汽车采样机使用和维护说明书.docx
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汽车采样机使用和维护说明书
宁东矸石电厂一期工程
汽车采样机
使用维护说明书
西安天立能源环保工程技术有限公司
二〇〇九年十一月
宁东矸石电厂一期工程
汽车采样机使用维护说明书
一、引言
煤采样的目的是为了得到一份能代表商品煤平均质量的煤样，然后加以分析，以确定煤的各种特性，如发热量、灰分、硫分、水分等。
煤炭一般是由不同形状，不同粒度的颗粒组成，这些颗粒可能具有不同的物理特性、化学特性和残余灰分含量。
因此，从经济上来讲，采取真实的代表试样有着重要意义。
目前入厂煤仍采用传统的人工采样方法，劳动强度大，既浪费时间，样品的代表性又差，人为因素影响大，煤质情况难以及时、准确地掌握，影响了机组的安全稳定运行。
为了改善这一不精确、不科学的采样方式，排除人为因素影响，提高采样过程的透明度和真实性，降低工人的劳动强度，有效的控制运行成本，减少资源浪费，提高工作效率，采用高效、节能、准确的机械化自动采样装置成为一种发展趋势。
由我公司自行研制开发的汽车入厂自动化采煤样装置在投运数家电厂之后，为厂方带来了十分可观的经济效益，深受用户的好评。
该装置设计独特、结构紧凑、自动化程度高、性能稳定可靠、操作简便安全、工作环境舒适。
其性能和工艺完全符合GB475-1996《商品煤样采取方法》要求和有关行业标准。
二、设备性能
1、采样机安装位置：
汽车来煤入口处
2、采样工作范围：
大车行走轨道20米、小车行走轨道6米；
3、单点采样时间；≤2分钟；
4、采样深度：
≤2.8米；
5、煤种：
任意煤种；
6、水分：
Wad≤16%（采样系统）；
Wad≤16%（制样系统）；
7、进料粒度：
≤100毫米；
8、出料粒度：
≤13mm（95%）；
9、缩分比：
1：
4~1：
100内可调；
10、操作方式：
随机全自动、半自动、手动三种；
11、设备噪音：
≤75dB；
12、采样方式：
点式；
13、控制方式：
PLC控制
三、设备概述
汽车入厂煤采样装置整体采用桥式布置（见汽车入厂煤采样装置总图），跨单向汽车道，大车行走轨道20米、小车行走轨道6米，采样深度最大2.8米,可对一辆车厢采样。
采样机采用采制样一体布置，以提高工作效率。
采制样部分全部安装在小车上，采用计算机控制整个系统，操作自动化，能实现汽车车厢内的任意点采样。
采样深度在2.8米内可任意调整。
采用螺旋钻取式采样装置，一次取样20kg，经过钻头的正向旋转将煤样送入采样小车上的破碎缩分机。
针对电厂矿源复杂、煤质多变的特点，采用由我公司自行研制的对辊破碎机和旋转式缩分装置，使对水分适应性大大提高，解决了破碎机易堵的难题。
设置6个样筒，可根据来煤矿源指定样筒。
采样工作流程为：
当汽车到达采样位置时，首先根据来煤矿源选取指定样筒，然后开动大小车在汽车车厢内选取一点，按下“运行”按扭，采样机进入自动采样状态，自动完成采样、输样、破碎、缩分、分矿点收集子样、弃样排送等动作。
具体流程为：
钻头开始快速下降，接触煤面后钻头开始正旋转慢速下降，边采边下降，直到预定深度后，钻头停止旋转将所采煤样快速提升到上限位置后钻头正转，煤样通过接料斗送至对辊破碎机内破碎、缩分，子样收集进入取样筒，并将弃煤排送回汽车。
一个采、制样周期时间不超过2分钟。
四、设备结构及性能特点
煤采样装置由，大车行走梁、大行车、小行车、采样系统、制样系统、集样系统、弃料回送装置、操作室、电气控制系统等组成。
1、大车行走梁
大车行走梁是采样设备的支撑架，它由8根混凝土立柱及2道20米长的横梁组成。
8根立柱之间两两有根小横梁连接，保证立柱的稳定性；两根横梁的旁边有检修行走平台，两个端头用槽钢连接，横梁上方铺设大车行走轨道，轨道中心距为6000mm；设计有从取样平台到横梁平台的楼梯，以方便修员人检上下。
大车行走钢架梁是采样装置的承载体。
其强度高，结实耐用，外型简单、美观大方。
2、大行车
大行车由结构钢钢板焊接制作，单边焊接小行车划线支架。
两边有检修行走平台。
大车采用减速机电动机驱动，变频调速，电磁制动变频调速，电磁制动。
3、小行车
小车为箱形框架结构，顶部防雨密封，主要由小车框架，主动车轮、被动车轮、齿轮减速电机组成，变频调速，电磁制动采样系统装在小行车上。
4、采样系统
采样系统由螺旋钻取式采样钻头、采样头升降机构、框架及壳体、安全限位机构、导向机构等组成。
螺旋钻取式采样头由电动机驱动，对大物料有破碎效果，能采出直径为100mm左右煤块。
