席翠霞

摘 要：本论文是在河北省重点项目齿轨车的国产化设计项目上进行的，本论文详细介绍了齿轨车用控制箱的用途、使用范围、结构和工作原理等。本控制箱的设计具有一定的行业领先优势，作为齿轨车的大脑，其实时监控着齿轨车的运行参数，同时进行着不断的分析。具有一定的科技创新型，为辅助运输的自动化提供了前提条件。

关键词：齿轨车;控制箱;隔爆;本安

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.055

1 概述

KXJ1-5/24矿用隔爆兼本质安全型控制箱是液压齿轨车的配套设备，包括配接设备FYS20D单轨吊用遥控接收器;DLEC1-24矿用浇封兼本质安全型电子喇叭;CXH1-12A矿用本质安全型按钮操作箱;PH5L矿用本安型显示屏;KHX12矿用本质安全型行程开关等。

控制箱将操作箱上的按钮信号及手柄信号、现场的限位开关信号通过光耦或安全栅隔离，转换成隔爆信号后输入到SMDK-07控制器进行处理;将现场隔爆型压力信号同时输入到控制器进行处理;同时通过CAN总线与显示屏进行通讯，显示运行及故障信息。

2 主要用途及使用范围

控制箱是煤矿井下齿轨卡轨车的的配套设备，适用于含有瓦斯（甲烷）和煤尘爆炸的矿井中，在直流电压DC24V的线路中对液压齿轨车进行操作及控制。

3 结构特征与工作原理

3.1 结构特征

控制箱为隔爆兼本质安全型电气设备，其防爆壳用钢板焊接，壳体为双腔结构，接线腔安装有接线端子，主腔安装有本安电源、控制器、隔离栅、隔离板、ECANG隔离器等。如图1所示。

3.2 性能及功能

控制箱共有2路CAN通讯端口：控制箱共有2路非本安CAN通讯接口，通过ECANG-F隔离器进行隔离，与配接设备PH5L矿用本质安全型显示屏进行通讯，显示控制箱各种工作状态及故障状态。

开关量输入信号：26路无源开关量输入信号。

开关量输出信号：11路开关量输出信号。

模拟量输入信号：8路模拟量输入信号，其中6路输入4-20mA电流信号，2路0-5V电压信号。

模拟量输出信号：2路模拟量输出信号。

3.3 工作原理

控制箱供电电源为DC24V，来自于齿轨车锂电池电源，控制箱内置输出本质安全型电源，分两路输出，其中的DC12V为配接设备操作箱、遥控接收机及控制箱内部的隔离板提供电源，其中的DC5V为配接设备显示屏提供电源。电气原理图如图2所示。

控制核心为SMDK-07控制器，输入信号包括两个操作箱的按钮开关量信号，共计16路;门限位开关量信号，共计2路;温度液位传感器开关量信号，共计4路;遙控接收机开关量信号，共计4路，总计26路无源开关量输入信号。由于这26路开关量信号在本安回路，通过隔离板隔离后转换为隔爆信号，输入控制器。

输入模拟量信号共8路，其中包括两个按钮操作箱的手柄模拟量信号，共计2路，通过安全栅隔离后转换为DC0-5V电压信号输入控制器;还包括用于检测齿轨车现场压力传感器信号，共计6路，输出DC4-20mA信号输入控制器。

控制器对输入信号进行运算处理，输出11路开关量输出信号，驱动6路电磁阀、电子喇叭（胶封兼本质安全型，需用固态继电器隔离）继电器、照明灯继电器、显示屏继电器、断电继电器。

控制器对输入信号进行运算处理，输出2路DC0-24V模拟量输出信号，用于驱动调速电磁阀。

控制器与配接设备显示屏进行通讯（通过ECANG-F隔离器进行隔离），显示设备的运行及故障信息。

4 故障分析与排除

为了便于操作者和维修人员排除故障和维修，常见故障分析见表1，供检修时参考。

参考文献：

[1]牛进军等.齿轨车在辅助运输巷的使用[J].陕西能源与节能，2007，37（08）：101-102.

[2]李欣泉.石家庄煤矿机械公司成功研发国内首台大功率液压齿轨车[J].班组天地，2018，9（25）：87-89.

[3]张龙.新型齿轨车的应用与改进[D].淮北职业技术学院，2018（06）：15.