高寶安 高家旺 賈東軍

（棗莊大興礦業(yè)有限責(zé)任公司，山東 棗莊 277319）

1 現(xiàn)狀

棗莊大興礦業(yè)有限責(zé)任公司主井提升機(jī)選用洛陽礦山機(jī)器廠1980 年生產(chǎn)，型號(hào)為2JK-3/20 單繩纏繞式，提升鋼絲繩選用Φ34-18×7+FC，鋁合金箕斗，鋼絲繩罐道，提升高度442 m。建礦期間，電氣控制選用TKD-A2，液壓站選用B157。投產(chǎn)前，提升機(jī)電氣控制更換JKMK-PC，液壓站更換TE130。隨著煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化管理的提升，提升機(jī)電控選用天津民益公司生產(chǎn)的TKM-ZB/M-D2-400 轉(zhuǎn)子變頻控制，液壓站使用中信重機(jī)生產(chǎn)的TE160。隨著提升機(jī)電氣控制設(shè)備的升級(jí)改造，提升機(jī)除雙滾筒（調(diào)繩離合器）、減速器、主電機(jī)未進(jìn)行更新外，電控、液壓站、盤式制動(dòng)器均已進(jìn)行了更新，目前，JKMK-PC 電控僅保留著高壓換向柜、轉(zhuǎn)子柜和轉(zhuǎn)子電阻。

2 存在問題

在日常工作中，由于提升鋼絲繩有一定的伸縮性，當(dāng)箕斗在裝載后鋼絲繩拉伸長度超過1000 mm時(shí)，箕斗在裝載期間就會(huì)出現(xiàn)撒煤現(xiàn)象，提升機(jī)每運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間就需要重新調(diào)繩，特別是新鋼絲繩更換后，調(diào)繩工作更加頻繁。但公司目前使用的纏繞式提升機(jī)調(diào)繩工作還未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，仍然需要人工操作。調(diào)繩操作主要有3 個(gè)步驟：離合器出→纏繩→離合器進(jìn)。調(diào)繩操作過程中主要是“對(duì)齒”難度大，體現(xiàn)在：（1）自動(dòng)手柄敞閘間隙與主電機(jī)動(dòng)力難以匹配控制；（2）絞車司機(jī)開車過程中看不到齒輪“對(duì)齒”情況，全靠維修人員的喊話停車；（3）齒輪 “對(duì)齒”間隙僅為1 mm，需要維修人員在齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)中看出差距，難度較大，而司機(jī)看到的是滾筒外徑，參照目標(biāo)太大，只能憑經(jīng)驗(yàn)和感覺操作。固定滾筒正轉(zhuǎn)時(shí)需要正力，滾筒反轉(zhuǎn)時(shí)又產(chǎn)生負(fù)力，每次“對(duì)齒”都要反反復(fù)復(fù)的操作，讓司機(jī)高度緊張，操作不順利時(shí)需用時(shí)近2 h 才能完成。在提升任務(wù)緊張時(shí)，維修人員為減少工作時(shí)間，往往采用非正規(guī)方式操作，將轉(zhuǎn)子變頻切換到老式電控上，人為操作高壓換向器的中間繼電器KM2.1、KM2.3 或KM2.2、KM2.3，對(duì)主電機(jī)通入6 kV 電進(jìn)行沖擊，如圖1。固定滾筒在4 付盤形閘制動(dòng)力矩下強(qiáng)行脈沖驅(qū)動(dòng)，滾筒在數(shù)次高壓沖擊力下一點(diǎn)點(diǎn)蠕動(dòng)前移，最終將齒輪“對(duì)上”。強(qiáng)烈的沖擊力對(duì)主電動(dòng)機(jī)、高速軸對(duì)輪、減速器齒輪、盤形閘等配件造成不同程度的損傷。

圖1 原JKMK-PC 高壓電氣控制圖

3 改造與實(shí)施

“對(duì)齒”工作需要維修人員在齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)中能迅速看出1 mm 的間距，同時(shí)需要司機(jī)有穩(wěn)、快、準(zhǔn)方面的操作技術(shù)，但在實(shí)際操作中很難做到這一點(diǎn)。精準(zhǔn)調(diào)繩裝置研發(fā)理念，就是針對(duì)維修人員在調(diào)繩“對(duì)齒”前，確定齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)到目標(biāo)齒位停車，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)到這一位置后能夠自動(dòng)斷電停車，準(zhǔn)確完成“對(duì)齒”工作，從而簡化維修人員和司機(jī)“對(duì)齒”時(shí)的頻繁操作，減少人員違規(guī)作業(yè)行為。

（1）選用晶體管信號(hào)繼電器作為精準(zhǔn)調(diào)繩的主要電氣元件，它是安全火花裸導(dǎo)線信號(hào)通用控制元件，電極電壓為直流110 V，電流為2.75 mA，觸點(diǎn)容量3 A，控制回路設(shè)有附加電阻，用以防止直接短路或人體觸電的危險(xiǎn)，信號(hào)繼電器自身帶有開關(guān)，方便停送電操作及控制。

（2）用絕緣板加工50 mm×30 mm×2 mm、70 mm×30 mm×2 mm 電極連接板，鉆孔Φ4 mm；截取30×3帶鐵70 mm，鉆孔Φ4 mm，與絕緣板連接；截取30×3 的帶鐵100 mm，加工成L 形，鉆孔為Φ4 mm，與絕緣板連接；選用Φ12 mm×4 mm 永久磁塊8 塊，分別用強(qiáng)力膠與L 形硅鋼片粘住，便于磁塊吸附在離合器和游動(dòng)滾筒的齒輪上。電極固定架如圖2。