能点式或全断面采样，采样头的升降采用链条、链轮机构由减速机制动电机驱动变频控制，升降速度可调。
工作速度下降，快速提升缩短采样时间。
采样系统在电气系统的控制下能实现自动工作循环，并设置了可靠的电气、机械安全保护系统，使采样工作更安全可靠。
螺旋钻取式采样头特点：
目前国内外机械化采样钻头普遍采用螺旋钻取式，由我公司自行研制的螺旋钻头具有取样科学、可靠性高、使用寿命长等特点：
a）取样科学。
该式钻头可实现点式、全断面、任意量的控制等采样形式，且对大物料具有破碎作用，可以抓取直径小于100毫米的块煤，使所采煤样的代表性增强。
同时，该钻头采煤时对煤车的轴向作用力小，不会产生因采样造成煤车震动、损坏的现象，采样更具科学性、合理性。
b）可靠性高。
该式钻头边旋转边下钻，在原理上比插入式可靠的多，在钻削过程中具有自定心作用，钻尖和钻头的轴线相重合，钻削时没有不对称的切削力使钻头偏离中心，故旋转平稳，无偏离和滑行现象。
同时，该钻头对煤中杂物适应性较强，克服了插入式取样方式遇到铁丝、木头等杂物无法取样的弊病。
另外，该钻头由电动机驱动，结构简单，避免了采用国内液压系统容易漏油、系统复杂、可靠性低的缺陷。
c）使用寿命长。
钻头采用合金钢和高速钢材料，提高了钻头硬度、强度和韧度，可以承受大的负荷及机械冲击作用而不产生破损。
5、制样系统
样系统包括破碎机和缩分机两部分。
破碎机采用我公司自行研制的齿辊破碎机和旋转式缩分器，进料粒度小于100mm。
该破碎机对水份的适应性小于12%，出力在4000kg/h，其最大特点是结构紧凑，运行稳定，不易堵煤出料粒度均匀；缩分器的缩分比可在1：
（10~100）的范围内任意可调，出料粒度在13mm之内，其特点是结构简单、缩分精确、清样简便、工作可靠。
6、集样系统
集样系统分样盘采用转盘结构，设置6个收集样筒每个容量8kg，由智能控制系统控制,根据不同矿点信息的输入，分样盘自动将该号码的子样筒转到接料口位置。
这样可有效地防止人工操作的失误，导致混样的严重后果。
7、弃料回送装置
采用采制样一体化结构，弃煤直接排到汽车车厢内。
8、操作室
采样装置设有操作室，操作室前、左、右位置安装大玻璃窗其位置保证操作人员视野良好，便于观察大车行走、小车行走，螺旋采样工作，且和地面联系方便。
操作室内设备的布置能使操作人员在座位上方便、快速、准确地操作，仪表等布置在易于看见的位置。
9、电气控制系统
电气系统采用自动化控制，具有异常报警功能，以“PC+控制软件”为基础，以计算机作上位机，PLC作下位机，它们之间相互通信。
计算机接收并显示工作流程及工况信息，PLC控制设备动作。
主要由操作室、控制柜、操作柜、计算机、PLC、变频器、传感器、电气元件及接线盒等组成。
采样机设备采用PLC可编程序控制，控制方式有自动采样和调试两种，可任意切换。
采样方式断面式。
采样机电源采用三相四线制：
AC、380/220V,50Hz。
总共率55kw。
总电源开关、中间继电器、总电源自动空气开关、PLC、变频器、各路接电器、控制电源变压器、各路电机保护用自动开关、辅助继电器及控制柜输入输出接线端子均布置在控制柜内。
五、设备规范
1、整机
整机型号：
QQCJ-270-2800
整机功率：
55kw
采样时间及间隔：
1min/点
控制方式：
PLC控制
2、采样头
规格型号：
LX-270
取样的最大深度：
2.8m
取得煤样的最大粒度：
100mm
供电方式：
380V/3相50Hz
电机功率：
11kw
电机防护等级：
IP54
电机绝缘等级：
F
3、破碎机
规格型号：
TLDG250×160
破碎机出力：
4000kg/h
入料粒度：
≤100mm
出料粒度：
13mm
供电方式：
380V/3相50Hz
电机功率：
11kw
电机防护等级：
IP54
电机绝缘等级：
F级
4、缩分器
规格型号：
旋转式
缩分比：
1:
4~1:
100
供电方式：
380V/3相50Hz
电机功率：
0.18kw
电机防护等级：
IP54
电机绝缘等级：
F级
5、集样系统
规格型号：
JY6/8
集样瓶数量：
6
供电方式：
380V/3相50Hz
电机功率：
0.37kw
电机防护等级：
IP54
电机绝缘等级：
F级
6、电气控制系统
控制方式：
PLC控制
六、产品特点
汽车入厂煤采样装置具有以下几个特点：
＊采用采制样一体结构，设备精巧，检修方便，操作简便，性能稳定可靠，工作效率高；
＊采用自动化控制系统。
由PLC作下位机，计算机作上位机，串行通信，变频调速，对大小车、升降进行变频调速，能实现自动采样、调试两种操作；
