定量斗式主井箕斗裝載設備 國家安監總局2017年第19號文件淘汰落后《定量斗式主井箕斗裝載設備》代替的技術裝備名稱：給煤機式主井箕斗定重裝載自動化系統為我公司專利產品 專利名稱： ZL 2019 2 0611551.X 一、概述 定量斗式主井箕斗定重裝載系統是目前我國礦山主立井箕斗裝載應用最廣泛的一種形式。它是一種靜態計量設備，計量精度高，最高精確度可以達到±0.125%，系統最為穩定。在箕斗提升過程中進行定量斗裝載，額定噸位裝載完畢，等待箕斗到位后經PLC控制自動打開閘門進行對應的箕斗裝載。它采取的裝載理論為實物校驗型，工藝相對復雜，相當于模擬裝載過程。 二、安裝方式 定量斗式主井箕斗定量裝載系統中的定量斗的安裝方式主要有兩種，在噸位小的情況下通常采用底座式安裝（如圖1），定量斗噸位較大的情況下通常懸臂式安裝（如圖2）。 
底座式安裝圖1 現場使用照片 
懸臂式安裝圖2 
現場使用照片 
三、稱重傳感器技術發展 第一代：壓磁式稱重傳感器 壓磁式稱重傳感器原理是采用鐵磁材料的壓磁效應進行力的測量：當鐵磁材料在受到外力拉、壓作用而在內部產生應力時，其導磁率會隨應力的大小和方向而變化；受拉力時，沿力作用方向的導磁率增大，而在垂直于作用力的方向上導磁率略有減小；受壓力作用時則導磁率的變化正好相反。壓磁式力傳感器的輸出電勢比較大，通常不必再放大，只要經過濾波整流后就可直接輸出，但對激磁電源的要求非常苛刻。壓磁式力傳感器可測量很大的力，抗過載能力強，能在惡劣條件下工作。其主要缺點如下： 1、受周圍環境磁場影響嚴重； 2、磁力線容易漂浮不規則，撲捉難度大； 3、頻率響應不高（1～10kHz），精度低，測量精度一般在1％左右。 第二代：液壓式稱重傳感器 液壓式稱重傳感器工作原理是在受被測物重力P作用時，液壓油的壓力增大，增大的程度和重力P成正比。測出壓力的增大值，即可確定被測物的重量。液壓式稱重傳感器結構簡單而牢固，測量范圍大。其主要缺點如下： 1、反應速度滯后，抗安全過載能力低；瞬間力作用大的情況下壓力傳感器過載,彈性體被打 壞,容易出現漏油現象。 2、液壓式壓力傳感器輸出信號為MV，溫度對傳感器的影響超過溫度補償范圍后會有較大的 溫飄。 3、輸出特性是非線性的，雖采用差分型來改善，但不可能完全消除；因此其精度一般不超 過1/100。 4、液壓油受靈敏度溫度偏移影響大，主要原因是由溫度變化引起的壓力傳感器靈敏度變 化，溫度變化將引起傳感器輸出曲線的斜率變化。 第三代：礦用數字式稱重傳感器 數字式稱重傳感器是模擬式稱重傳感器與數字電路的有機結合，因此即具有模擬稱重傳感器的特點又具有數字化技術的優勢，是稱重傳感器的一項大的變革。數字式稱重傳感器是將電阻應變片粘貼在彈性體上，當彈性體受外力（拉力或壓力）作用產生形變時，電阻應變片將該形變轉化成電量輸出，通過相應的測量儀器檢測出這個與外加重量成一定比例關系的電量，從而測出重量。原理圖如下：
其主要優點如下： 1、作用力方向上無位移，不存在靜平衡問題以及彈性應變中的儲能和恢復問題，因而無滯 后，剛性大，線性好，響應快，分辨率高，穩定性好，抗干擾能里強。 2、由于是直接數字輸出，沒有數模轉換問題；結構比較簡單，技術成熟，穩定性好，準確度高，測量精度一般在±0.1%。 3、使用壽命長，使用次數達100萬次。 4、全封閉設計結構，不受外界環境影響，適用在惡劣環境下工作。 5、數字化技術通過稱重顯示器實現傳感器的非線性、溫度性能等參數的自補償，并將參數存貯在傳感器內部的存貯器內，克服了采用模擬量補償的隨機性，消除了人為因素的影響，同時大大提高了傳感器的精度和可靠性。
6、數字通訊技術采用是RS485總線技術，實現稱重信號的遠距離傳輸，傳輸距離不小于1200m，增加抗射頻電磁場輻射等干擾能力，同時提高了系統的防雷擊能力。
7、記憶功能利用數字傳感器內的數據存貯和記憶功能，每只數字傳感器均具有唯一的身份標記和特征參數，因此具有自適應、自校準和自診斷功能。
8、高輸出信號分辨率高，一般為20bit，可用計數高達1000000。
9、由于采用數字雙向、多接的串行通訊，使數據采集和數據控制在現場得以實現，只要輸入數字式稱重傳感器的地址、秤量和靈敏度即可自動進行偏載平衡的調整，并可進行無砝碼校準。
