張 誠
(優派能源〈新疆〉石莊溝煤礦,新疆 阜康831500)
懸掛提升系統(以下簡稱:本系統)是在單繩纏繞提升系統的基礎上結合多繩摩擦提升系統的特點加以改造而形成的新型提升系統。 利用原有的提升機,井架基本不變,在兩個天輪的下面,增設一個懸掛輪,形成懸掛系統。 利用懸掛輪,平衡了提升容器本身的重量, 使提升機的鋼絲繩直徑減小,解決了卷筒容繩量不夠的問題;解決了最大靜張力不夠的問題, 也解決了主提升繩安全系數的問題; 用尾繩平衡提升鋼絲繩的重量, 解決提升機的最大靜張力差不夠的問題。 因為有懸掛輪加盤形閘,取消了防墜器,使系統消除了斷繩的可能性, 變得更加安全可靠,系統如圖1。

圖1
懸掛輪一般位于天輪架平臺下的檢修平臺,由懸掛滾筒和制動盤及盤型閘、液壓站等組成,懸掛輪盤型閘與提升機盤型閘應同步動作(或超前或滯后)。 懸掛輪液壓站和提升機液壓站啟停保持一致,閘瓦磨損監測,液壓回路斷線保戶,超壓、欠壓保護等均接入提升機安全保護回路,確保提升機和懸掛輪協調一致,安全提升;懸掛繩及調繩器安裝在提升容器上部,鋼絲繩通過液壓缸與其本體相連接。
現將本系統與原提升機的機械與電氣聯系方式分述如下。
本系統懸掛輪液壓站和提升機液壓站,應同時啟動,同時停止,特別是安全制動時應同時制動,以確保提升機安全運行。 再者在故障情況下,應持二者同時停止,實現安全制動、停車。
首先二者取自同一電源的同一接觸器,啟動提升機液壓站的同時啟動了懸掛系統液壓站;二個液壓站都具有電接點壓力表,在操縱臺上而可反映出二液壓站的即時壓力,當任一系統出現障礙時能夠啟用安全保護。也可以增加一些電器部件,對懸掛輪液壓站進行保護,如可顯示失壓、超壓、油壓不穩等故障,及時通知司機采取相應處理措施。
制動油壓超高、欠壓保護:液壓站制動油壓超過要求時,電接點壓力表上觸點閉合(或斷開),相應繼電器得電(或斷電)后斷開安全回路,實現安全制動。
還應經常檢查液壓站,如油面低于最低指示線,應及時補充。如液壓油內出現大量泡沫或沉淀物時,應及時更換。一般情況下,應一年更換一次。 新換的液壓油應與原來的品牌相同。
液壓系統故障發生不象其它機械那樣直觀, 故障查找比較困難,系統中某一元件的失靈,在不同工況下,表現也不同。 因此,在使用過程中應注意觀察油位、溫度、壓力、噪音的變化,這些變化也是診斷各種故障的重要依據。
可調閘回路由司機操縱臺手柄同時控制(相當于一拖二),可調閘環節就是控制電液調壓裝置的線圈電流,用以調節制動油缸壓力油的壓力,從而控制制動器,使制動器產生不同的制動力矩。
一般電液調壓裝置的線圈KT1、KT2 是互為備用的, 用轉換開關倒換,KT1 或KT2 中的電流是由可調閘模塊供給的。 司機在操作提升機制動手柄的同時,本系統可調閘回路與提升機可調閘回路保持動作一致。
懸掛輪盤型閘與提升機盤型閘是幾乎同時動作的。 懸掛輪盤形閘,實行二級制動,其動作由司機用閘把控制,與提升機的抱閘同步動作:在開車時,懸掛輪盤閘超前松閘,停車時提升機超前抱閘,懸掛輪盤閘滯后,以消除速度突然變化時,主繩的瞬時松馳現象,這種現象在老式加電阻調速時比較突出,只需要在盤型閘間隙調整時稍加注意即可。 現在提升機一般是PLC 控制下的變頻調速無極調速,也就可以不考慮了。
我們在設計時考慮,為了避免由于制造帶來的差異,盡可能在配置時,考慮購買和提升機液壓站同型號、同生產廠的產品,這樣方便維護維修,配件也統一了。
懸掛輪閘瓦磨損檢測和提升機閘瓦磨損檢測具有同等重要地位,因為當兩邊閘瓦不同步時間過大時,可能會造成提升繩受力瞬時過大的問題。 要定期檢查閘瓦的磨損情況和制動器的工作狀態,如閘瓦間隙超過2mm 時,就要及時調整,當閘瓦磨損量達到8mm 或由于其它原因造成閘瓦提前失效時應及時更換閘瓦。
在提升機工作中,制動盤和閘瓦表面應保持清潔,不得有油污和水珠,否則會降低閘瓦的摩擦系數,影響提升機的制動力,嚴重時會造成設備事故和人員傷亡事故。
閘瓦磨損開關:閘瓦磨損到一定程度,開關動作,相應繼電器得電,斷開安全回路,實現安全制動。
懸掛輪的鋼絲繩襯墊, 采用耐磨且摩擦系數較高的材料制成,并按多繩摩擦提升系統要求,進行防滑計算:上提或下放時的防滑安全系數,動防滑系數均大于1.25,靜防滑系數均大于1.75,都符合煤礦設計規范的要求。這樣懸掛部分的重量,由懸掛輪的四根繩承擔差。鋼絲繩末端裝有調繩器,與罐籠框架本體聯接。 提升繩的調繩器液壓缸設有單獨的管路和壓力表; 懸掛繩的調繩器液壓缸共用一個壓力表,且底部用連通管相連,使四根輔繩的張力相同,增加了罐籠的平穩性,確保提升繩只承擔提升時的張力差。
提升繩在安裝時留應留有一定的預緊力,主要作用為:減少提升機在起制動中的短時松繩問題,吸收鋼絲繩本身的彈性張力,使系統受力均衡。 預緊力的大小以不超過空罐終端載荷的三分之一為宜:太大會增加提升繩拉力,這需要在安裝調試中逐步調整,直至最佳狀態。
現在提升機安全回路,保護齊全,一般有主令控制器手柄零位聯鎖,工作閘制動手柄連鎖限位,測速斷線保護,制動油壓高,等速超速,PLC 輸出安全制動,減速過速保護,過卷開關,過卷復位開關,斷軸保護,松繩保護,閘瓦磨損,制動電源保護,松繩保護等等,只有這些預設的各個部分都處于完好接入時安全回路接通,才能轉動提升機。
懸掛提升系統也將可調閘回路、閘瓦磨損等電氣接點接入提升機安全回路,參與整個提升系統的安全檢測,因此整個是安全的。
提升機應用了位置閉環控制技術,采用上位監控系統,選用工控機與PLC 進行網絡通訊,實現實時多畫面監控,根據需要隨時切換當前工作畫面,主要監控畫面有:系統概貌,提升機實時運行狀態,實時運行速度,安全回路,提升信號,液壓站電磁閥工作狀態等等,組成了一個完整的提升機過程控制網絡。本系統懸掛裝置各個電氣接點也相應接入操縱臺參與控制與檢測,提高了提升機的整體性能。