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[摘 要] 本文浅论ZJC-127 矿用司控道岔装置在淮北矿业集团祁南煤矿的应用情况。从ZJC-127型司控道岔装置系统结构与功能、ZJC-127型司控道岔装置主要技术参数、ZJC-127型司控道岔装置基本工作原理等方面介绍了其主要技术参数与工作性能。
[关键词]司控道岔；结构；参数；原理；应用
中图分类号：TD824 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）36-0341-01
1 概述
祁南煤矿是淮北矿业集团（公司）下属的主体生产矿井，核定原煤产量为300万t。巨大的产量指标给矿井的辅助运输系统带来较为沉重的压力。矿井辅助运输系统主要运输分为两个水平，其中主要运输大巷达8900m，使用道岔170余副，担负着全矿井排矸、物料运输、人员运送的任务。为克服传统的人工扳动的道岔的故障率高、维修量大、搬道速度慢、道岔尖轨密贴不好，操作不便，尤其在人工搬动道岔过程中易引起车辆掉道进而导致安全事故等多种问题，祁南煤矿在矿井的主要运输大巷安装使用了ZJC-127型司控道岔装置，有效的解决了上述问题。
2 ZJC-127型司控道岔装置系统结构与功能
1）ZJC-127 矿用司控道岔装置的结构。ZJC-127 矿用司控道岔装置由ZJC-12F本安型司控道岔装置发射器、ZJC-127Z隔爆兼本安型司控道岔装置主控箱、ZJC-12X本安型司控道岔装置显示器、ZJC-12Z本安型执行机构等组成。
2）ZJC-127矿用司控道岔装置实现的功能。按动发射器上的发射按钮， 主控箱接收到发射器发射的信号后，控制电磁阀动作，驱动执行机构汽缸的伸缩，实现道岔的自动转换。同时，根据执行机构中的磁吸合器反馈的信号，向显示器输出12V控制电源，显示道岔的实际位置。当道岔不到位时，控制执行机构自动返回初始状态，同时向显示器输出声光报警信号。竖直“箭头”表示直道与动轨的分合状态，横向“箭头”表示弯道与动轨的分合状态；红色“圆圈”指示表示动轨与定轨分开，绿色“箭头”指示表示动轨与定轨贴紧。
3 ZJC-127型司控道岔装置主要技术参数
1）主控箱工作电压。主控箱额定工作电压：AC127V，50Hz。电压允许波动范围为额定值的75%～110%。
2）主控箱工作电流。主控箱工作电流：≤250mA。
3）接收距离。主控箱有效接收距离：0～45m（无遮挡）。
4）显示距离。显示器光可见距离：0～50m（黑暗中）。
5）音响强度。显示器音响强度：≥85dB（A）。
6）发射信号路数。发射器发射信号：十路。
7）执行机构工作气压。执行机构工作气压为0.4MPa～0.8MPa。
8）執行机构活塞行程。执行机构活塞行程：200mm±20mm。
9）执行机构响应时间。执行机构响应时间：≤3s。
4 基本工作原理
1）信号发射部分。在主要运输大巷道岔区域，按照要求安装好主控箱后，设置好本区的道岔编号。当机车运行至道岔位置时，司机根据需要行使的方向，按下发射器上相应道岔的编号，发射器内部以此指令键编码，进行频率调制后经信号功率放大，即可由发射天线发射出去。发射器信号发射原理框图如图1所示。
2）信号接收部分。当接收器收到带有编码信息的高频电波后，先进行放大，再滤除杂波，只允许带有编码信息的高频信号进入解调器。解调器取出编码信号进行译码，从而识别出工作指令的编号，当接收模块某个输出端子的编号与工作指令编号一致时，该端子输出高电平，将控制信号送往PLC可编程控制器，PLC将此信号与道岔位置端信号进行比较，识别道岔位置，驱动执行机构，扳动道岔，同时PLC控制道岔位置显示器电路，显示道岔位置。原理框图如图2所示。
5 应用效果
