風(fēng)壓式膠輪車智能IC卡加油裝置的設(shè)計(jì)

梁 晉，閆 軍

(潞安環(huán)能股份公司 王莊煤礦，山西 長(zhǎng)治 046031)

1 項(xiàng)目概況

王莊煤礦540水平巷道采用防爆型無軌膠輪車作為人員、物料的主要運(yùn)輸工具，原先每班需要15輛車不停的周轉(zhuǎn)運(yùn)輸，耗油量大。導(dǎo)致無軌膠輪車油箱容積增大，加油次數(shù)增多，每次加油需要1名工人拎起50斤以上的油桶向注油壺里倒油，還需要另外一個(gè)人用手扶住注油壺，勞動(dòng)強(qiáng)度大，加油效率低，往往出現(xiàn)多輛無軌膠輪車排隊(duì)等候加油的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了礦井各類人員、物料的正常運(yùn)輸。另外，無軌膠輪車采用防爆結(jié)構(gòu)，油箱口距離車外沿較遠(yuǎn)，一般注油壺的注油管不能夠完全伸入油箱口，另外，個(gè)別工人加油隨意，又增加了油品的浪費(fèi)和管理難度，給企業(yè)造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。因此解決這種注油效率低、常規(guī)注油工具不便注油的問題具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

2 裝置結(jié)構(gòu)

2.1 整體結(jié)構(gòu)

針對(duì)現(xiàn)有加油裝置注油效率低、常規(guī)注油工具不便注油且沒有計(jì)量功能這一狀況，設(shè)計(jì)了一種新型風(fēng)壓式膠輪車智能IC加油裝置。如圖1所示。該裝置主要由儲(chǔ)油罐車、智能加油機(jī)、加油槍、加油管、充值器等組成。

2.2 主要部件作用

IC卡智能加油機(jī)由顯示屏、智能刷卡器、流量計(jì)、電磁閥、油槍開關(guān)和穩(wěn)壓電源等組成,所述智能刷卡器的輸出端分別與進(jìn)風(fēng)電磁閥、電磁閥和顯示屏通過電氣相連接，輸入端分別與流量計(jì)和油槍開關(guān)有電氣連接。IC卡智能加油機(jī)內(nèi)部,流量計(jì)和電磁閥設(shè)置在注油口與出油口之間的油路上。流量計(jì)用于計(jì)量加油量,并發(fā)送給智能刷卡器。電磁閥用于在智能刷卡器的控制下,打開加油管路，以便加油;停機(jī)時(shí)，電磁閥還起到關(guān)閉加油機(jī)輸油管道，防止漏油的作用。當(dāng)油槍被取下時(shí)，油槍開關(guān)閉合，智能刷卡器驅(qū)動(dòng)加油機(jī)內(nèi)部的電磁閥打開。進(jìn)風(fēng)電磁閥用于在智能刷卡器的控制下，打開或關(guān)閉進(jìn)風(fēng)管。穩(wěn)壓電源通過從大巷127 V照明電源取電，轉(zhuǎn)換成本安級(jí)直流12 V供整個(gè)電路使用；智能刷卡器是本智能加油機(jī)的核心部件,采用智能感應(yīng)IC卡一通技術(shù),IC卡插卡槽6設(shè)置在智能加油機(jī)前外殼的顯示器下面。其上的6位高亮度LED數(shù)碼顯示器,可在插卡后實(shí)時(shí)顯示本次加油量和卡內(nèi)余量，更適合井下光線較暗的環(huán)境下使用。

圖1 膠輪車智能加油裝置結(jié)構(gòu)示意

IC卡智能加油機(jī)采用全封防水設(shè)計(jì)，電子控制和執(zhí)行機(jī)構(gòu)均進(jìn)行防水密封處理。適合各種惡劣的環(huán)境使用。其核心部件——智能刷卡器是加油機(jī)的控制、操作、計(jì)數(shù)顯示和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的輸入、輸出信息的處理和儲(chǔ)存、控制等。它通過油槍開關(guān)獲得加油機(jī)開機(jī)信號(hào)，再通過各個(gè)電磁閥啟動(dòng)和停止加油機(jī)加油,通過計(jì)數(shù)器獲得脈沖計(jì)數(shù)信號(hào)，對(duì)流過流量計(jì)的油液進(jìn)行計(jì)數(shù)計(jì)費(fèi)。

