汽运发电用煤机械化采制样装置性能研究
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摘要：为提高采制样工作的公平、公正性，进一步满足煤质监督管理的科学性，减少人为因素干扰，降低人工劳动强度，我们对公司的汽运煤机械化采制样装置性能进行研究改进，以保证采制样品的准确性。
关键字：机械化采样装置；研究改进；准确性
主要内容：该汽车采制样系统由大小行车、采制样装置、电控系统三部分组成，其中影响准确性最多的是采制样装置和电控系统，我们在实际工作中研究并进行改进。
一、 采样装置
该采样装置的采样头设计为带内推杆，内筒内径为200mm的爪式采样头。可采取粒度小于等于200mm的煤，采样爪将子样采取到内筒和爪片范围内以后，采样爪自动闭合的特性，能满足在采样过程中不撒样、不漏样的要求，确保所采子样的完整性，但在实际应用中， 采样代表性仍有偏差。静态采样应满足采样的最基本原则：暨煤中任何部位煤层都应可能被采到，所以其采样代表性比人工采样要高，且完全随机采样。但在全自动采样时，煤层上部采不到煤样，在对近百辆汽车采样数据显示，采样头在上部采样时，采样头下降距离为（0.8～1.0）m，也就是说，煤层上部（0.8～1.0）m煤层采不到煤样，易造成煤样代表性有偏差。经过对原有采样机控制程序（PLC）进行调试，调整到最佳设计参数，确立采样原点，经过多次调试，目前煤层上部取样距离已达到取样要求，可以采到距煤层表面0.4m～0.8m的样品，确保所采煤样的代表性。该设备的内推杆与采样头内壁间距为1-2mm，因缝隙过小，易出现卡堵，经过改造，将内推杆推盘直径缩小了2mm，该现象得到了缓解。该采样设备对水分没有过多要求，能采取任意水分的煤样。但考虑制样装置对水分含量高的煤易发生卡堵所以对水分含量高的煤，如煤泥不能进行机械化采样，对煤球也需要观察水分含量大小，合理进行采样，采取样品后要走溜管口，进行人工制样，以防堵塞。
在冬季，由于我公司地处北方，室外温度低，对水分大的煤易形成大的冻块，如果冻块直径大于200mm，在采样时，就会引起电器设备跳闸，采样头无法工作等现象发生。同时，即使是没有形成大的冻块，由于内推杆与内筒壁之间有一定缝隙，如果气温低至20摄氏度以下，煤粘在内壁上后，如不能及时清理干净，时间长了就会冻结，特别是前一天无法清理干净的煤，到第二天再用时，由于内桶壁有冻煤，很容易卡住内推杆，致使内推杆无法自如的上下运动，经常的卡涩对电磁阀的损伤很严重。所以在冬季，应严格控制汽运煤的含水量，对含水量大的煤，要采用人工采样的方式，减少对设备的损伤。
液压系统是完成采样工作的主要动力装置，采样爪开闭合，内推杆上升下降等采样头的工作主要由该系统控制，提供动力。所以该系统运行是否正常，直接影响采样效果，在实际使用中发现，在正常气温下，该装置能正常带动采样爪、内推杆完成采样工作，但在冬季零下20℃以下时，仍然会有液压油凝固现象发生，经过与厂家沟通对设备进行了改造，加装了加热装置，对此现象有了一定的缓解，但偶尔仍会出现动力不足的现象，还有待进一步研究解决。
二、 制样装置
该系统的制样装置具有对采样头采集的煤自动进行输送、破碎、缩分等功能，节省了人力。对水分含量大的煤，制样装置在破碎环节易发生堵煤，所以对煤的水分含量有一定限制，对于水分含量大的煤如煤泥、煤球就只能走溜管口，即将采集的煤样装入煤桶，人工制样。
采样机缩分比小、所采煤样子样量少。由于所进煤种多，变异性大，使已调试好的缩分频率和收集桶刮板频率已不能满足缩分精密度要求。另外，收集桶的刮板在收集皮带煤样时，与皮带间隔间隙过大，导致每次收集煤样时，不能将皮带上煤样全部收到收集桶内，存在系统偏差。对制样系统进行改造，如对缩分频率和收集桶刮板频率进行调整，达到最佳值，缩分频率为21次，刮板每间隔0.4s动作一次。并对刮板与输煤皮带间隔进行调整，保证刮板刮一次，都能截流所采煤样的数量，减少系统误差，目前，此问题得以解决，但还要根据不同煤种、煤质及设备使用情况，定期进行调试，确保采样机精密度。
三、电控系统
采样过程可实现全自动电脑操作。其中的定位系统采用超声波自动定位系统，在采样范围内能自动并准确的探测到运煤车辆的停车位置，确立采样点，自动完成采制样过程，具有对天气及光线无特殊要求，现场适用性强，使用寿命长等优点。可适用于任意大小车型，但该设备的采样是以确立起始点为原点，根据输入车厢长宽，确定采样范围，所以运煤车辆所停位置必须与超声波定位设备平行，如有一定角度，采样头就有可能采到车边或车外，易造成采样器损伤，在该种情况下，操作人员必须非常认真观察运煤车停的位置、采样头的采样位置，确保能正常采样。
通过近一个冬季机械化采制样装置性能研究改进和大量对比实验，也对采制样装置总体性能进行实验评价，该汽车机械化采制样装置性能能满足国标要求，保证了采制煤样的代表性。