10、數字式稱重傳感器與顯示器之間的數字信號是通過RS485總線傳遞，而數字信號的傳遞是根據通訊協議進行的，由我們公司自行選用特征值(測量信號、測 量速率、專用特性值、標準特性值、特性線性的多項參數、輸出格式等)。如要在數字通信中作弊，只有破譯這些參數，難度相當大。因此比較模擬稱重傳感器，數字式稱重傳感器的防作弊技術是相當完善的。 四、工作原理 定量斗式主井定重裝載系統的工作原理是當給煤機上的物料輸送進入定量斗，支撐定量斗的四只稱重傳感器（底座式為1只），將產生與物料重量值成正比的電信號輸出，該輸出信號進入微處理器控制的稱重顯示儀表，稱重顯示儀表將信號進行放大、處理，顯示出實際原煤重量數。當定量斗達到額定噸位后，稱重顯示儀表輸出一個脈沖，經PLC處理后給控制上位給煤機的電機一個開關量，給煤機停止給煤。待箕斗到位后原煤通過液壓閘門、分煤裝置、導料槽設備裝載到對應的箕斗內；從而實現了主井箕斗定量裝載功能。
為了保證實物檢測裝置的準確性，該裝置可以配有標準砝碼，用于自身精度的核準。通常在檢測前，通過安裝在稱重料倉上站碼提升機，將標準砝碼提起，稱重儀表將顯示提起砝碼的重量。顯示值應與砝碼值相同，否則將對稱重顯示儀表進行修正。砝碼提升機是通過可編程控制器進行程序控制升降，也可通過操作臺進行手動控制升降。
為了提高系統的自動化程度，可選用計算機對稱重儀表、可編程控制器進行雙向通訊，對其進行管理，使其稱重、校準自動進行，該系統還可以通過軟件進行遠程控制。 五、系統特點 1. 定量斗式主井箕斗定重裝載系統可以提升信號及電控系統相連，從而實現主井提升系統的自動化。 2. 采用PLC控制技術，操作控制集中，校準簡捷方便。 3. 系統的自檢、進產、料量控制可以實現程序自動化。 4. 本系統根據用戶需要，并入相關設備聯鎖接點以便系統安全可靠地運行。 5. 可根據現場環境條件，進行非標定量斗設計，定量斗可為方形、圓形、或者異形。 6. 可選采用整體式砝碼用于定重裝置的校核，噸位可根據需要設計，砝碼的升降采用電動砝碼提升機，操作方便。 7. 系統采用全懸浮四點結構，保證定重準確性及穩定性。 8. 可與上位機的聯網通訊實現上機對系統的設備啟停、儀表的遠程調零及其它遠方操作。 六、系統主要技術參數 系統綜合精度： ±0.25％ 有效稱量范圍： 5~100t 傳感器綜合精度： 0.02％ 稱重傳感器原理： 電子應變片 稱重傳感器型號： GZD0.25 稱重顯示儀精度： 0.01％ 標準砝碼規格： 1t/只或2t/只（可選） 過載能力： ≤130％F.S 七、機械部分主要技術特點 1、 所提供的設備功能完整，技術先進，環保節能，并能滿足人身安全和勞動保護條件。 2、 設備均正確設計和制造，采用先進、可靠的零部件，在所有正常工況下均能安全持續運行，沒有過度的應力、振動、溫升、磨損、腐蝕、老化等問題。 3、 自動置零、去皮；零位跟蹤及累加；稱量結果數值顯示；過載顯示；自動打印；負秤功能。 4、 機電設備等高頻電源干擾下能正常工作。 5、 控制系統具有手動控制和程序控制功能。 6、 斗體有足夠的機械強度，在允許的過載范圍內，斗體無變型或振動搖晃現象，。 7、 全部斗體用鋼材進行預處理，去除軋制氧化、銹及異物，焊接表面光滑平整，無氣孔夾渣和裂紋等缺陷的存在，主要焊縫進行探傷檢查。并提供報告。 8、 定量斗內壁光滑，兩側壁交線與水平夾角應大于等于45°。兩壁相交處采用圓弧過渡。料斗側壁外側安裝振動器，以免結料。 9、 為防止煤塵飛揚，所有法蘭聯接處均密封，料斗上口設防塵罩密封，并設兩個觀察孔。 10、 料斗門的開啟、閉合操作靈活、準確，其開閉信號能與系統內箕斗、液壓翻板、皮帶機、給煤機閉鎖。 11、 為防止下料及振動等外力作用引起的料斗位移，在料斗支撐框架上設限位裝置，限位間隙可調。從而確保外力消失后，料斗自動復位。 12、 定量斗的箱體設計進行有限元分析，采用分節制造，確保下井安全與方便，主要受力部件及各節之間均采用高強度螺栓連接。 13、 定量斗的斗體與分煤溜槽均采用面板和襯板的雙層結構。 14、 定量斗分煤溜槽下口均設活動舌板，結構為分體式，做到每一拆分件都可由裝載巷道或箕斗乘人間運送到安裝位置。 15、 各部件加工完畢在生產車間內進行防腐處理，如遇焊接部分破壞防腐層的進行二次防腐處理。 16、定量斗、分煤翻板、扇形閘門本體與襯板的材質均嚴格按招標文件內容采購國標原材料。重要受力部件在出廠前進行超聲波探傷，確保加工質量，符合招標方的要求。 17、 設備生產圖紙必須經設計院、使用單位審核同意后方可生產。
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