ZJC-127 矿用司控道岔装置在我矿应用后，不但节能了一些操作人员，而且也大大减轻了操作人员的劳动强度。使用安全可靠，维修工作量极少，能有效降低运输事故率和生产运行成本。还装置的运用，也充分体现了煤矿运输系统的技术进步作用，其社会效益也是非常显著的。
6 结论
1）发射器携带方便，灵敏可靠。该装置发射器部分为微型手持式声表稳频发射器灵敏可靠、携带方便，便于职工操作使用。
2）执行机构结构简单，工作性能稳定。该装置执行机构采用气缸作为动力执行元件，结构简单、易保养维修，大大的减轻了职工日常维护工作量。同时，气动机构保证了对尖轨恒定的侧压力，尖轨密贴性能、挤岔保护性能好，有效的避免了车辆通过道岔时的窜车、掉道现象。
3）结构设计合理，可应用性强。该装置整体设计合理，体积小，结构简单，动作可靠，安装方便，现场使用效果很好。整机电器控制部分采用PLC可编程控制器作为主控元件，性能可靠，抗干扰能力强，道岔位置及行程监视功能齐全，具备信号指示、挤岔报警和“信集闭”系统配套使用的能力，实现了远距离遥控功能（遥控距离为45m左右），取代了原来的人工扳道岔装置，从而大大提高了运输效率，改善了职工的工作条件，保障了职工的人身安全，具有较好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 宋伯生.可编程控制器配置、编程、联网[M].中国劳动出版社，1998.
[2] 李威，车向中，等.交直交电力机车矢量控制系统的研究[J].北京交通大学学报，1999，23（6）：50-53.
[3] 高玉权.M2型转子翻车机压车机构液压系统改造[J].酒钢科技，2000（2）：17-19.
[4] 李威.交-直-交电力机车PWM调制方法研究[J].铁道学报，2002，22（6）：26-31.
[5] 周启煌，常天庆，邱晓波.战车火控系统与指控系统[M].北京：国防工业出版社，2003.
[6] 张瑞军.用PLC控制煤矿井下电机车运输信号系统[J].工矿自动化，2003（4）：53-54.
[7] 陆海峰，瞿文龙，等.一种基于无功功率的异步电机矢量控制转子磁场准确定向方法[J].中国电机工程学报，2005，25（16）：116-120.
[关键词]司控道岔；结构；参数；原理；应用
中图分类号：TD824 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）36-0341-01
1 概述
祁南煤矿是淮北矿业集团（公司）下属的主体生产矿井，核定原煤产量为300万t。巨大的产量指标给矿井的辅助运输系统带来较为沉重的压力。矿井辅助运输系统主要运输分为两个水平，其中主要运输大巷达8900m，使用道岔170余副，担负着全矿井排矸、物料运输、人员运送的任务。为克服传统的人工扳动的道岔的故障率高、维修量大、搬道速度慢、道岔尖轨密贴不好，操作不便，尤其在人工搬动道岔过程中易引起车辆掉道进而导致安全事故等多种问题，祁南煤矿在矿井的主要运输大巷安装使用了ZJC-127型司控道岔装置，有效的解决了上述问题。
2 ZJC-127型司控道岔装置系统结构与功能
1）ZJC-127 矿用司控道岔装置的结构。ZJC-127 矿用司控道岔装置由ZJC-12F本安型司控道岔装置发射器、ZJC-127Z隔爆兼本安型司控道岔装置主控箱、ZJC-12X本安型司控道岔装置显示器、ZJC-12Z本安型执行机构等组成。
2）ZJC-127矿用司控道岔装置实现的功能。按动发射器上的发射按钮， 主控箱接收到发射器发射的信号后，控制电磁阀动作，驱动执行机构汽缸的伸缩，实现道岔的自动转换。同时，根据执行机构中的磁吸合器反馈的信号，向显示器输出12V控制电源，显示道岔的实际位置。当道岔不到位时，控制执行机构自动返回初始状态，同时向显示器输出声光报警信号。竖直“箭头”表示直道与动轨的分合状态，横向“箭头”表示弯道与动轨的分合状态；红色“圆圈”指示表示动轨与定轨分开，绿色“箭头”指示表示动轨与定轨贴紧。
