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        礦井提升機(jī)緊急回油裝置分析與改造技術(shù)實(shí)踐

        2015-11-24 22:00:06王廣卿
        企業(yè)導(dǎo)報(bào) 2015年19期

        王廣卿

        摘 要:為了有效避免礦井提升機(jī)回油裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)故障,對(duì)故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析研究。采用外部加裝導(dǎo)油管,電路加裝PLC芯片進(jìn)行控制,改進(jìn)了回油裝置的油路部分。研究試驗(yàn)結(jié)果表明,改造后的回油裝置系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、技術(shù)可行,大大減少了故障發(fā)生的機(jī)率,為提升機(jī)的安全運(yùn)行提供了可靠的保障。

        關(guān)鍵詞:礦用提升機(jī);回油裝置;分析改造

        一、概述

        平煤股份十三礦己四采區(qū)副井提升設(shè)備為JKMD-3.5×4多繩落地式摩擦輪提升機(jī),采用雙箕斗提升,最大提升速度7m/s。提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)是由制動(dòng)控制器、液壓站、液壓盤型制動(dòng)器等組成,采用電、液控制,電氣系統(tǒng)是西門子公司生產(chǎn)的交直交變頻器供電、同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

        礦井提升系統(tǒng)中的制動(dòng)裝置是礦井提升機(jī)的重要組成部分,制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性直接影響礦井提升設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。它由制動(dòng)器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成,依靠直接作用于制動(dòng)輪或制動(dòng)盤上的制動(dòng)力矩來(lái)進(jìn)行控制并調(diào)節(jié)制動(dòng)力的機(jī)構(gòu),油路部分為制動(dòng)器提供動(dòng)力保障。

        但油泵、閥組等零部件,結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)行條件苛刻,一旦發(fā)生油泵閥堵卡、油脂問(wèn)題等現(xiàn)象,就會(huì)帶來(lái)意想不到的后果,甚至出現(xiàn)提升事故。

        二、故障原因分析

        提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)中密封的零部件同時(shí)設(shè)計(jì)有多層過(guò)濾,但在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的機(jī)械油、潤(rùn)滑油粘性物質(zhì)、灰塵顆料的附著等產(chǎn)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(chǎn)生的金屬顆粒,密封件磨損而產(chǎn)生的橡膠質(zhì)顆粒,生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)原件不恰當(dāng)清洗,空氣中的灰塵顆粒都會(huì)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)中的閥組造成堵塞。

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

        三、系統(tǒng)改造過(guò)程

        改造回油裝置系統(tǒng)包括機(jī)械部分和電氣控制部分兩方面。

        圖-1 三通閥一、概述

        (一)機(jī)械部分改造:首先在提升絞車液壓制動(dòng)系統(tǒng)盤形閘總回油側(cè)增設(shè)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(jié)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(tái)操作司機(jī)的一側(cè),控制手柄末端與行程開(kāi)關(guān)滑輪處接觸。行程開(kāi)關(guān)模擬量接入PLC相應(yīng)節(jié)點(diǎn),參與電氣控制回路。

        圖-2 流量閥

        當(dāng)出現(xiàn)滑罐、工作閥組失靈、電控系統(tǒng)急停開(kāi)關(guān)不能控制等急停狀態(tài)時(shí),由監(jiān)護(hù)司機(jī)或主司機(jī)將閥門手柄向后推,打開(kāi)引出的A、B兩個(gè)管路控制閥門,使A、B兩個(gè)供油管路內(nèi)的高壓油快速釋放到液壓站油箱內(nèi),絞車盤形制動(dòng)閘中的蝶形簧伸張,制動(dòng)閘產(chǎn)生失壓,實(shí)現(xiàn)二級(jí)制動(dòng)。以防止提人容器到達(dá)終端不能正常停車。避免了由于制動(dòng)閘失靈造成重大事故,實(shí)現(xiàn)了安全制動(dòng),從而保證提升機(jī)的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。

