礦井提升機緊急回油裝置分析與改造技術實踐

王廣卿

摘 要：為了有效避免礦井提升機回油裝置在運轉過程中出現故障，對故障產生的原因進行分析研究。采用外部加裝導油管，電路加裝PLC芯片進行控制，改進了回油裝置的油路部分。研究試驗結果表明，改造后的回油裝置系統操作簡單、技術可行，大大減少了故障發生的機率，為提升機的安全運行提供了可靠的保障。

關鍵詞：礦用提升機；回油裝置；分析改造

一、概述

平煤股份十三礦己四采區副井提升設備為JKMD-3.5×4多繩落地式摩擦輪提升機，采用雙箕斗提升，最大提升速度7m/s。提升機液壓制動系統是由制動控制器、液壓站、液壓盤型制動器等組成，采用電、液控制，電氣系統是西門子公司生產的交直交變頻器供電、同步電動機驅動系統。

礦井提升系統中的制動裝置是礦井提升機的重要組成部分，制動系統的可靠性直接影響礦井提升設備的安全運轉。它由制動器和傳動機構組成，依靠直接作用于制動輪或制動盤上的制動力矩來進行控制并調節制動力的機構，油路部分為制動器提供動力保障。

但油泵、閥組等零部件，結構緊湊，運行條件苛刻，一旦發生油泵閥堵卡、油脂問題等現象，就會帶來意想不到的后果，甚至出現提升事故。

二、故障原因分析

提升機液壓制動系統中密封的零部件同時設計有多層過濾，但在運轉時的機械油、潤滑油粘性物質、灰塵顆料的附著等產生油脂污染。

例如，油泵、換向閥、油缸、蓄力器等零部件存在正常磨損產生的金屬顆粒，密封件磨損而產生的橡膠質顆粒，生產過程中對原件不恰當清洗，空氣中的灰塵顆粒都會對制動系統中的閥組造成堵塞。

這些因素會引起節流孔、噴嘴堵死、滑閥卡死等故障，從而使盤形制動器里的液壓油不能迅速回到油箱、盤型閘無法正常閉合，進一步會造成提升絞車下滑，從而釀成提升事故。

三、系統改造過程

改造回油裝置系統包括機械部分和電氣控制部分兩方面。

圖-1 三通閥一、概述

（一）機械部分改造：首先在提升絞車液壓制動系統盤形閘總回油側增設A和B兩條供油管路， A、B管路接入三通閥，由三通閥將A、B管合并入一條管路（如圖-1三通閥所示）。用一節流量閥控制（如圖-2 流量閥所示），流量閥控制桿末端制作控制手柄，控制手柄接在操作臺操作司機的一側，控制手柄末端與行程開關滑輪處接觸。行程開關模擬量接入PLC相應節點，參與電氣控制回路。

圖-2 流量閥

當出現滑罐、工作閥組失靈、電控系統急停開關不能控制等急停狀態時，由監護司機或主司機將閥門手柄向后推，打開引出的A、B兩個管路控制閥門，使A、B兩個供油管路內的高壓油快速釋放到液壓站油箱內，絞車盤形制動閘中的蝶形簧伸張，制動閘產生失壓，實現二級制動。以防止提人容器到達終端不能正常停車。避免了由于制動閘失靈造成重大事故，實現了安全制動，從而保證提升機的可靠運轉。

（二）電氣控制部分改造。我們將電控系統直接串聯在安全直動回路，取行程開關的常閉點，線號為J1和J2，當手柄與行程開關接觸時，行程開關的長閉接點轉換成長開接點，安全回路斷。它的接線方法是：J1接CSC84，J2接急停按鈕的常閉點（即CSC84拆下的端子）。 通過試驗，這樣改造的電控系統還存在著：直接斷開安全回路，易對電器設備造成危害；或者斷開安全回路之后，在操作體上位機上不能出現正確報警等缺點。

考慮到上述不足，我們將緊急回油裝置的電控系統傳輸到PLC，把行程開關的常閉點串聯到急停按鈕的PLC傳輸點中。當推動手柄，行程開關斷開，相當于按下急停按鈕，此時系統將急停按鈕按下的信息傳輸到保護PLC中，PLC通過互相通訊，發出指令進行二級制動。這樣，既保證了電控系統的安全可靠運行，增加緊急回油裝置的安全系數，同時也滿足了操作上的習慣，該保護PLC接線方式如圖-3所示。

圖-3 操作臺PLC數字輸入模塊圖

該裝置接線方式是取行程開關的常閉點，線號為J1和J2，當手柄與行程開關接觸時，行程開關的長閉接點變成長開接點，安全回路斷。它的接線方法是：J1接PAP41A，J2接PAP05。其相當于將緊急回油的常閉點與急停按鈕的常閉點串聯，當其常閉變常開時，相當于按下了急停按鈕。此時通過PAP05傳輸到操作臺PLC數字輸入模塊。操作臺PLC通過與保護PLC通訊比較、判斷后，出現異常狀況，會發出聲光信號，此時，工作人員按下急停開關（實際上是緊急回油裝置開關斷開），從而斷開安全回路，液壓站也停止工作，此時，安裝在緊急回油裝置上的球閥，截止油路的通斷。油路中的液壓油由于液壓站壓力變小，通過電磁閥，都回流到油箱中，盤形制動器內的油液回流到油箱，壓力急劇降低，從而抱死滾筒的閘盤。在操作臺電腦上顯示電腦報警：安全回路斷開、按下急停按鈕、液壓站故障、恒減速柜故障。

四、使用效果評價

緊急回油裝置廣泛應用于提升機制動裝置，當提升系統在出現滑繩、滑罐以及緊急制動的情況下，能夠起到重要的保護作用。通過近六個月的使用期，改造后的提升系統回油裝置符合預期效果，滿足安全運行要求。因此，一方面在當前煤炭形勢嚴重下滑的背景下，企業從技術革新方面入手，對煤礦大型提升設備存在的不足加以改進，經濟效益十分顯著，從而達到節能增效的目的。另一方面經過科學論證，多次試驗后，在不影響安全提升的前提下，對原設備加以技術上的改進，既增加了提升機的安全性，又保障了安全生產。為其他礦井同類提升設備的改進，提供了一個操作簡單、技術可行的實例。