副井摩擦式提升機(jī)防滑裝置研究應(yīng)用

摘要：主要介紹了塔式摩擦提升機(jī)鋼絲繩防滑裝置的組成結(jié)構(gòu)及工作原理。鋼絲繩出現(xiàn)危險滑動時，制動機(jī)構(gòu)能夠制動住提升系統(tǒng)，達(dá)到滑動保護(hù)的目的。

關(guān)鍵詞：副井提升機(jī) 防滑裝置 鋼絲繩 上位機(jī)

1 背景

云駕嶺礦是冀中能源邯鄲礦業(yè)集團(tuán)有限公司主力礦井，副井提升機(jī)（型號JKM-1.85×4（I））是塔式多繩摩擦提升機(jī)，電機(jī)功率800KW，鋼絲繩最大允許靜張力163KN，最大允許靜張力差46KN，提升容器為一噸礦車單層雙車加寬罐籠，副井井筒直徑Φ6m，提升高度400m。隨著礦井水平的進(jìn)一步延伸，副井提升矸石量明顯增大，云駕嶺礦于2009年7月對提升礦車進(jìn)行改造（容積由以前的1.1m3增加到1.34m3），一次提升量比以前增大。在提升過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)井底上兩個重罐（超重），井口上了兩個空罐時，重罐籠到達(dá)井口位置時，井底先推出了兩個空罐，這時出現(xiàn)了滑繩現(xiàn)象，由于當(dāng)時采取措施及時，未發(fā)生重大事故。因此我礦與徐州中礦大合作開發(fā)鋼絲繩防滑裝置，在鋼絲繩出現(xiàn)危險滑動時，對鋼絲繩進(jìn)行制動，防止惡性事故的發(fā)生。

2 副井提升機(jī)防滑裝置組成及原理

2.1 FHZ-Ⅱ型提升機(jī)防滑系統(tǒng)組成

FHZ-Ⅱ型提升機(jī)防滑系統(tǒng)主要由鋼絲繩制動機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、編碼器等組成，具體結(jié)構(gòu)見圖1。

2.1.1 鋼絲繩制動機(jī)構(gòu)

鋼絲繩制動機(jī)構(gòu)的作用是：當(dāng)鋼絲繩出現(xiàn)危險滑動時，通過自動或手動控制方式，實(shí)現(xiàn)提升鋼絲繩的制動，從而消除滑動，在提升機(jī)制動器與鋼絲繩制動機(jī)構(gòu)的共同作用下制動住提升系統(tǒng)，達(dá)到滑動保護(hù)的目的。

2.1.2 液壓系統(tǒng)

①液壓系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)：

a液壓站外形：720×950×840毫米

b重量：350公斤

c系統(tǒng)工作壓力（P）：P=5～6Mpa

d系統(tǒng)額定流量（Q）：Q=9L/min

e電動機(jī)功率：4KW 電壓：交流380V

f、控制電壓：直流24V

②液壓系統(tǒng)主要組件

a電機(jī)泵組單元（兩套）

Ⅰ電動機(jī)

型號：TYPE Y2-112M-4

功率：4kW

轉(zhuǎn)速：1435rpm

Ⅱ齒輪泵

型號：PV2R1-F6-RAA-40

排量：6ml/r

b控制閥組單元。采用閥塊集成設(shè)計，體積小、重量輕、易于安裝及維修

③液壓站的主要作用。摩擦提升機(jī)防滑系統(tǒng)中鋼絲繩制動機(jī)構(gòu)的動力源，由電控系統(tǒng)進(jìn)行自動控制。

2.1.3 電控系統(tǒng)

FHZ-Ⅱ型提升機(jī)防滑系統(tǒng)電控部分由西門子S7-300PLC和外圍傳感器構(gòu)成。主要元器件有：編碼器、油壓傳感器及位移傳感器等傳感器采集相關(guān)信號，通過PLC進(jìn)行程序控制，實(shí)現(xiàn)自動控制。

2.2 FHZ-Ⅱ型提升機(jī)防滑系統(tǒng)工作原理

圖2

通過在鋼絲繩側(cè)裝的編碼器與滾筒上的編碼器進(jìn)行比較，當(dāng)鋼絲繩的的滑動距離大于1m或者滑動速度大于0.5m/s時，系統(tǒng)進(jìn)行報警提示司機(jī)，鋼絲繩制動機(jī)構(gòu)在液壓站作用下，液壓缸伸出對提升鋼絲繩實(shí)施制動，達(dá)到鋼絲繩停止滑動的目的。

3 副井提升機(jī)防滑裝置功能

通過裝在滾筒和鋼絲繩從動輪上的兩個編碼器進(jìn)行比較，由PLC進(jìn)行處理判斷，鋼絲繩滑動屬于安全滑動還是危險滑動，出現(xiàn)安全滑動時，系統(tǒng)進(jìn)行報警提示司機(jī)注意；當(dāng)出現(xiàn)危險滑動時系統(tǒng)報警并啟動鋼絲繩制動機(jī)構(gòu)對提升鋼絲繩實(shí)施制動。

①副井提升機(jī)防滑裝置主界面（圖3）

②系統(tǒng)具有故障自診斷和報警歷史查詢功能

系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以點(diǎn)擊主界面上故障診斷，可以顯示傳感器、供電、液壓站等故障點(diǎn)，方便處理故障；系統(tǒng)具有歷史查詢功能，可以查詢歷史各個時間的系統(tǒng)運(yùn)行情況以及報警情況。

③系統(tǒng)可靠性高

防滑裝置電控系統(tǒng)裝有UPS，液壓站采用蓄能器做為動力源，當(dāng)系統(tǒng)壓力低于8MPa時，液壓站啟動壓力達(dá)到12MPa時液壓站停止工作，當(dāng)出現(xiàn)突然停電時，保證了制動機(jī)構(gòu)和電磁閥能夠正常動作，提高系統(tǒng)可靠性。

4 運(yùn)行情況

系統(tǒng)安裝運(yùn)行一年來，出現(xiàn)一次危險滑動，系統(tǒng)能夠正常動作并實(shí)施制動，防止了惡性事故的發(fā)生。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，故障率低，效果顯著。

5 日常維護(hù)

為了保證系統(tǒng)正常可靠的運(yùn)行，在日常維護(hù)過程中主要對編碼器、制動油缸及位移傳感器進(jìn)行試驗(yàn)維護(hù)。編碼器的讀數(shù)是用來判斷鋼絲繩是否出現(xiàn)滑動的主要依據(jù)，每天要對編碼器的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性進(jìn)行檢查；檢查制動油缸是保證在制動時油缸能夠快速的伸出進(jìn)行制動；位移傳感器的數(shù)據(jù)用來指揮制動油缸進(jìn)行動作，判定油缸是伸出還是收回。

6 結(jié)束語

系統(tǒng)采用PLC模擬量閉環(huán)控制，控制耐磨襯墊與鋼絲繩的摩擦，防止一次性抱死鋼絲繩對鋼絲繩造成損傷。該套系統(tǒng)能夠監(jiān)測鋼絲繩滑動并且能夠?qū)崟r顯示滑動速度、滑動距離，在出現(xiàn)安全滑動時進(jìn)行報警，出現(xiàn)危險滑動時報警和啟動鋼絲繩制動機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)滑繩保護(hù)。保證了提升系統(tǒng)的安全運(yùn)行，有著巨大的社會效益。

參考文獻(xiàn)：

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