        (二)電氣控制部分改造。我們將電控系統(tǒng)直接串聯(lián)在安全直動(dòng)回路,取行程開(kāi)關(guān)的常閉點(diǎn),線號(hào)為J1和J2,當(dāng)手柄與行程開(kāi)關(guān)接觸時(shí),行程開(kāi)關(guān)的長(zhǎng)閉接點(diǎn)轉(zhuǎn)換成長(zhǎng)開(kāi)接點(diǎn),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(diǎn)(即CSC84拆下的端子)。 通過(guò)試驗(yàn),這樣改造的電控系統(tǒng)還存在著:直接斷開(kāi)安全回路,易對(duì)電器設(shè)備造成危害;或者斷開(kāi)安全回路之后,在操作體上位機(jī)上不能出現(xiàn)正確報(bào)警等缺點(diǎn)。

        考慮到上述不足,我們將緊急回油裝置的電控系統(tǒng)傳輸?shù)絇LC,把行程開(kāi)關(guān)的常閉點(diǎn)串聯(lián)到急停按鈕的PLC傳輸點(diǎn)中。當(dāng)推動(dòng)手柄,行程開(kāi)關(guān)斷開(kāi),相當(dāng)于按下急停按鈕,此時(shí)系統(tǒng)將急停按鈕按下的信息傳輸?shù)奖Wo(hù)PLC中,PLC通過(guò)互相通訊,發(fā)出指令進(jìn)行二級(jí)制動(dòng)。這樣,既保證了電控系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,增加緊急回油裝置的安全系數(shù),同時(shí)也滿足了操作上的習(xí)慣,該保護(hù)PLC接線方式如圖-3所示。

        圖-3 操作臺(tái)PLC數(shù)字輸入模塊圖

        該裝置接線方式是取行程開(kāi)關(guān)的常閉點(diǎn),線號(hào)為J1和J2,當(dāng)手柄與行程開(kāi)關(guān)接觸時(shí),行程開(kāi)關(guān)的長(zhǎng)閉接點(diǎn)變成長(zhǎng)開(kāi)接點(diǎn),安全回路斷。它的接線方法是:J1接PAP41A,J2接PAP05。其相當(dāng)于將緊急回油的常閉點(diǎn)與急停按鈕的常閉點(diǎn)串聯(lián),當(dāng)其常閉變常開(kāi)時(shí),相當(dāng)于按下了急停按鈕。此時(shí)通過(guò)PAP05傳輸?shù)讲僮髋_(tái)PLC數(shù)字輸入模塊。操作臺(tái)PLC通過(guò)與保護(hù)PLC通訊比較、判斷后,出現(xiàn)異常狀況,會(huì)發(fā)出聲光信號(hào),此時(shí),工作人員按下急停開(kāi)關(guān)(實(shí)際上是緊急回油裝置開(kāi)關(guān)斷開(kāi)),從而斷開(kāi)安全回路,液壓站也停止工作,此時(shí),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(guò)電磁閥,都回流到油箱中,盤形制動(dòng)器內(nèi)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(tái)電腦上顯示電腦報(bào)警:安全回路斷開(kāi)、按下急停按鈕、液壓站故障、恒減速柜故障。

        四、使用效果評(píng)價(jià)

        緊急回油裝置廣泛應(yīng)用于提升機(jī)制動(dòng)裝置,當(dāng)提升系統(tǒng)在出現(xiàn)滑繩、滑罐以及緊急制動(dòng)的情況下,能夠起到重要的保護(hù)作用。通過(guò)近六個(gè)月的使用期,改造后的提升系統(tǒng)回油裝置符合預(yù)期效果,滿足安全運(yùn)行要求。因此,一方面在當(dāng)前煤炭形勢(shì)嚴(yán)重下滑的背景下,企業(yè)從技術(shù)革新方面入手,對(duì)煤礦大型提升設(shè)備存在的不足加以改進(jìn),經(jīng)濟(jì)效益十分顯著,從而達(dá)到節(jié)能增效的目的。另一方面經(jīng)過(guò)科學(xué)論證,多次試驗(yàn)后,在不影響安全提升的前提下,對(duì)原設(shè)備加以技術(shù)上的改進(jìn),既增加了提升機(jī)的安全性,又保障了安全生產(chǎn)。為其他礦井同類提升設(shè)備的改進(jìn),提供了一個(gè)操作簡(jiǎn)單、技術(shù)可行的實(shí)例。

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