3 ZJC-127型司控道岔装置主要技术参数
1）主控箱工作电压。主控箱额定工作电压：AC127V，50Hz。电压允许波动范围为额定值的75%～110%。
2）主控箱工作电流。主控箱工作电流：≤250mA。
3）接收距离。主控箱有效接收距离：0～45m（无遮挡）。
4）显示距离。显示器光可见距离：0～50m（黑暗中）。
5）音响强度。显示器音响强度：≥85dB（A）。
6）发射信号路数。发射器发射信号：十路。
7）执行机构工作气压。执行机构工作气压为0.4MPa～0.8MPa。
8）執行机构活塞行程。执行机构活塞行程：200mm±20mm。
9）执行机构响应时间。执行机构响应时间：≤3s。
4 基本工作原理
1）信号发射部分。在主要运输大巷道岔区域，按照要求安装好主控箱后，设置好本区的道岔编号。当机车运行至道岔位置时，司机根据需要行使的方向，按下发射器上相应道岔的编号，发射器内部以此指令键编码，进行频率调制后经信号功率放大，即可由发射天线发射出去。发射器信号发射原理框图如图1所示。
2）信号接收部分。当接收器收到带有编码信息的高频电波后，先进行放大，再滤除杂波，只允许带有编码信息的高频信号进入解调器。解调器取出编码信号进行译码，从而识别出工作指令的编号，当接收模块某个输出端子的编号与工作指令编号一致时，该端子输出高电平，将控制信号送往PLC可编程控制器，PLC将此信号与道岔位置端信号进行比较，识别道岔位置，驱动执行机构，扳动道岔，同时PLC控制道岔位置显示器电路，显示道岔位置。原理框图如图2所示。
5 应用效果
ZJC-127 矿用司控道岔装置在我矿应用后，不但节能了一些操作人员，而且也大大减轻了操作人员的劳动强度。使用安全可靠，维修工作量极少，能有效降低运输事故率和生产运行成本。还装置的运用，也充分体现了煤矿运输系统的技术进步作用，其社会效益也是非常显著的。
6 结论
1）发射器携带方便，灵敏可靠。该装置发射器部分为微型手持式声表稳频发射器灵敏可靠、携带方便，便于职工操作使用。
2）执行机构结构简单，工作性能稳定。该装置执行机构采用气缸作为动力执行元件，结构简单、易保养维修，大大的减轻了职工日常维护工作量。同时，气动机构保证了对尖轨恒定的侧压力，尖轨密贴性能、挤岔保护性能好，有效的避免了车辆通过道岔时的窜车、掉道现象。
3）结构设计合理，可应用性强。该装置整体设计合理，体积小，结构简单，动作可靠，安装方便，现场使用效果很好。整机电器控制部分采用PLC可编程控制器作为主控元件，性能可靠，抗干扰能力强，道岔位置及行程监视功能齐全，具备信号指示、挤岔报警和“信集闭”系统配套使用的能力，实现了远距离遥控功能（遥控距离为45m左右），取代了原来的人工扳道岔装置，从而大大提高了运输效率，改善了职工的工作条件，保障了职工的人身安全，具有较好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 宋伯生.可编程控制器配置、编程、联网[M].中国劳动出版社，1998.
[2] 李威，车向中，等.交直交电力机车矢量控制系统的研究[J].北京交通大学学报，1999，23（6）：50-53.
[3] 高玉权.M2型转子翻车机压车机构液压系统改造[J].酒钢科技，2000（2）：17-19.
[4] 李威.交-直-交电力机车PWM调制方法研究[J].铁道学报，2002，22（6）：26-31.
[5] 周启煌，常天庆，邱晓波.战车火控系统与指控系统[M].北京：国防工业出版社，2003.
[6] 张瑞军.用PLC控制煤矿井下电机车运输信号系统[J].工矿自动化，2003（4）：53-54.
[7] 陆海峰，瞿文龙，等.一种基于无功功率的异步电机矢量控制转子磁场准确定向方法[J].中国电机工程学报，2005，25（16）：116-120.