一种计算机控制采矿发电装置的制作方法

本发明提出的是采矿领域的机械，具体地说是一种计算机控制采矿发电装置。

背景技术：

对于露天矿来说，采矿通常在山根进行挖掘，当在一面山上挖掘时，造成大面积的切面，这些切面容易倒塌，造成安全事故。如果从山顶开始采矿，需要在矿车上安装制动装置，制动装置通过摩擦力来控制。山顶和山下高度有落差，落差有势能的存在，但是目前的采矿方式没有利用重力势能，只能浪费这部分能源，所以不经济。

技术实现要素：

为了在采矿的同时利用山体落差发电，本发明提供了一种计算机控制采矿发电装置。该装置通过在矿车上安装发电机，解决采矿与发电的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

在矿山山体下部装有下辊，上部装有上辊，下辊和上辊之间设有轨道，轨道上置有矿车，矿车的前后两端分别连接有导电拉绳，导电拉绳的下部缠绕在下辊上，导电拉绳的上部缠绕在上辊上，在下辊和上辊上分别装有驱动电机；

所述矿车的车厢下部通过车轴安装有车轮，在车轴上安装有发电机，发电机固定在车厢底板上，从导电拉绳或下辊引出的导电线连接在控制器内；

控制器内装有plc，在控制器两侧分别设置有充电池和放电池。

积极效果：本发明能够在采矿的同时发电，利用山体落差产生的重力势能，通过计算机控制下进行发电。具有充分利用自然能源转换为可利用能源的优点。适宜作为采矿发电装置应用。

附图说明

图1为本发明设置侧视示意图；

图2为本发明主视示意图；

图3为本发明矿车结构图；

图4为本发明控制器图。

图中，1.下辊，2.轨道，3.导电拉绳，4.矿车，5.上辊，6.导电线，7.控制器，7.1.plc，7.2.充电池，7.3.放电池，8.车轮，9.车轴，10.发电机。

具体实施方式

在矿山山体下部装有下辊1，上部装有上辊5，下辊和上辊之间设有轨道2，轨道上置有矿车4，矿车的前后两端分别连接有导电拉绳3，导电拉绳的下部缠绕在下辊上，导电拉绳的上部缠绕在上辊上，在下辊和上辊上分别装有驱动电机；

所述矿车的车厢下部通过车轴9安装有车轮8，在车轴上安装有发电机10，发电机固定在车厢底板上，从导电拉绳或下辊引出的导电线6连接在控制器7内；

控制器内装有plc7.1，在控制器两侧分别设置有充电池7.2和放电池7.3。

所述发电机采用直流永磁发电机。

所述驱动电机选择直流永磁电机。

所述山体的一侧面并列设置有两对辊道。

所述下辊和上辊的驱动电机上连接有止点行程开关。

所述下辊电机通过导线与控制器电力往复输送。

下坡矿车所发出的电充入充电池内，上坡的电能通过放电池供给，多余的电通过放电池放出，输入到电网或其它用电场合。

plc选用四点继电器接口，通过继电器接通上辊和下辊的电源，按所输入的程序分别启动下辊和上辊通电运转。

所述plc为可编程序控制器，属于计算机的一种，根据需要选择继电器接点数目，本装置适合选定四点继电器的接点，接点继电器分别连接两条轨道的下辊和上辊，用于开启和关闭驱动电机的电源，根据输入程序使之运行或者停止运行。

技术原理：

山体相对于地面有高差，高处的物料向低处输送过程中，产生重力势能，将重力势能转换为能够利用的电能是值得研究的课题。为此通过矿车的上下运动进行能量转换是解决能源利用的具体措施。当矿车从高处下滑时，能够通过自由落体矿车发电，当矿车从低处向高处运行时，需要电力，如果将所发出的电能用作向上运行矿车则需要电能，因此矿车下行能够发电，矿车上行需要供电，但是由于势能转换的电能比较矿车上行时需电的数量大，所以还有剩余电力别做他用，真正地利用了自然能源，获得现实利益。

工作过程：

利用plc控制将一侧的矿车运行到轨道的最高处，装车后，依靠重力通过轨道向下滑动，在滑动的同时，车轮带动车轴旋转，使安装在车轴上的发电机旋转发电，所发出的电力通过导电拉绳和下辊的电机将电力输送到控制器的充电池内储存，并向放电池输入，供下辊和上辊旋转电源应用。

也就是说，当缠绕有导电拉绳的上辊在电力作用下旋转时，将矿车拉向最高处后，上辊依靠行程触碰开关断电，此时向矿车内装料，装完矿料后，靠重力矿车自然向下滚动，滚动的同时发电，电流通过导电拉绳和下辊电机传输到控制器内，为充电池充电，当矿车到达下辊位置时，矿车自动或人工卸料，卸料完成后，重新启动上辊，通过拉绳将矿车运行到最高处，重复装料，此时需要电能，电能来源于放电池。

两条轨道矿车交替上下，能够提高装料速度。

当山顶矿料被采掘后，山体高度会降低，此时需要缩短轨道长度，适应采矿面的需要，一直采到坡度为零为止。

实施例：

露天煤矿采煤发电，plc的四个继电器接点分别接于两条轨道上安装的下辊和上辊的驱动电机上，将运行程序输入到plc内，plc按运行程序操作四个上辊和下辊的旋转运行时间和停止位置，进行上辊和下辊的实际控制操作。

由于是煤矿，矿车装载的是煤炭。

矿车可以在山体四个坡面上安装。

经过实践证明，在采煤的同时获得电力，除了自身应用外，还有剩余电能向电网输出，说明经济是合算的。

特点：

由于本装置能够在采矿的同时发电，发电所需要的能量来源于矿车的重力势能，因此所利用的是自然能源，将自然能源转换为电能，在采矿过程应用，并且还能向外输出，供用电户需要。

技术特征：

技术总结
本发明提出的是一种计算机控制采矿发电装置。在矿山山体下部装有下辊，上部装有上辊，下辊和上辊之间设有轨道，轨道上置有矿车，矿车的前后两端分别连接有导电拉绳，导电拉绳的下部缠绕在下辊上，导电拉绳的上部缠绕在上辊上，在下辊和上辊上分别装有驱动电机；所述矿车的车厢下部通过车轴安装有车轮，在车轴上安装有发电机，发电机固定在车厢底板上，从导电拉绳或下辊引出的导电线连接在控制器内；控制器内装有PLC，在控制器两侧分别设置有充电池和放电池。本发明能够在采矿的同时发电，利用山体落差产生的重力势能，通过计算机控制下进行发电。具有充分利用自然能源转换为可利用能源的优点。适宜作为采矿发电装置应用。

技术研发人员：郭维威;刘锋;李金懋;张妍
受保护的技术使用者：黑龙江工业学院
技术研发日：2018.12.26
技术公布日：2019.03.12