圖2 電極固定架

（3）按晶體管繼電器電路圖，將1#、2#端子接入電源220 V 電壓，4#、5#常閉點(diǎn)端子接入比例溢流閥線圈回路，滾筒主軸正電極接入10#端子，游動(dòng)滾筒接入負(fù)電極11#端子。精準(zhǔn)調(diào)繩停車控制如圖3。

圖3 精準(zhǔn)調(diào)繩停車控制

（4）如果本次調(diào)繩需要調(diào)長650 mm，應(yīng)在調(diào)繩離合器未打開前，將晶體管信號(hào)繼電器2 個(gè)電極間隔7 齒，分別用永久磁塊固定在游動(dòng)滾筒的凹齒和離合器齒輪凸齒的中間位置，保證離合器齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)固定在凸齒上的電極能可靠的觸及到凹齒上的電極，確保晶體管信號(hào)繼電器工作。

（5）提升機(jī)需要調(diào)繩時(shí)，兩箕斗必須是空載，一般將游動(dòng)滾筒上的箕斗放在井下裝載位置，距計(jì)量斗200～300 mm，卸載箕斗一般會(huì)略低于滑煤板。將固定滾筒、游動(dòng)滾筒盤形閘處于全制動(dòng)狀態(tài)，打開液壓站螺旋開關(guān)25、回油截止閥開關(guān)21，將調(diào)繩轉(zhuǎn)換開關(guān)1HK1-2 打到左45°工作位置，調(diào)繩閥1#開關(guān)1AK 打到左45°工作位置，電磁閥G1 通電，起動(dòng)制動(dòng)油泵，推動(dòng)制動(dòng)手柄，比例溢流閥mA 表電流達(dá)到400 mA、制動(dòng)油壓達(dá)到3.8 MPa，壓力油進(jìn)入調(diào)繩離合器離開腔，主軸齒輪開始慢慢與游動(dòng)滾筒脫離，全部脫離后調(diào)繩齒輪液壓閉鎖銷閉鎖，停止制動(dòng)油泵，將調(diào)繩操作方式轉(zhuǎn)換為提升方式。

圖4 TE160 液壓站電磁閥控制

（6）將調(diào)繩轉(zhuǎn)換開關(guān)1HK1-2 打到O 位置，調(diào)繩閥1#開關(guān)1AK 打到O 位置，電磁閥G1 斷電，打開固定滾筒4 付盤形閘，將固定滾筒電磁閥G3通電，拉動(dòng)主令控制器，主電機(jī)帶電，推動(dòng)制動(dòng)手柄mA 表電流達(dá)到380 mA、制動(dòng)油壓達(dá)到3.8 MPa時(shí)，壓力油進(jìn)入固定滾筒盤形閘，盤形閘敞閘，箕斗在正力的作用下慢慢上提，固定滾筒主軸帶動(dòng)著吸附的電極隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)主軸上的電極與游動(dòng)滾筒上的電極瞬間接觸時(shí)，晶體管信號(hào)繼電器XJX 吸合，常閉觸點(diǎn)斷開工作閘繼電器GZJ，其常開觸點(diǎn)又?jǐn)嚅_溢流閥電壓，如圖4。溢流閥關(guān)閉盤形閘油壓，固定滾筒盤形閘制動(dòng)抱閘，主軸齒與游動(dòng)滾筒齒正好嚙合，箕斗到卸載位置。電磁閥G3 斷電，固定滾筒處于制動(dòng)狀態(tài)。將調(diào)繩轉(zhuǎn)換開關(guān)1HK1-2 打到左45°工作位置，調(diào)繩閥2#開關(guān)2AK 打到左45°工作位置，電磁閥G2 通電，起動(dòng)制動(dòng)油泵，推動(dòng)制動(dòng)手柄，比例溢流閥mA 表電流達(dá)到400 mA、制動(dòng)油壓達(dá)到3.8 MPa，壓力油進(jìn)入調(diào)繩離合器合上腔，主軸齒輪慢慢進(jìn)入游動(dòng)滾筒。全部齒輪到位后，調(diào)繩齒輪液壓閉鎖銷伸出、閉鎖，停止制動(dòng)油泵，將調(diào)繩閥2#開關(guān)2AK 打到O 位，電磁閥G2 斷電，將1HK1-2 打到O 位，拆除調(diào)繩附加控制晶體管信號(hào)繼電器，恢復(fù)正常提升狀態(tài)，調(diào)繩工作結(jié)束。

4 優(yōu)點(diǎn)

（1）改造前調(diào)繩“對(duì)齒”靠絞車維修人員在齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)中觀察，呼喊，司機(jī)聽到后再停機(jī)，造成停機(jī)延遲，齒輪容易轉(zhuǎn)過。改造后調(diào)繩靠絞車維修人員確定后，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)到這一位置后能夠自動(dòng)斷電停車，簡化了維修人員和司機(jī)“對(duì)齒”的繁瑣操作，消除了司機(jī)高度緊張情緒和誤操作的可能性。

（2）晶體管繼電器是煤礦常用電氣控制原件，電極電壓為本質(zhì)安全型，使用方便，停送電方便，故障率低，靈敏度高，安全可靠。

（3）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，因地制宜選用永久磁塊，不僅適合在游動(dòng)滾筒和主軸齒輪端任何位置定位，吸附力強(qiáng)，可360°任意調(diào)試，而且方便拆裝，不留痕跡。

（4）精準(zhǔn)調(diào)繩控制合理，選材實(shí)用，加工方便，操作簡便，靈敏可靠，實(shí)用性強(qiáng)，徹底改變了提升機(jī)調(diào)繩操作控制方式，減少了維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，受到了干部職工的一致贊譽(yù)。