煤礦架空乘人裝置的安裝技術與性能檢測

摘要：現代煤礦對架空乘人裝置的安裝調試和可靠的運行性能要求越來越高，煤礦架空乘人裝置運行前，必須經生產廠家、安裝單位、使用維護單位組織聯合驗收達到安全檢驗規范要求及符合運行條件后，方可正式投入運行。本文通過近年對煤礦架空乘人裝置的安裝使用要求做了幾點總結，對煤礦各種類型架空乘人裝置的使用起到了相互借鑒的作用。

關鍵詞：煤礦乘人裝置 安裝調試 性能檢測

0 引言

煤礦架空乘人裝置是在傾斜井巷中采用無級繩系統運送人員的一種乘人裝置，通常情況下，這種裝置由驅動裝置、鋼絲繩、鋼絲繩導向裝置、乘人器、張緊裝置、安全保護裝置及電氣控制系統構成，這種裝置的特點是結構簡單，安裝使用方便。從現場使用情況來看，架空乘人裝置與其他人員輸送設備比較，具有投資和運行費用低、易維護、安全穩定、舒適便捷等優勢，在現代煤礦中廣泛推廣和應用。

1 一般工作原理與特點

煤礦架空乘人裝置是一種礦山地面及井下（平）斜巷人員輸送設備，其基本原理是由防爆電動機、減速機為驅動帶動摩擦輪，進而帶動鋼絲繩的運行，鋼絲繩以無極繩運轉的方式的循環運動回轉帶動卡運動在鋼絲繩的乘人器上，將掛在鋼絲繩上載運的人員輸送向兩端。其中托繩輪承托鋼絲繩，在彎曲巷道部分鋼絲繩通過導向輪進行導向，在機尾繩輪處換向，靠張緊裝置調節繩長和張緊，人員乘坐在乘人器上，當到達目的地后，礦工只需站起即可與乘人器分離，有效降低了職工的勞動強度。

架空乘人裝置控制系統一般采用PLC可編程序自動化控制其安全運行，在工作的過程中，如果上下班的人員比較多時實行“連續運行”，人員較少時實行“間斷運行”，同時各類保護齊全，設有越位保護、防滑、逆行保護等十種人身安全保護，另外對電機、電機制動器護、減速機溫度等五種設備進行安全保護，系統具有報警及信息顯示的功能，當任一安全保護項目出現故障時，PLC裝置自動檢測信號，乘人裝置立即停車，并發出聲光報警，故障消除后，安全保護項目顯示在顯示屏上時，系統才會解除閉鎖，重新啟動運行。這種裝置能夠方便、安全地把工作人員運送到各采區水平。

2 安裝技術

設備在安裝前，應對設備地基和巷道的土建工程進行驗收，巷道斷面尺寸的滿足裝置要設計圖紙要求，混凝土基礎牢固可靠，安裝人員要嚴格校對方可施工，架空乘人裝置的安裝、調試、運行應符合《煤礦安全規程》、《安全檢驗規范》的有關規定。

2.1 橫梁的安裝 ①橫梁安裝之前要放好巷道中線和腰線。②按圖紙要求預埋托輪橫梁、驅動裝置橫梁、機尾輪和導軌橫梁及重錘橫梁。③機頭機尾橫梁標高尺寸偏差在±10mm。④托輪橫梁標高尺寸偏差在±15mm。⑤全部橫梁水平度為2/1000。

2.2 驅動裝置的安裝 ①電動機、制動器、減速器安裝的主軸同軸度偏差應不大于0.5mm。②彈性聯軸器的同軸度允許≤0.1mm，聯軸器兩端面應將梅花型彈性件壓緊。③制動閘瓦與閘輪的間隙≤2.5mm，制動狀態最小接觸面積≥60%。④驅動輪的縱橫中心線對設計中心的偏差，控制在2mm。繩槽中心線與出入側的牽引繩的中心線吻合，偏移量控制在鋼絲繩直徑的1/20，偏斜不得大于1/1000。⑤在設計轉速下對減速器進行正反向的空載運轉各半小時，在運轉過程中不允許有沖擊、異常振動和噪聲、緊固件松動、滲漏油等現象，然后按規定的25%、50%、75%、100%的額定載荷四級加載，每級載荷持續時間為運轉到油溫平衡2h為止，最高油溫不超過75℃。⑥新減速器第一次使用時，經運轉7-14天后必須更換新油，以后每6-8個月換油一次。

2.3 機尾輪、導軌、張緊裝置的安裝 ①機尾輪安裝要求與驅動輪的安裝要求相同。②兩側導軌安裝的中心線直線度小于1/1000，兩條中心線的平行度小于0.5/1000，兩中心線的高度為±3mm。③重錘安裝應按設計值安裝重量，為了防止松動，需要對重錘塊進行交錯排列組裝。

2.4 托壓繩輪和架輪的安裝 ①同側的托繩輪和壓繩輪，其繩槽全線中心線在同一線上，偏差控制在±2mm。②安裝在同側的托繩輪和壓繩輪，其全線的輪槽頂面高差不應大于2mm。

