DJ—J型自动采样系统的设计及应用
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摘 要：随着选煤工业的不断发展，煤质采样实现自动化已成为各个采样单位首要解决的问题。文章结合生产实际情况，介绍了淮北矿业临选厂煤质化验的流程现状，提出了改进的措施和方法，通过设计改进采样系统，实现了机械取代人工作业，提高了效率，满足了生产需要。
中图分类号：TP216 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）02-0011-02
近年来，随着淮北矿业选煤技术的不断发展，选煤系统的机械化、自动化程度逐渐提高，淮北矿业选煤重选、浮选技术已经进入了自动化、数字化时代，但煤质采样化验还一直是人工采样、机械化验，效率低、职工劳动强度大等弊端已日渐突出。同时客户对于洗选出的煤炭质量要求也更苛刻，煤质化验也更显重要，煤质采样作为煤质化验的重要一环，实现自动化已成为必要。为此，我们根据淮北矿业临涣选煤厂生产实际需要自行研制设计了一款采样系统，此采样系统主要包含2个子系统，控制系统和机械动作系统。它采用天平杠杆原理，可实现开车时段全程自动控制采样，采样频率可根据时间需求自行调节，采样重量也可根据需求自行调节配重，经实践证明，DJ-J型自动采样系统运行动作平稳、可靠、安全性较高，实现了机械取代人，开车时段全程自动控制采样的目的。
1 采样系统结构与组成
整套系统由系统主体、电力液压推杆、槽钢支架和电气控制系统四部分组成。
①系统主体。除液压电力推杆外重约8.6 kg，其外形尺寸为：1100×305×500 mm，并配有1个自重块和若干个配重块，自重块外形尺寸为224×200×20，重量为6.044 kg；配重块有0.5 kg、1 kg、2 kg、3 kg不等，可用于根据实际需求采集不同重量的制样。
②电力液压推杆参数。行程500 mm，最大推力
10 kN， 最大速度110 mm。
③槽钢支架。用来支撑系统主体，其高度在0.5 ～ 2.5 m之间，并可以根据工作需要进行调节。
④电气控制系统。该系统电气部分由3个限位和1个时间计时器组成，3个限位主要用于控制液压推杆行程和料斗采满料后信号收集，时间计时器配有在999 min之间任意设定采样时间的电脑控制装置，其精度可达到为0.001 s，性能稳定可靠。
其工作原理及设计如图1所示，采样系统技术参数如表1所示。
2 系统工作原理
2.1 系统开机前
系统开机前要确保料斗清理干净，建议使用单位每个班打扫一次。
2.2 系统采样
①采样系统正常非工作状态如图1（a）所示；当开车时，按一下启动按钮，控制系统计时器受电开始计时（假如计时器设置为15 min），15 min后，计时器发出命令，电力液压推杆动作，采样系统进入溜槽采料状态，如图1（b）所示。
②当采集重量大于配重时，在天平秤杆的作用下，秤杆动作，此时控制系统接受信号，电力液压推杆回收。
③在卸料装置的作用下，把料斗的料卸下，收集到料桶里，如图1（a）所示。
④当料卸完，在配重的作用下，秤杆和料斗再次回到起始状态。至此，一次采料循环结束。在计时器的计时作用下等待二次循环动作，依次循环下去。
⑤停车时，按一下停止开关，采样系统即可停止工作，回到图1（a）状态，等待下一次命令。
3 系统可能出现的故障及排除方法
系统可能出现的故障及排除方法如表2所示。
4 采样系统的应用
①系统应用前。淮北矿业临选厂现有近20个采样点，每个采样点分布在不同的楼层，系统未采用前，按照技检车间质检需要，开车时段，每个采样点采样频率为1批次/15min，一个采样点每个小时要采样4批次，20个采样点每小时就需要不同的人采样80批次，按照每个职工满负荷负责3个采样点采样计算，80批次采样至少需要7～8人不间断采样作业，人工采样劳动强度非常大，人力成本更高。
②系统应用后。自系统采用后，淮北矿业临选厂现已有20个采样点使用这种采样系统，采样频率为1次/15 min，20个采样点采样员原来1 h要跑80次采样，而现在只需在开车前去20个采样点按一下启动按钮，开车时即可实现全过程自动采样；和之前没有采样系统相比，现在既实现了用机械代替人采样作业，又减轻了职工劳动强度，人员利用效率也大大提高，仅此一项就为本厂节省四分之三的人工成本，每年可节省几十万乃至上百万元，同时用机械取代人作业更降低了人员的安全风险，其推广应有前景相当可观。
技检车间人工、机械采样效果对比样表如表3所示。数据证明，以下试验误差为可接受误差，使用效果很好。
5 结 语
经人工、机械采样效果对比证明，此采样系统使用效果较好。自该系统投入生产使用后，对选煤厂煤质采样化验起到了积极的推动作用，开车全过程即实现了用机械代替人自动采样，又减轻了职工劳动强度，同时用机械作业更降低了人员的安全风险，防止了事故的发生，具有较好的社会和经济效益。
参考文献：
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