專利名稱：一種動力載波控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有甲烷或煤塵爆炸危險的煤礦井下綜合機械化采煤工作面采煤機控制(及其它設備遠距離控制)裝置，尤其涉及一種動力載波控制裝置。
背景技術(shù)：
通常，綜采工作面采煤機與磁力啟動器之間用一根多芯電纜控制，一般常用的多芯電纜是十一芯，其中三根為動力線，七根為控制芯線，一根為接地線。七根控制芯線中五根可以滿足采煤機啟動和停止、刮板運輸機的停止(閉鎖)、聲光信號、高壓斷電等工作，二根作為備用(替換)。在井下特殊的工作環(huán)境和條件下，電纜隨采煤機行走而往返折疊拖動，采煤機機面越低，電纜折彎的曲率半徑越小，因為控制芯線較細(一般為6mm2平方)極易疲勞，容易折斷。再者，工作面移架、推溜都有可能造成電纜的控制芯線受損。解決的辦法只有經(jīng)常更換整條電纜，這樣就大大增加電纜的成本；或者采用單獨敷設控制電纜的辦法，但是，由于采煤工作面的空間非常小，單獨敷設控制線會給生產(chǎn)管理帶來很大的麻煩和不安全因素。
采用動力載波裝置可以實現(xiàn)大幅度降低電纜成本、減少因電纜斷裂產(chǎn)生的事故、保障原煤生產(chǎn)產(chǎn)量的節(jié)能安全高效生產(chǎn)。
二十世紀六十年代，我國各大煤礦綜合機械化采煤工作面開始使用了動力載波，早期的動力載波產(chǎn)品設計過于原始、體積大安裝不便、不安全隱患較多、不僅傳輸距離近、待機時間短、且不具備多功能同時使用達到互不干擾的要求，終被各大煤礦拒絕使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種動力載波控制裝置。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種動力載波控制裝置，其特征在于，該裝置采用三相四線動力電纜，包括動力載波控制發(fā)射機和動力載波控制接收機，所述的動力載波控制接收機和動力載波控制發(fā)射機之間通過仿真線連接。
該裝置借助采煤機的1140V(660V)動力電纜線傳輸五個載波控制信號，即采煤機啟動(主啟)、采煤機停機(主停)、運輸機停止(運停)、信號聯(lián)絡(信號)、高壓斷電(斷電)，以實現(xiàn)對采煤機的遠程控制，也可以延用于運輸機和其他設備的遠程控制(也就是六組常開常閉觸點)。
所述的動力載波控制發(fā)射機用于發(fā)送動力載波的控制信號，采用102位二進制以六個不同數(shù)字信號編碼，用移頻鍵控的調(diào)制方法發(fā)送出去。
所述的動力載波控制發(fā)射機包括發(fā)射機防爆箱、面板控制按鈕、隔離電容器、電源變壓器、發(fā)射機組件。
所述的發(fā)射機防爆箱分為接線腔和電器主腔，所述的接線腔將引入的AC1140V高壓電纜與接線腔和電器主腔倉板上的接線柱連接，所述的電器主腔安裝面板控制按鈕、隔離電容器、電源變壓器和發(fā)射機組件。
所述的面板控制按鈕包括電源開關(guān)按鈕、主啟開關(guān)按鈕、主停開關(guān)按鈕、信號開關(guān)按鈕、急停開關(guān)按鈕、斷電開關(guān)按鈕，各開關(guān)按鈕包括按鈕頭、按鈕桿、開關(guān)接頭、接線片及按鈕開關(guān)。
所述的隔離電容器由AC1140V動力電纜通過接線腔和電器主腔間隔倉板上的接線柱導入電器主腔內(nèi)。
所述的電源變壓器通過0.022μf/5000V隔離電容器將電壓變?yōu)锳C24V，輸出后給發(fā)電機組件內(nèi)18V電池組充電，給發(fā)射機供電。
所述的發(fā)射機組件由電池組與主機板組成。
所述的動力載波控制接收機收到發(fā)射機發(fā)出的載波信號后，用移頻鍵控方式解碼，以六路繼電器的形式輸出，應用在采煤機上分別執(zhí)行主啟、主停、運停、信號、斷電五個操作。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用集成、數(shù)字電路設計，傳輸距離長、電路隔離，抗干擾能力強、待機時間長、可靠性強、體積小安裝方便，且能達到多個功能同時工作而互不干擾。


圖1為本發(fā)明的裝配圖；圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
本裝置是煤礦井下采煤工作面用于控制采煤機的成套裝置，借助采煤機的1140V(660V)動力電纜線傳輸五個載波控制信號，即“采煤機啟動”(主啟)、“采煤機停機”(主停)、“運輸機停止”(運停)、“信號聯(lián)絡”(信號)、“高壓斷電”(斷電)，以實現(xiàn)對采煤機的遠控。