進(jìn)風(fēng)電磁閥是控制板驅(qū)動(dòng)的閥門開關(guān)，通過接受刷卡器的指令來進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，作用主要是打開充氣管路向儲(chǔ)油罐充氣,產(chǎn)生加油壓力。

油槍開關(guān)是啟動(dòng)加油機(jī)加油的電氣控制開關(guān)，與油槍掛槍機(jī)構(gòu)組合在一起，油槍摘取后，自動(dòng)打開，啟動(dòng)加油機(jī)加油。

流量計(jì)是對(duì)流經(jīng)流量計(jì)的油液體積進(jìn)行計(jì)量。即每通過一固定體積的油液，流量計(jì)傳動(dòng)軸產(chǎn)生一定角度的位移,相應(yīng)的傳感器就產(chǎn)生一定數(shù)量的脈沖，然后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的4～20 mA電流信號(hào)，反饋給加油機(jī)主板進(jìn)行計(jì)費(fèi)。

空氣過濾器用來過濾井下壓風(fēng)管道中夾雜的水、鐵銹等雜質(zhì)。大量含水的壓縮氣體進(jìn)入空氣過濾器并在離心作用下向下傾斜式運(yùn)動(dòng)，其中的水份由于速度降低而被分離，經(jīng)排水閥排出；鐵銹等固體類雜質(zhì)通過濾芯過濾掉，最后干燥清潔的氣體從分離器出口排出，經(jīng)壓風(fēng)管路注入儲(chǔ)油罐。

3 裝置工作原理

本裝置在具體使用時(shí)，只需將IC卡插入智能加油機(jī)的IC卡槽，從加油機(jī)的加油槍開關(guān)上摘下加油槍，此時(shí)控制板驅(qū)動(dòng)電磁閥打開，壓縮空氣充入儲(chǔ)油罐，為加油做準(zhǔn)備。同時(shí)加油機(jī)內(nèi)部電磁閥打開準(zhǔn)備加油。將加油槍插入膠輪車油箱，開啟加油槍，儲(chǔ)油罐中的油在壓縮空氣的壓力下流向膠輪車，進(jìn)行加油；加油過程中流量計(jì)實(shí)時(shí)記錄加油量，并在顯示器中顯示加油量和卡內(nèi)剩余量。

當(dāng)加油完畢時(shí)，只需關(guān)閉加油槍，控制板使進(jìn)風(fēng)電磁閥和內(nèi)部電磁閥關(guān)閉，停止輸油和充氣，即停止出油和計(jì)量。取出IC卡，顯示屏顯示本次加油量和卡內(nèi)剩余量，使司機(jī)做到心中有數(shù)，如圖2所示。

圖2 膠輪車智能加油裝置工作原理圖

4 裝置效果

該裝置的有益效果在于：本智能加油機(jī)由傳統(tǒng)的油泵供油變?yōu)槔镁聣猴L(fēng)管提供的風(fēng)力來驅(qū)動(dòng)供油，省去了復(fù)雜的供電線路和控制開關(guān)，使整個(gè)裝置大大簡(jiǎn)化，又降低了故障率。采用刷卡加油方式，杜絕了用油浪費(fèi)，增強(qiáng)了員工的責(zé)任心，提高了隊(duì)組的管理水平，真正起到了厲行節(jié)約，節(jié)資降耗的作用。該裝置的刷卡加油控制器設(shè)置有LED顯示屏，可實(shí)時(shí)顯示本次加油量和卡內(nèi)剩余量。該裝置的本安電路全部采用防水防爆設(shè)計(jì)，安全可靠。

5 結(jié) 語

使用該智能型加油裝置一個(gè)月后，從隊(duì)組反饋的信息看，每輛膠輪車的油耗均有不同程度的下降，節(jié)能效果非常明顯，且約束了個(gè)別工人不注意經(jīng)濟(jì)行駛及精心操作、甚至故意浪費(fèi)油的不良習(xí)慣，樹牢了員工的節(jié)約意識(shí)，使膠輪車用油更加合理，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。