基于FBD的主井箕斗掛鉤可靠性監(jiān)測(cè)改造

摘要：底卸式箕斗活動(dòng)底部在運(yùn)行出卸載直軌后，箕斗掛鉤若掛不上箱體，將導(dǎo)致箕斗下部卸載口與卸礦溜槽或井壁相撞，甚至礦石墜入井筒等事故，造成企業(yè)重大經(jīng)濟(jì)損失。本文主要針對(duì)箕斗掛鉤是否掛上箕斗箱體進(jìn)行檢測(cè)，避免箕斗掛鉤未掛住就繼續(xù)運(yùn)行造成事故。

關(guān)鍵字：箕斗 掛鉤 檢測(cè) 底卸式

1.主井箕斗掛鉤掛不住箱體的危害

主井箕斗活動(dòng)底部卸礦后不能復(fù)位，掛鉤沒(méi)有掛住箱體，運(yùn)行后斗箱傾斜，使箕斗下部卸載口與卸礦溜槽甚至是井壁相撞，導(dǎo)致箕斗受力變形或礦石掉落于井筒中，砸壞井筒內(nèi)電纜、鋼梁和尾繩，使首繩損傷或斷裂；若提升機(jī)在高速運(yùn)行過(guò)程中，箕斗與井壁撞擊，提升系統(tǒng)瞬間產(chǎn)生巨大電流沖擊主電機(jī)、整流變、直至總降系統(tǒng)，造成重大事故，如可控硅擊穿，總降跳閘等。

2.事故產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間對(duì)箕斗運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行觀察和幾次對(duì)箕斗掛鉤失效事故的現(xiàn)場(chǎng)勘察分析得出，造成類似事故的主要原因有以下幾點(diǎn)：

2.1.由于長(zhǎng)期磨損，活動(dòng)底部卸載托輪中心與托輪曲軌面的尺寸變大，托輪曲軌上的自鎖點(diǎn)起不到自鎖作用。

2.2.鉤板輪軸承軸向游隙太大或固定鉤板輪在斗箱上的六個(gè)螺栓松動(dòng)，當(dāng)鉤板輪的導(dǎo)輪脫離軌道瞬間偏擺時(shí)，箕斗鉤子鉤不到掣子。

2.3.懸掛卸載直軌橫梁不水平，造成直軌傾斜。

2.4.托輪曲軌面上有異物，如塊狀廢石等，卡住斗箱使其不能復(fù)位。

2.5.掣子被礦石塊或礦泥填死，使掛鉤不能掛住。

2.6.由于脫焊，礦石砸等原因使掣子損壞，鉤板輪上的鉤子變形等，也可能造成“張嘴”。

針對(duì)上述原因，結(jié)合卸載工藝過(guò)程，總結(jié)幾次事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，可采取以下幾條措施來(lái)預(yù)防該類事故的發(fā)生。

2.6.1.嚴(yán)格執(zhí)行操作人員和維修工的班點(diǎn)檢，班組長(zhǎng)日點(diǎn)檢，技術(shù)人員周點(diǎn)檢。若鉤板輪、掣子、托輪、曲軌等發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)處理。

2.6.2.高度重視箕斗和計(jì)量斗漏礦問(wèn)題，及時(shí)更換襯板或活動(dòng)底部增裝舊皮帶等措施，力爭(zhēng)使箕斗、計(jì)量斗少漏或不漏礦石，避免礦石夾住托輪或砸壞鉤子，掣子等設(shè)施。

2.6.3.根據(jù)使用周期和點(diǎn)檢情況，定期更換鉤板輪，掣子、托輪曲軌及卸載直軌。

2.6.4.安裝監(jiān)控?cái)z像設(shè)備，使卸礦工在操作間都能看到箕斗兩側(cè)掛鉤在箕斗離開(kāi)卸載直軌時(shí)是否可靠掛上，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取措施。

2.6.4.安裝箕斗掛鉤是否掛好檢查保護(hù)裝置，及時(shí)在掛鉤未掛好時(shí)，提升系統(tǒng)進(jìn)行跳閘報(bào)警提示。

3.可靠地解決方法

箕斗掛鉤在整個(gè)提升過(guò)程中，在箕斗進(jìn)入卸載站直軌后是未掛好的狀態(tài)，在井筒中其他所有位置都是掛好狀態(tài)。因此，當(dāng)箕斗離開(kāi)直軌，箕斗掛鉤掛上箕斗箱體后，我們對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，并將此狀態(tài)反饋給提升機(jī)系統(tǒng)，兩者之間形成連鎖；若掛鉤掛好，提升機(jī)正常運(yùn)行，若掛鉤未掛好，提升機(jī)進(jìn)行減速停車，并進(jìn)行聲光報(bào)警。然后卸礦工再讓箕斗慢上到位停車，對(duì)箕斗掛鉤進(jìn)行檢查處理再運(yùn)行。