本裝置也可以延用于運輸機和其他設備的遠程控制(也就是六組常開常閉觸點)。
如圖1所示，本裝置由動力載波控制發(fā)射機和動力載波控制接收機兩個部分組成，其中1為動力載波控制發(fā)射機，2為動力載波控制接收機，3為采煤機電機，4為磁力起動器。
動力載波控制發(fā)射機是煤礦井下用于動力載波控制信號的發(fā)送設備。采用102位二進制以六個不同數(shù)字信號編碼，用移頻鍵控的調(diào)制方法發(fā)送出去，實現(xiàn)六組常開常閉開關(guān)觸點。
動力載波控制發(fā)射機是一個獨立的設立的防爆設備單元，防爆外殼由鋼板加工而成，其四個固定孔的中心距為270×150cm。動力載波發(fā)射機由防爆箱、面板控制按鈕、隔離電容器、電源變壓器、發(fā)射機組件組成。
上述的發(fā)射機防爆箱分為接線腔和電器主腔。接線腔由進線壓緊螺母(喇叭嘴)引入1140V高壓電纜與接線腔與電器主腔間隔倉板上的接線柱連接；電器主腔主要安裝面板控制按鈕、隔離電容器、電源變壓器和發(fā)射機組件。
上述的面板控制按鈕由電源開關(guān)按鈕、主啟開關(guān)按鈕、主停開關(guān)按鈕、信號開關(guān)按鈕、急停開關(guān)按鈕、斷電開關(guān)按鈕組成。各開關(guān)包括按鈕頭、按鈕桿、開關(guān)接頭、接線片以及按鈕開關(guān)，按動電源開關(guān)按鈕可實現(xiàn)采煤機供電，由動力電纜經(jīng)變壓器給電池組充電；按動主啟開關(guān)按鈕可實現(xiàn)采煤機啟動；按動主停開關(guān)按鈕可實現(xiàn)采煤機停止；間歇按動信號開關(guān)按鈕后控制燈光或蜂鳴器，可以此按照事先約定發(fā)出聯(lián)絡信號；按動(并旋轉(zhuǎn))急停開關(guān)按鈕可實現(xiàn)運輸機的緊急停車(同時實現(xiàn)閉鎖)，并可實現(xiàn)機械化采煤工作面高壓供電部分緊急斷電。
上述的隔離電容器由AC1140V動力電纜通過接線腔與電器主腔間隔倉板上的接線柱導入電器主腔內(nèi)，通過高壓0.022/5000V隔離電容器的隔離實現(xiàn)安全電壓。
上述的電源變壓器通過0.022/5000V隔離電容器輸出的安全電壓，經(jīng)電源變壓器變壓為AC24V，給發(fā)射機組件內(nèi)的二組18V電池組充電，同時給發(fā)射機供電，充足電的電池組待機時間在九十天以上。
上述的發(fā)射機組件由電池組與主機板組成。電池組由同樣的二組1.5V×12節(jié)1.8HA時AAA級鎳氫電池組成。在電纜進線口和出線口處各有同樣的壓緊螺母，該壓緊螺母由六角體螺母和電纜壓板二部分組成，采用鋅合金材料鑄造而成表面鍍鉻，壓緊螺母由本所自己研發(fā)制造。
動力載波控制接收機與發(fā)射機之間帶300m仿真線，如圖4所示，其中1為動力載波發(fā)射機，2為動力載波接收機，5為饋電開關(guān)，6為動力電纜(1140V或660V)。動力載波控制接收機在收到發(fā)射機發(fā)出的載波信號后，用移頻鍵控方式解出各路編碼，輸出形式為繼電器輸出，一共為六路，應用在采煤機上可分別執(zhí)行主啟、主停、運停、信號、斷電等五個信號，以實現(xiàn)遠控操作。接收機工作頻率127KHz，工作電源AC127V。輸出觸點容量，性質(zhì)是主啟AC250V5A常開觸點一組，主停AC250V 5A常閉觸點一組，運停AC250V 5A常閉觸點一組，信號AC250V 5A常開觸點一組，斷電AC660V 2A常開觸點一組。接線嘴直徑尺寸為最大可穿Φ22電纜線一根。外形尺寸為隔爆腔474×310×440(mm)。
實施例包括1、發(fā)射機是一個獨立的防爆裝置，它由接線腔、電控腔兩部分組成，通過一根二芯電纜由進線口(喇叭嘴)進入隔爆接線腔，通過接線柱轉(zhuǎn)入電控箱(另一頭與關(guān)聯(lián)設備的高壓1140V、660V的動力線連接)。
2、高壓線通過5000V/0.022μf隔離電容、通過變壓器給發(fā)射機充電。
3、發(fā)射機輸出端與控制面板上相應的按鈕連接，按動相應的按鈕由發(fā)射機發(fā)出一組編碼以動力線為載體傳輸?shù)浇邮諜C達到控制設備的通電、啟動、停止、發(fā)信號、設備的運行停止(閉鎖)、斷電等目的(也就是六組常開常閉觸點)。
動力載波接收機，該接收機包括防爆外殼、隔爆接線腔、隔爆電控腔、電纜輸入輸出口、防爆接線腔、接線柱(穿墻端子)、高壓隔離電容、變壓器、接收機機芯。
接收機也是一個獨立的防爆裝置，它由接線腔、電控腔兩部分組成，通過一根二芯電纜由進線口(喇叭嘴)進入隔爆接線腔，通過接線柱轉(zhuǎn)入電控箱(另一頭與關(guān)聯(lián)設備的高壓1140V、660V的動力線與發(fā)射機同相位連接)。
