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。