矿用地下铲运机的遥控改装运用范文

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摘要：矿山安全是采矿工业可持续发展的重要组成部分，搞好矿山安全工作，对发展地区经济和保持社会稳定具有重要意义。然而随着矿产资源开发强度的加大，矿山生产环境不断恶化，潜在隐患也在增多，生产技术的改进迫在眉睫。通过对地下铲运机的遥控改装，避免人员进入悬拱区域，有效保障人身安全，对矿山安全生产有着重要意义。

关键词：矿山安全；地下铲运机；遥控；悬拱；智能化

1改装的必要性

湖南柿竹园公司多金属采场由于长期的采掘及采矿工艺的特殊性，采矿条件变得越来越复杂，每个进路崩落的矿石在铲运机铲、出的过程中不断地滑落到铲矿区。很多出矿进路形成了大块和悬拱，这些大块悬拱在重力的作用下会发生位置的变化，司机在铲出矿过程中，安全问题无法得到保障。国家、企业高度重视安全问题，以人为本是企业安全生产的核心，因此既要保安全又要保生产，就急需找到一个解决的办法[1]。经过多方面的论证，借助国家、公司智能化、绿色矿山发展规划，以信息化、自动化和智能化带动传统矿业的转型升级，打造“安全、绿色、智能、高效”矿山发展目标，其遥控铲运机则是矿山机械化向自动化、智能化发展的第一步。

2国内铲运机遥控技术发展的趋势

国内铲运机遥控技术的发展主要分为三个阶段：第一阶段：视距遥控。一般操作距离为50m~100m，不需要布设网络一次性投资成本低。优点：使用安全、易于操作和维护，能降低劳动强度。缺点：很大程度上依赖于操作员的判断力、操作技术和经验，不能很好的判断铲运机铲装情况，生产效率低，设备运行状态无法实时反馈。第二阶段：视频遥控。在50m~100m的范围采用视频传输方式对设备进行操作，不需要布设网络性价比高。优点：通过摄像头和监视器画面实现远距离操控，便于携带，人远离危险区安全有保障，显示屏可实时反馈设备的运行状态。缺点：对井下环境要求比较高，操作人员仍是采场周围操控设备，灰尘大、视线不良。第三阶段：远程智能遥控。在井下搭建网络通信系统，基于自主行驶技术与远程遥控技术的结合，将井下环境、设备状态传输地表中控室，操作人员根据监控画面实时进行远程操作，彻底改变操作环境及操作方式。结合我公司矿山的实际情况，我们选用中钢衡重CY-4型号4m3铲运机，采用第二阶段-视频遥控进行改装，其改装如下：

3改装的原理及实施

不改变原车的自带功能，对原车液压工作系统、行走系统、油门、刹车等系统上并联一套遥控控制系统，实现遥控和手控功能自由切换，既可遥控操作出矿又可直接驾驶出矿。操作遥控器手柄，车载接收器执行相应动作，包括前进、后退、油门、左转、右转、升臂、降臂、装料、卸料、刹车、引擎启动与熄火、快慢档、急停、前灯、后灯、喇叭及各种保护措施等。

3.1行走系统、制动系统的改造行走系统用于控制铲运车前进和后退，原车采用美国DANA（德纳）R32420的变速箱。通过替换原车变速箱换挡阀，把变速箱的档位阀从变速箱分离，由遥控器手柄控制遥控换挡、制动。原理如下图所示。制动系统用于停车制动、行车制动。由制动器和制动液压系统两个部分组成，原车利用驻车阀控制停车制动，脚踏板控制行车制动。改装原理是在驻车阀上并联一组控制信号，控制驻车电磁阀的通断电实现制动，即遥控制动系统保存了原车的停车和行车制动。另外在车身加装两个紧停按钮，紧急情况下可对车辆进行控制，起到双重保护。

3.2油门系统的改造原车油门为软轴拉线调节油门的大小，油门踏板幅度越大油门越大。改装是在原系统上增加一个油门电比例电磁阀及液压油门缸，通过车载接收器输出0-24V的PWM电压信号控制油门电磁阀0-100%输出，从而调节油门的大小。

3.3转向、工作系统的改造转向液压系统用于铲运车的左右转向，原车采用机械式的转向阀和转向手柄，我们把原系统全部更换为遥控阀转向和先导阀控制组合的液控换向阀，实现遥控转向。工作液压系统用于铲运机铲取和卸料，其动作为铲斗油缸举升和翻斗。遥控系统在原系统上增加一套电比例阀组及先导阀来即可实现遥控控制。

3.4遥控系统的改造改装的核心技术为遥控器控制系统，改装选用北京易联创安公司生产的矿用YFS40遥控器和YFS40接收器。操作遥控器手柄，车载接收器执行相应动作，控制铲运机前进、后退、油门、左转、右转、升臂、降臂、装料、卸料、刹车、引擎启动与熄火、急停、灯光、喇叭等功能。同时车上搭载四个方向（前后左右）的红外线夜视摄像头，130°视角自动对焦，遥控器上配备720P高清显示屏，通过显示屏画面实时控制铲运车进行铲矿作业。另外遥控器能监视发动机转速、档位、驻车压力、无线信号强度、电池电量等参数，能有效的保证车辆的运行。

4结论

铲运机改造后我们采矿场已使用半年多，手动、遥控两用切换自如，改造后各方面性能均满足井下大块悬拱处理及铲矿应用，从本质上提升井下人员的出矿安全，降低劳动强度，大大缓解生产压力，效果显著。同时我公司正在推进智能化矿山建设，遥控铲运技术是大势所趋，现改造的遥控铲运机将为我公司推行远程遥控铲运机总结经验，向机械化到自动化过渡再到智能化发展迈出重要的一步。

作者：杨雄；徐石清 单位：湖南柿竹园有色金属有限责任公司