悬磁控制煤矿风动水泵的应用探讨

摘要：随着我国煤炭行业的不断发展，对于煤矿在生产中使用的机械研究也不断深入。在煤矿风动水泵控制中，悬磁控制有着自身卓越的优点。通过悬磁控制装置可以有效改善风动水泵的应用效果。文章通过对其感应水位高低、自动控制、改善工作强度等装置进行应用研究讨论，以供参考。

关键词：悬磁控制装置；风动水泵；煤矿；煤炭行业；生产机械 文献标识码：A

中图分类号：TD679 文章编号：1009-2374（2015）01-0072-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0036

悬磁控制能够有效感应水位的高低，从而实现自动控制，如果应用在煤矿风动水泵控制中，能够提高整个装置的工作效率。文章对悬磁控制装置进行概述，通过对悬磁控制的优势特点、如何应用进行介绍。

1 悬磁控制装置概述

煤矿风动水泵装置传统上一直没有实现自动控制，必须由专门的人员在现场看护，一旦检查不到位，水泵有可能会出现吸空的问题，水泵吸空，叶轮就会空转，在短时间内，水泵会造成严重的损坏问题，由于煤矿是特殊应用场合，如果产生火花，会导致引燃危险气体，造成重大事故。再从水泵的运行人工成本来看，所有的水泵看护都需要支出较大的成本，而一个煤矿有多个水泵，则是一笔不小的支出，而且水泵的损坏问题依然没有办法得到明显改善。从煤矿生产现状来看，国家一直坚持“安全第一，预防为主”的安全生产方针，在当今社会发展中，科学技术的进步已经为人类创造了巨大的物质财富和精神财富。科学技术永无止境的发展及其无限的创造力，必定还会继续为人类文明作出更加巨大的贡献，而本文所谈的“悬磁控制煤矿风动水泵”就是一个典型的例子。悬磁控制主要是利用磁力感应对一定距离的磁体进行隔离。当外力大于磁力，距离低于某限值，磁力感应抵消，装置闭合，当外界力量较低，两磁体分隔，表现为开关断开。

2 悬磁控制装置与风动水泵结合

悬磁控制装置是一种新兴的自动控制装置，其在风动水泵中的应用原理主要是通过阀体下部的不锈钢浮球对水位进行感应，当水位升高时，浮球上升，反之下降。利用阀体来对水泵的启闭进行控制，通过开、关风泵，来完成抽水动作。在风动水泵中，工业风管约有5MPa的压力，当水位在一定高度时开始注水，当升高到规定要求后，浮球打开风道活塞，水泵开始排水，当十秒后回到初始水位，活塞将会复位，关闭风道，排水完成。简单来讲，风动水泵的主要作用原理是，水位过高，限位浮球上升，自动控制阀体自动打开，进风口开始进风，带动涡轮使水泵动作，排水口开始排水。当排水量超过一定值时，限位浮球回归原位，自动控制阀体关闭，进风口不再进风，风动水泵不起作用。通过风动水泵来对吸、排水过程进行控制，完成整个工作，悬磁控制装置与风动水泵整套装置都是自动控制，无需人工操作。

3 悬磁控制应用于风动水泵的优势

悬磁控制是一种较为新型的磁力控制装置，其在整个运行中都是利用磁力的变化来实现的，它被应用于风动水泵有着独特的优势：第一，该装置解决了泵空吸一大难题，它的控制主要由水泵在开停前后的水位差形成，通过水位的高低自动开关阀门，不需要额外人工操作控制，避免了装置运行过程中偶然出现的人为误操作问题；第二，由于悬磁控制整体结构简单，移动、拆装、维护起来也方便，使其在维修方面节省大量时间；第三，即使在酸碱度较高的地方，仍然能够高效应用；第四，煤矿的环境相对复杂，而悬磁控制却能够适应这种环境，它能够实现完全自动工作，操作也简单，在实际工作中，实用效果也很明显。

4 风动水泵控制的应用特点

随着现代煤炭行业的不断发展，应用的装备技术更加先进。国家政府对煤炭行业的关注也不断提高。基于对环境的保护与产业结构的设想，要求煤炭开采行业要不断应用先进的材料、工艺技术，不断提高产能，对一些不适合现代工业发展的设备与技术进行淘汰。基于悬磁控制的风动水泵是一种很好的创新模式，充分利用了磁悬控制技术，顺利完成传统以电能控制的排水

过程。

煤矿井下的开采、勘探环境非常复杂，潮湿、低温、高毒气体等特点非常明显。在开采人员进行井下作业时安全风险较大。传统的风动水泵自动控制采用电能控制，也带来了安全隐患，一旦发生电能泄露、电火花，将有可能会引起气体爆炸隐患，造成安全事故的发生。现代煤矿工业的发展不断重视安全生产的重要性。悬磁控制的风动水泵安全系数高，在各种复杂的煤矿井下排水应用中都体现出了良好的效果。

随着煤矿产业结构不断调整，将会有更多的煤矿企业应用先进的现代控制技术。悬磁控制的风动水泵自动排水技术也将得到广泛的应用。

5 风动水泵应用研究

在传统的风动水泵排水过程中，风动涡轮单纯做旋转运动，与进风口进来的空气形成摩擦接触。长时间的运转后，将有可能引起摩擦轮过热的问题，导致轴承、叶片机械性能下降，影响寿命及设备维护次数。而悬磁技术的应用则可以很好地控制涡轮的旋转。“悬磁控制煤矿风动水泵”技术中，涡轮是间歇性运转，可以为风动涡轮提供良好的暂停时间，确保不会产生过高温问题，从而间接性地减少了由于风泵摩擦轮高温而引起的事故。悬磁控制是精密性较高的控制单元，其各个部件结构相对紧凑，经久耐用，不易损坏，提高了整个装置的使用寿命，降低了井下作业设备的故障率，减少了人员对设备的维护时间，从而降低企业的生产成本。面对复杂的煤矿井下环境，人工值班是一种难度较大的工作。悬磁控制可以有效避免人工成本过高的问题。悬磁控制风动水泵排水，可以有效提高整个装置的工作效率，节约人力与物力成本。尤其是对于一些成立较早的煤矿，尤其需要进行此种悬磁控制改造，不但是提高企业生产效率的典型方法，而且还能够实现现代化设备的规范管理。

风动水泵最大的问题是风道泄露的问题，一旦管路存在密封不良的问题，不但浪费风资源，还直接影响排水效果。悬磁控制中，浮球与风道完全隔离，仅靠磁力完成控制过程，这就在一定程度上避免了漏风问题的存在，因为如果浮球与风道有所连接，就算是密封再好，使用一段时间后也会由于连接点老化或松动等其他原因而产生漏风现象，浮球与风道完全隔离，提高整个装置的使用效率。

6 结语

悬磁控制风动水泵排水系统基于机械式的水位高低感应装置与磁力控制开关模式，实现了装置的自动控制。该装置在煤矿井下作业中的应用不仅提高了生产的效率，而且还改善了工人的工作环境，避免井下大量潮湿环境的存在。并且该装置不需要人看护，使用寿命长，稳定性高，故障率低，其应用场所正在逐步增加。

参考文献

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作者简介：原红青，男，供职于潞安集团常村煤矿掘进一（1）队，研究方向：煤矿风泵的发展趋势。

（责任编辑：黄银芳）endprint