2.5 鋼絲繩的安裝 ①鋼絲繩為鍍鋅、少油、右交鋼絲繩，采用插接方法，插接長度不小于鋼絲繩直徑的1000倍，插接后的直徑不大于繩徑的10%。②鋼絲繩安裝后應空轉4小時，以消除鋼絲繩的內應力，使其扭力基本平衡后，才能安裝固定抱索器和吊椅。③鋼絲繩在運行了一段時間后，直徑會減小，長度會伸長。因此，應及時調整重錘高度，使其時刻保持懸掛狀態。一般在試車運行8小時調整一次，此后一周后應重新檢查和調整。

2.6 乘人器的安裝 ①固定式抱索器與吊椅的安裝：用擋圈連接牢固，抱索器與鋼絲繩接觸依靠載荷產生摩擦自鎖后，不允許產生任何情況下的滑動，抱索器的抗滑力不得小于重車載荷在最大坡度下滑力的2倍。②乘人間距不得大于設計規定的乘人間距，嚴格按照設定的每間隔10m安設一個活動吊椅。

2.7 控制系統安裝 架空乘人裝置多數采用可編程控制器（PLC），原理簡單，安裝方便，分別安裝在乘人裝置的機頭和機尾部分，主要實現上下人、脫繩檢測和語音報警及起停控制。所有傳感器固定在乘人裝置的托架上，磁缸固定在吊輪上，根據繩輪是否轉動給PLC控制器一個輸入信號，決定保護是否動作。①自動開車和停車傳感器分別安裝于機頭和機尾的繩輪上，位置在靠近上人的繩輪前方，通過上下人傳感器給PLC主控機發送信號，實現自動開車和延時停車。②乘車限位自動停車裝置，安裝在靠機頭和機尾兩個位置上，當有人越位乘車時，利用鋼絲繩下移，使開關動作，控制回路斷開，實現限位停車。③打滑保護和脫繩保護，其傳感器可安裝在任意位置，考慮到節省電纜，一般安裝在距主控機較近的位置。脫繩保護安裝在猴車機尾大輪后側，磁缸固定在滑輪架上，傳感器安裝在滑輪架后50mm左右的滑道上，當脫繩或斷繩時，配重使尾輪后移，實現保護停機。④安裝兩部下車地點語音報警提示傳感器，位置在機頭和機尾下人地點的繩輪上。⑤乘人裝置機頭處設起停按鈕和檢修開關，機尾處設啟動按鈕。

3 整體調試

①完成安裝并經檢查無誤后再進行調試，調試先局部后整體并經再次檢查確認電動機、制動器、減速器、驅動輪、懸掛的鋼絲繩、尾輪、尾部張緊機構能正常使用。②在斷電狀態下，進行人工試車，打開電力液壓制動器，對驅動系統試車，首先人工盤動驅動輪數圈，無異常情況后，再進行空載運行。③空載試運行時，先在鋼絲繩上無吊椅的情況下慢速點動運行，直至到設計運行速度空轉。④所有繩輪上的鋼絲繩位置正確，調整輪系與鋼絲繩的相對位置，繩輪的中心應與鋼絲繩重合，確保鋼絲繩不會掉繩。⑤系統空運行2小時檢查減速機、電機，減速機應無異常振動、噪聲及漏油，溫升符合要求；電機無異常振動、噪聲、軸承溫度不超過75℃。⑥調節張緊裝置，其活動部位移動靈活、不卡阻，轉軸不歪斜，隨時達到設備所需的張緊力。⑦確定鋼絲繩空運轉試運行正常后，安設吊椅試運轉，從機頭的下行側和機尾的上行側各安裝4把空吊椅，間距為1m。⑧重載試運行：重載試運行時，采取模擬乘坐人員的有效載荷，進行重載試運行，重載試運行按設計值的1/2、2/3和額定有效載荷分級運行。調試時可采用吊椅上加掛75kg重物，以檢查沿途有無脫繩、阻卡現象，有脫繩、阻卡現象時及時調整處理。⑨載人試運行前，必須仔細檢查所有保護系統是否正常，依次試驗各種保護，確保各個保護系統能被及時觸發，確保系統運行可靠。

4 性能檢測內容與方法

①架空乘人裝置安裝和調試后，采用架空乘人裝置安全性能檢測儀，主要對架空乘人裝置進行空（負）載牽引力試驗、制動裝置性能、尾輪最大預緊張力測定、安全防護試驗進行測試。②控制系統安全性能試驗應采用模擬動作的方式進行控制系統安全性能的測定。③對檢修過或新投入的吊椅和抱索器必須進行安全性能檢測。試驗不合格的吊椅和抱索器不得投入使用。

參考文獻：

[1]MT/T873-2000.中華人民共和國煤炭行業標準.煤礦固定抱索器架空乘人裝置技術條件[Z].

[2]AQ1038-2007.國家安全生產監督總局.煤礦用架空乘人裝置安全檢驗規范[Z].

[3]劉子成，陳凱，王福忠.猴車PLC自動控制系統[J].礦業快報，2005（6）.

作者簡介：

陳曉明（1980-），從事機械管理工作十多年，現為兗礦集團有限公司南屯煤礦助理工程師。

田濤（1980-），兗礦集團有限公司南屯煤礦機電安裝隊，從事機電設備安裝工作多年。