具體步驟：

3.1.在掣子9上合適位置安裝YG-1永磁感應(yīng)繼電器，安裝要點(diǎn)：永磁感應(yīng)繼電器首先固定在形狀相同的厚度為10mm的鋁板上，不能用鐵板，因?yàn)殍F板是鐵磁物質(zhì)，將影響永磁繼電器的磁路，使它不能正常工作。然后，再用鏍絲固定在預(yù)先焊好的薄鐵板上。再在掛鉤3頭部上方中間焊一個(gè)合適的扁鋼，扁鋼高度須和永磁開(kāi)關(guān)配合好，用萬(wàn)用表試驗(yàn)既不碰撞到永磁繼電器又在掛鉤掛不好時(shí)，使永磁繼電器可靠動(dòng)作。為了使扁鋼在掛鉤掛上時(shí)不碰撞到永磁繼電器的上邊，扁鋼上部?jī)?nèi)側(cè)倒角要合適。

3.2.把箕斗本身作為24V電源的負(fù)極，即導(dǎo)線一端和箕斗相連，導(dǎo)線另一端和永磁繼電器串聯(lián)后，接到滑塊上，滑塊固定在框架上并利用絕緣木與箕斗絕緣。再在井塔圍欄上固定鋼絲刷，鋼絲刷與圍欄之間要絕緣。滑塊安裝兩塊，鋼絲刷兩個(gè)，箕斗一邊一塊，用于檢測(cè)兩側(cè)的掛鉤情況。

3.3.將鋼絲刷接收到的箕斗兩側(cè)掛鉤信號(hào)接入接地繼電器回路中，接地繼電器輸出信號(hào)接入提升機(jī)卸載系統(tǒng)傳輸至提升機(jī)控制系統(tǒng)AHC。對(duì)提升機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行編程，判斷兩側(cè)掛鉤情況，將掛鉤判斷結(jié)果信號(hào)接入提升機(jī)運(yùn)行安全回路之中，同時(shí)在上位機(jī)上顯示兩側(cè)掛鉤情況，若掛鉤一側(cè)或兩側(cè)沒(méi)有掛好時(shí)，提升機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車。控制過(guò)程圖如下：

主要程序如下：

>1）DiCSBG114SkX_LckWhl1 南掛鉤檢測(cè)輸入信號(hào)

>2）P32.C1.SkipX_AtDumping 箕斗在卸載站輸入信號(hào)

>3） DiCSBG115SkX_LckWhl2 北掛鉤檢測(cè)輸入信號(hào)

>4）P23.C1.PositionConveyanceX_ 箕斗在井筒中位置值

>5）TpDistanceHookCheck 檢測(cè)掛鉤是否掛好位置值

>6）P54.C3.SkipX_LockHookOff1 南掛鉤掛好輸出信號(hào)

>7） P54.C3.SkipX_LockHookOff2 北掛鉤掛好輸出信號(hào)

>8）SkipX_LockHookOfftrip 掛鉤未掛好輸出故障信號(hào)

P32.C2.DownOrder 提升機(jī)下運(yùn)行命令信號(hào)

以上程序中將TpDistanceHookCheck（檢測(cè)掛鉤是否掛好位置值）設(shè)定為6米，SkipX_LockHookOfftrip（掛鉤未掛好輸出故障信號(hào)）接入提升機(jī)安全回路跳閘輸入信號(hào)中。當(dāng)提升機(jī)位置值大于6米時(shí)，LevelHigh_1輸出信號(hào)為Ture。當(dāng)有掛鉤未掛好信號(hào)、提升機(jī)向下運(yùn)行命令信號(hào)和LevelHigh_1輸出信號(hào)都為Ture時(shí)，SkipX_LockHookOfftrip（掛鉤未掛好輸出故障信號(hào)）輸出為Ture，則提升機(jī)進(jìn)行“掛鉤未掛好”報(bào)警，提升機(jī)進(jìn)行自動(dòng)停車。若箕斗掛鉤處掛好狀態(tài)，則提升機(jī)正常運(yùn)行。

掛鉤情況在上位機(jī)上顯示如圖：

4.硬件選型：

4.1.接地繼電器型號(hào)：CM-IWN-DC如下圖

功能：

工作原理：

4.2.YG-1永磁感應(yīng)繼電器：

工作原理：YG-1永磁感應(yīng)繼電器內(nèi)部安裝有玻璃管，玻璃管內(nèi)部封裝了一對(duì)或者一組接觸點(diǎn)的干簧管，遇到磁鐵或U性部位間被阻斷時(shí)，接觸點(diǎn)就可以轉(zhuǎn)換狀態(tài)。

5.結(jié)論：

箕斗掛鉤失效的危害和后果是可怕的。我礦自實(shí)施上述措施后，掛鉤檢查系統(tǒng)能及時(shí)的判斷出箕斗在離開(kāi)卸載站直軌時(shí)，掛鉤是否掛好的情況，避免了嚴(yán)重后果的發(fā)生，從而保證了主井卷?yè)P(yáng)的正常運(yùn)行，確保正常生產(chǎn)秩序不受影響。