＊采用螺旋钻取式采样钻头，能实现-10℃正常采样工作。
同时，对原煤具有一级破碎作用，能直接抓取直径小于100mm的煤样，并且对煤质适应性强，可轻松实现任意点、任意量、全断面采样要求；
＊采用我公司自行研制的破碎装置，能适应矿源多、煤质杂等情况，不粘煤不堵煤，
＊采用转盘式煤样收集系统，设计6个样筒，可根据来煤矿源指定样筒；
＊整个系统采用电动控制形式，无液压系统及元件，可靠性高，能适应煤场复杂环境。
＊PLC、一、二次元件采用进口件，确保采样设备安全可靠的运行。
模块
项目
性能参数或型号
采样部分
采样煤种
任意
水分适应性
≤20%
采样筒内径
φ250mm
采样粒径
≤100mm
采样深度
2.3m
单点采样时间
2分钟
单点采样量
约5~20kg
升降速度
1：
15内可调（变频控制）
（变频控制）
制样部分
制样煤种
任意
水分适应性
≤12%
制样粒度
≤100mm
制样出力
4000kg/h
缩分比
1：
10~100任意可调
（变频控制）
（变频控制）
出料粒度
≤13mm
行走部分
大车运行速度
0~10米/分钟（变频控制）
小车运行速度
0~10米/分钟（变频控制）
控制部分
变频器
日立
可编程控制器PLC
西门子S7200
传感器
欧姆龙
电气元件
施耐德
七、性能参数
八、控制面板按钮功能
1、操作台按钮功能
电源钥匙开关：
给控制线路上电（PLC、24V电源），并有指示灯亮；
急停：
在紧急情况下断开控制线路，防止事故；
电源指示灯：
指示动力是否给电；
运行指示灯：
指示当前是否运行；
故障报警指示灯：
指示当前是否处于故障状态并有蜂鸣声；
启动：
在不同的运行状态下，发出运行指令；
大小车摇柄：
控制大车向左、停止、向右行进；
控制小车向前、停止、向后行进；
升降：
控制采样钻头提升、停止、下降；
调试/自动：
选择采样机工作状态；
2、微机界面按钮功能
微机界面分为：
状态指示框、样桶操作框、调试框、启动框、退出组成。
状态指示：
以指示灯的形式指示设备的动作、工作方式、边界指示、原点指示
和7台电动机的故障报警指示。
样桶操作：
对1#~6#，6个样桶进行换位操作、桶位显示、样桶计数、以及计数清零的操作。
调试框：
在调试状态下对钻头正反转操作、破碎机正反转操作、集样运转操作、缩分运转操作。
启动：
采样深度设置、车厢制样/原点制样、启动按钮。
退出：
退出组态软件。
九、操作规程
该采样机具有二种操作，自动操作、调试操作。
（具体见操作说明书）
十、注意事项
1、在非特殊情况下，采用自动采样方式采样；调试操作仅限于检修试车、设备调试时使用。
2、操作人员应严格按照使用说明书、操作规程等规定认真规范操作，做到“细观察，勤思考，多询问，慎动手”，全力杜绝因误操作而引起的设备损坏。
3、在采样过程中，严禁采样煤车前后移动。
4、在采样过程中，对采样点的选定要严格，决不允许超出车厢的可采范围（车厢边界500mm以内、横拉筋周围400mm以外），否则会造成严重事故。
5、采样所用工控机是专用工业控制计算机，严禁装载其他和采样无关的硬件或软件程序，严禁在工控机上播放光盘和玩游戏。
6、每日采样前，应对采样机空试一次，检查设备运行有无异常情况；每日采样结束后，将大小车开到取样位置，清理取样桶。
十一、检修和维护
1、检查整个装置有无振动；
2、检查电机温度，有无卡死现象；
3、整个系统或各部位有无异常声音；
4、定期润滑转动部位（添加20#~30#润滑机油）；
5、检查各部件有无断裂或变形；
6、定期检查各接线头的连接情况；
7、定期检查行程开关有无松动现象；
8、定期清理各部件内部或外部积物；
9、定期检查检测化验装置各电路有无脱动；
10、定期维护各控制机用户界面，使其更加友好。
十二、常见问题及其处理办法
序号
问题
处理方法
备注
1
钻头旋转卡死
首先将工作状态按纽打到“调试”状态，然后在界面上点动、钻头反转按纽，直到钻头旋转正常
可能是钻头被铁丝、木楔等硬质杂物卡死
2
钻头升降不动作
按下控制柜升降变频器复位键
3
破碎机卡死
首先将工作状态按纽打到“调试”状态，然后在界面上点动、破碎反转按纽
让破碎机反转以排出煤里的硬物，
4
破碎机堵塞
打开破碎机顶部的活动门进行清理，清理完成后用调试方式使破碎机空转2分钟。
清理时关闭并拔掉电源钥匙
5
工控机运行不正常
关闭使用程序，重新启动此程序或重新启动计算机
6
采样机运行中突然停止
看显示器上电机保护是否有异常
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