生電能泄露、電火花，將有可能會引起氣體爆炸隱患，造成安全事故的發生。現代煤礦工業的發展不斷重視安全生產的重要性。懸磁控制的風動水泵安全系數高，在各種復雜的煤礦井下排水應用中都體現出了良好的效果。

隨著煤礦產業結構不斷調整，將會有更多的煤礦企業應用先進的現代控制技術。懸磁控制的風動水泵自動排水技術也將得到廣泛的應用。

5 風動水泵應用研究

在傳統的風動水泵排水過程中，風動渦輪單純做旋轉運動，與進風口進來的空氣形成摩擦接觸。長時間的運轉后，將有可能引起摩擦輪過熱的問題，導致軸承、葉片機械性能下降，影響壽命及設備維護次數。而懸磁技術的應用則可以很好地控制渦輪的旋轉。“懸磁控制煤礦風動水泵”技術中，渦輪是間歇性運轉，可以為風動渦輪提供良好的暫停時間，確保不會產生過高溫問題，從而間接性地減少了由于風泵摩擦輪高溫而引起的事故。懸磁控制是精密性較高的控制單元，其各個部件結構相對緊湊，經久耐用，不易損壞，提高了整個裝置的使用壽命，降低了井下作業設備的故障率，減少了人員對設備的維護時間，從而降低企業的生產成本。面對復雜的煤礦井下環境，人工值班是一種難度較大的工作。懸磁控制可以有效避免人工成本過高的問題。懸磁控制風動水泵排水，可以有效提高整個裝置的工作效率，節約人力與物力成本。尤其是對于一些成立較早的煤礦，尤其需要進行此種懸磁控制改造，不但是提高企業生產效率的典型方法，而且還能夠實現現代化設備的規范管理。

風動水泵最大的問題是風道泄露的問題，一旦管路存在密封不良的問題，不但浪費風資源，還直接影響排水效果。懸磁控制中，浮球與風道完全隔離，僅靠磁力完成控制過程，這就在一定程度上避免了漏風問題的存在，因為如果浮球與風道有所連接，就算是密封再好，使用一段時間后也會由于連接點老化或松動等其他原因而產生漏風現象，浮球與風道完全隔離，提高整個裝置的使用效率。

6 結語

懸磁控制風動水泵排水系統基于機械式的水位高低感應裝置與磁力控制開關模式，實現了裝置的自動控制。該裝置在煤礦井下作業中的應用不僅提高了生產的效率，而且還改善了工人的工作環境，避免井下大量潮濕環境的存在。并且該裝置不需要人看護，使用壽命長，穩定性高，故障率低，其應用場所正在逐步增加。

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作者簡介：原紅青，男，供職于潞安集團常村煤礦掘進一（1）隊，研究方向：煤礦風泵的發展趨勢。

（責任編輯：黃銀芳）endprint