高壓線通過5000V/0.022fμ隔離電容、進入接收機機芯。
單獨引入一個127V電纜輸入為接收機工作電源。
接收機接收到發(fā)射機發(fā)來的編碼，通過解碼方式實現(xiàn)相應的繼電器動作，達到控制設備的通電、啟動、停止、發(fā)信號、設備的運行停止(閉鎖)、斷電等目的(也就是六組常開常閉觸點)。
權(quán)利要求
1.一種動力載波控制裝置，其特征在于，該裝置采用三相四線動力電纜，包括動力載波控制發(fā)射機和動力載波控制接收機，所述的動力載波控制接收機和動力載波控制發(fā)射機之間通過仿真線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動力載波控制裝置，其特征在于，該裝置借助采煤機的1140V(660V)動力電纜線傳輸五個載波控制信號，即采煤機啟動(主啟)、采煤機停機(主停)、運輸機停止(運停)、信號聯(lián)絡(信號)、高壓斷電(斷電)，以實現(xiàn)對采煤機的遠程控制，也可以延用于運輸機和其他設備的遠程控制(也就是六組常開常閉觸點)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動力載波控制裝置，其特征在于，所述的動力載波控制發(fā)射機用于發(fā)送動力載波的控制信號，采用102位二進制以六個不同數(shù)字信號編碼，用移頻鍵控的調(diào)制方法發(fā)送出去。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動力載波控制裝置，其特征在于，所述的動力載波控制發(fā)射機包括發(fā)射機防爆箱、面板控制按鈕、隔離電容器、電源變壓器、發(fā)射機組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種動力載波控制裝置，其特征在于，所述的發(fā)射機防爆箱分為接線腔和電器主腔，所述的接線腔將引入的AC1140V高壓電纜與接線腔和電器主腔倉板上的接線柱連接，所述的電器主腔安裝面板控制按鈕、隔離電容器、電源變壓器和發(fā)射機組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種動力載波控制裝置，其特征在于，所述的面板控制按鈕包括電源開關(guān)按鈕、主啟開關(guān)按鈕、主停開關(guān)按鈕、信號開關(guān)按鈕、急停開關(guān)按鈕、斷電開關(guān)按鈕，各開關(guān)按鈕包括按鈕頭、按鈕桿、開關(guān)接頭、接線片及按鈕開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種動力載波控制裝置，其特征在于，所述的隔離電容器由AC1140V動力電纜通過接線腔和電器主腔間隔倉板上的接線柱導入電器主腔內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種動力載波控制裝置，其特征在于，所述的電源變壓器通過0.022μf/5000V隔離電容器將電壓變?yōu)锳C24V，輸出后給發(fā)電機組件內(nèi)18V電池組充電，給發(fā)射機供電。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種動力載波控制裝置，其特征在于，所述的發(fā)射機組件由電池組與主機板組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動力載波控制裝置，其特征在于，所述的動力載波控制接收機收到發(fā)射機發(fā)出的載波信號后，用移頻鍵控方式解碼，以六路繼電器的形式輸出，應用在采煤機上分別執(zhí)行主啟、主停、運停、信號、斷電五個操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動力載波控制裝置，該裝置采用三相四線動力電纜，包括動力載波控制發(fā)射機和動力載波控制接收機，所述的動力載波控制接收機和動力載波控制發(fā)射機之間通過仿真線連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用集成、數(shù)字電路設計，傳輸距離長、電路隔離，抗干擾能力強、待機時間長、可靠性強、體積小安裝方便，且能達到多個功能同時工作而互不干擾。
文檔編號E21C35/24GK1908373SQ20061003026
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月22日
發(fā)明者宋秋萍 申請人:上海大柏樹應用技術(shù)研制所