塔式提升機提升系統提效優化

廖志強　郭子林　解利俊

(河鋼集團礦業有限公司石人溝鐵礦)

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塔式提升機提升系統提效優化

廖志強郭子林解利俊

(河鋼集團礦業有限公司石人溝鐵礦)

摘要分析了塔式提升系統中制約提升效率的關鍵因素，通過實地試驗，確定了塔式提升系統的改進方案，改進后提升效率顯著提高，可供同類提升系統改造參考。

關鍵詞速度改造襯板計量斗塔式提升系統

礦井主井運輸系統中，塔式提升系統具有提升能力大、自動化程度高、操作簡單等優點。在鐵礦節能降耗、高效開采的大環境下，為提高效率，降低故障率，對塔式提升系統提升效率提出更高的要求，對其裝載站、PLC控制程序、箕斗襯板及通訊電纜進行優化改進。

1　塔式提升系統工作原理

塔式提升系統包括裝載站、卸載站、提升機、控制器等。礦石由膠帶運輸機機運輸至裝載站計量斗中，打開計量斗閘門，將礦石轉入到箕斗，多繩摩擦式絞車將箕斗提至井口卸載站卸掉礦石，提升機將箕斗下放至井底進行下一個循環。整個過程由塔頂絞車房中的PLC控制器控制絞車作業。塔式提升系統結構見圖1。

2　優化改進方案

2.1優化裝載站

(1)改進計量斗。井下裝載站的計量斗一直存在料卸不凈的問題，有時多達6 t以上，嚴重影響提升效率和設備安全運行。改變計量斗底部溜槽傾角由65°為75°，重新安裝底板與襯板，溜槽與斗壁連接角由直角變為弧形，消除連接死角，消除存料問題。

(2)伸縮式溜槽改為固定式溜槽。在對提升參數與提升設備不做任何變更的情況下，取消計量斗流槽伸縮環節，調整好溜槽與箕斗間隙，對PLC控制程序中的安全閉鎖控制點進行改進，將伸縮溜槽的電氣控制線路做常閉處理，在對卸料過程無影響的安全位置將流槽固定，縮短了單斗提升時間和提升效率。

圖1　塔式提升系統結構1—多繩摩擦式提升機；2—底卸式箕斗；3—卸載站； 4—裝載站；5—平衡錘；6—提升鋼絲繩

2.2優化提升機速度

經過深入研究和詳細計算，塔式提升絞車PLC自動控制系統的速度曲線和參數在滿足安全要求的前提下可從以下兩個方面優化：由原來起步后10 m開始加速優化為起步后4 m開始加速，縮短了起步爬行距離；減速后Ⅰ段爬行速度由原來的0.8 m/s增加到0.9 m/s，增加了Ⅰ段爬行速度。優化后單個提升循環縮短時間30 s以上。

2.3箕斗襯板改進

為增加箕斗壽命，在箕斗內側鑲耐磨襯板，將厚度為30 mm的錳鋼板改型為厚度為15 mm K400型的耐磨板，既提高了箕斗襯板壽命，又減少了箕斗自重。單個箕斗襯板平均更換周期由1個月延長至6個月，箕斗自重減輕了2.3 t，減少了提升絞車電機的負載。

2.4通訊方式

塔式提升機電控系統主站與從站之間使用TP電纜通訊，此通信電纜固定在主井井壁延伸至井下裝載站。因井筒過長，TP通訊電纜通過的電信號受到線損的影響，在井下從站使用的信號時常不穩定，再有卸載站在卸料過程中時常有部分碎石經井筒掉落，砸斷通信線，修復后的部分受井下濕度影響腐蝕生銹，增大電纜的電阻。

經研究，在現有TP電纜不拆除的情況下，再敷設一根光纖，可避免因為距離長而導致的信號衰減。此光纖通過其它不受落石威脅的井筒布線至裝載分站，既避免了井筒掉料砸壞光纖，也消除了信號衰減，一用一備保證了通訊的可靠性。

3　改進效果

經改進后的塔式提升系統，單斗提升周期由原來的平均5′15″縮短為4′10″，綜合提升力提高了20.6%。同時，系統的電氣故障率大大降低，維修工作量與物料消耗降低。改造完成后至今，設備運轉狀況良好，電機溫度沒有發生過高的現象。改造前后2 a提升量對比如圖2塔式提升系統經過裝載站、PLC控制程序、箕斗襯板及通訊電纜的優化改進，不僅大大降低了設備故障率，而且簡化了提升工藝流程，減少了設備故障點，同時降低了磨損件的使用和儲存成本。改進后的塔式提升系統在生產中運行效果良好，完全滿足了現場生產的要求，可供同行參考。

圖2　2014年和2015年主井提升量■—2014年；□—2015年

4　結　論

(收稿日期2016-05-10)

廖志強(1985—)，男，工程師，064200 河北省唐山遵化市。