井下主排水泵控制裝置的製作方法

2023-05-14 12:12:16

專利名稱：井下主排水泵控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及煤礦井下主排水泵控制技術，具體是一種適用於大湧水深 井的井下主排水泵控制裝置。
背景技術：
目前公知的井下主排水系統用高壓櫃控制單臺泵的直接起停，配水閥門和 抽真空系統都是採用全手動方式，各泵之間沒有聯繫，單臺泵啟停需要兩人以 上配合進行抽真空和配水，水泵的運行工況取決於操作工的熟練程度，在未抽 真空或抽真空不完全的情況下啟動水泵，會出現水泵排不出水；配水閥門打開 不及時會造成水泵嚴重發熱；停泵配水閥關閉不及時會造成水錘衝擊水泵。很 多不當操作引起排水失敗，並嚴重影響設備壽命，對煤礦安全構成危險。此外， 目前公知的井下主排水系統不能遠方(如地面)監測啟動水泵排水，對淹井束 手無策；操作工對水位監測不及時會延誤排水或排乾水後水泵空轉造成泵燒 毀，流量壓力溫度不參與控制，不能保證水泵在正常工況下運行。因而有必要 發明一種井下主排水泵控制裝置，從而實現對井下主排水系統進行自動控制。
發明內容
本實用新型為了解決現有井下主排水系統操作複雜、安全性差的問題，提 供了 一種井下主排水泵控制裝置。
本實用新型是採用如下技術方案實現的井下主排水泵控制裝置，包括 PLC控制箱，由受控於PLC控制箱的電磁閥、射流泵、其進氣口與水泵內腔 連通的吸氣管串接而成的吸氣管路，以及由受控於PLC控制箱的閘閥、其入 水口與水泵出水管連通的排水管串接而成的排水管路；PLC控制箱的輸入端連接有地面工控機、水位傳感器、以及安裝於水泵內腔的壓力傳感器，PLC
控制箱的輸出端連接有集中操作臺。所述吸氣管進氣口的數量、排水管入水口
的數量、地面工控機的數量均依實際情形而定；所述PLC控制箱、射流泵均 為現有公知產品，可由市面購得。
工作時，水倉水位信號通過水位傳感器傳輸至PLC控制箱並在集中操作 臺上顯示，水泵內腔的真空度信號通過壓力傳感器輸至PLC控制箱並在集中 操作臺上顯示；當水倉水位升至設定值時，水位傳感器發信號至PLC控制箱， PLC控制箱開啟吸氣管路中的電磁閥，使得射流泵開始工作，射流泵隨即對水 泵進行抽真空，直到水泵內腔的真空度達到規定值，則PLC控制箱啟動水泵 並開啟排水管路中的閘閥進行排水，當水倉水位降至設定下限值，水位傳感器 便再次發出信號，PLC控制箱通過PLC控制箱關閉閘閥並使水泵停止工作。
考慮到保護水泵的需要，PLC控制箱的輸入端連接有串接於排水管路內 的流量傳感器；在顯示和統計流量的同時，當水泵啟動後，如果流量傳感器檢 測到排水管路內的水流量未達到正常值，則流量傳感器發信號至PLC控制箱， 使得水泵停止工作，從而避免水泵發生故障。
考慮到保護水泵電機的需要，PLC控制箱的輸入端連接有溫度傳感器； 溫度傳感器安裝於電機內，在顯示溫度的同時，當電機溫度超出規定值，則 PLC控制箱控制電機停止工作。
進一步地，所述閘閥為電動手動兩用閥，電磁閥兩端並聯有手動閥，以便 在PLC控制箱發生故障而無法控制閘閥和電磁閥時，由人工替代控制水泵的 啟動與停車。
本實用新型結構簡單、設計巧妙，實現了在井下無人值守的情況下在井上 起停水泵，以及在井下集中或就地起停水泵，減輕了工作強度，提高了控制精 度，解決了現有井下主排水系統操作複雜、安全性差的問題，適用於大湧水深井。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖中l-PLC控制箱，2-電磁閥，3-射流泵，4-吸氣管，5-閘閥，6-排水 管，7-地面工控機，8-水位傳感器，9-壓力傳感器，10-集中操作臺，11-流量傳 感器，12-溫度傳感器，13-手動閥。
具體實施方式
井下主排水泵控制裝置，包括PLC控制箱1，由受控於PLC控制箱1的 電磁閥2、射流泵3、其進氣口與水泵內腔連通的吸氣管4串接而成的吸氣管 路，以及由受控於PLC控制箱1的閘閥5、其入水口與水泵出水管連通的排 水管6串接而成的排水管路；PLC控制箱1的輸入端連接有地面工控機7、水 位傳感器8、以及安裝於水泵內腔的壓力傳感器9， PLC控制箱1的輸出端連 接有集中操作臺10; PLC控制箱1的輸入端連接有串接於排水管路內的流量 傳感器11; PLC控制箱1的輸入端連接有溫度傳感器12;所述閘閥5為電動 手動兩用閥，電磁閥1兩端並聯有手動閥13。具體實施時，所述射流泵3採用 水氣兩用射流泵，所述水位傳感器8採用超聲波液位傳感器；PLC控制箱1 與集中操作臺IO之間通過乙太網線雙向連接；PLC控制箱1與地面地面工控 機7之間通過光纖雙向連接。
權利要求1、一種井下主排水泵控制裝置，其特徵在於包括PLC控制箱(1)，由受控於PLC控制箱(1)的電磁閥(2)、射流泵(3)、其進氣口與水泵內腔連通的吸氣管(4)串接而成的吸氣管路，以及由受控於PLC控制箱(1)的閘閥(5)、其入水口與水泵出水管連通的排水管(6)串接而成的排水管路；PLC控制箱(1)的輸入端連接有地面工控機(7)、水位傳感器(8)、以及安裝於水泵內腔的壓力傳感器(9)，PLC控制箱(1)的輸出端連接有集中操作臺(10)。
2、 根據權利要求1所述的井下主排水泵控制裝置，其特徵在於PLC控 制箱(1)的輸入端連接有串接於排水管路內的流量傳感器(11)。
3、 根據權利要求1所述的井下主排水泵控制裝置，其特徵在於PLC控 制箱(1)的輸入端連接有溫度傳感器(12)。
4、 根據權利要求1所述的井下主排水泵控制裝置，其特徵在於所述閘 閥(5)為電動手動兩用閥，電磁閥(1)兩端並聯有手動閥(13)。
專利摘要本實用新型涉及煤礦井下主排水泵控制技術，具體是一種適用於大湧水深井的井下主排水泵控制裝置。解決了現有井下主排水系統操作複雜、安全性差的問題。井下主排水泵控制裝置包括PLC控制箱，由受控於PLC控制箱的電磁閥、射流泵、其進氣口與水泵內腔連通的吸氣管串接而成的吸氣管路，以及由受控於PLC控制箱的閘閥、其入水口與水泵出水管連通的排水管串接而成的排水管路；PLC控制箱的輸入端連接有地面工控機、水位傳感器、以及安裝於水泵內腔的壓力傳感器，PLC控制箱的輸出端連接有集中操作臺。本實用新型結構簡單、設計巧妙，實現了在井下無人值守的情況下在井上起停水泵，以及在井下集中或就地起停水泵，適用於大湧水深井。
文檔編號F04D15/00GK201416551SQ20092010301
公開日2010年3月3日 申請日期2009年5月26日 優先權日2009年5月26日
發明者吳國強, 崔志山, 王家學, 王新民, 蔡遼平, 藺吉勝 申請人:山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司