提升機(jī)限速保護(hù)文獻(xiàn)綜述0000

提升機(jī)限速保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述 摘 要 ： 提升機(jī)是礦井生產(chǎn) 中 的重要設(shè)備，礦井開(kāi)采、井下所需物資的運(yùn)送及人員的上下井等都是通過(guò)提升機(jī)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)的。為確保礦井提升機(jī)安全、可靠、高效地運(yùn)行， 必須 采用獨(dú)立的提升機(jī)綜合保護(hù)裝置 ， 本課題主要研究限速保護(hù)裝置 。 關(guān)鍵詞： 提升機(jī)；安全；綜合保護(hù)；限速保護(hù) 1 傳統(tǒng)礦井提升機(jī)的現(xiàn)狀和問(wèn)題 及走向 傳統(tǒng)的礦井提升機(jī)大多數(shù)采用繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的交流調(diào)速 系統(tǒng)，這種方法初期投資少，維護(hù)容易。但是這些提升機(jī)都是上個(gè)世紀(jì) 60年代到 70年代的產(chǎn)品，各項(xiàng)保護(hù)都采用機(jī)械 機(jī)構(gòu)與繼 電機(jī)的材料在性能上容易被破壞。使電機(jī)在運(yùn)行中不明原因的故障增加。修理人員在修理時(shí)無(wú)從下手，從而增加了修理難度，電機(jī)的使用壽命也會(huì)嚴(yán)重降低，在可能的條件下最好不要采用。 隨著 PLC技術(shù)日臻成熟地出現(xiàn)，給礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展提供了穩(wěn)固的安全保障。礦井交流提升機(jī)電氣控制系統(tǒng)由 20世紀(jì) 60-70年代直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速，到 20世紀(jì) 80-90年代晶閘管可控硅動(dòng)力制動(dòng)裝置，再到進(jìn)入 21世紀(jì)礦井提升機(jī)電氣控制系統(tǒng) 采用 PLC控制技術(shù)替代傳統(tǒng)繼電 -接觸器控制方式歷經(jīng) 40年的發(fā)展變化，礦用提升機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)取得了 飛躍的發(fā)展。 ， 傳統(tǒng)提升機(jī)的保護(hù)基本上是單線保護(hù)，一旦 某項(xiàng)保護(hù)裝置因任何原因而失效，提升裝置即失去該項(xiàng)保護(hù)，從而導(dǎo)致事故。顯然，如果每項(xiàng)保護(hù)都是雙線的 ，即每項(xiàng)保護(hù)都有兩套相互獨(dú)立的保護(hù)裝置，一旦一套保護(hù)裝置失效，另一套保護(hù)裝置可以繼續(xù)發(fā)揮保護(hù)作用，保護(hù)的可靠性就必然得到提高，提升裝置的安全運(yùn) 行水平也就相應(yīng)得到提高。基于這一優(yōu)點(diǎn)，有些國(guó)家，例如英國(guó)國(guó)家煤炭局就要求所有的纏繞式和摩擦輪式提升機(jī)安裝機(jī)械和電子雙重連續(xù)保護(hù)裝置。我國(guó)原煤 炭工業(yè)部提出增設(shè)后備保護(hù)這一措施，其目的也是要使我國(guó)礦井提升裝置的保護(hù)走向雙線制，以改善提升安全運(yùn)行狀況。 而提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置是在提升機(jī)提升機(jī)限速保護(hù)裝置的文獻(xiàn)綜述 2 原有保護(hù)功能上新增加的一套綜合后備自動(dòng)保護(hù)裝置，能使電控系統(tǒng)中的深度指示器部分納入雙線并行工作，且相互獨(dú)立，使提升機(jī)的保護(hù)形成了雙線，提高了安全性能。 我國(guó)早期投產(chǎn)的煤礦中，其提升機(jī)控制核心采用繼電器為主要控制元件，存在觸點(diǎn)多、接線復(fù)雜而導(dǎo)致可靠性不高、維護(hù)困難等弊病?？删幊炭刂破?PLC由于具有抗干擾能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、性價(jià)比高、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，就成了最好的選擇，它不僅可解決繼電器控制系統(tǒng)無(wú)法克服的弊病，同時(shí)能與上位機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn) 計(jì)算機(jī)對(duì)煤礦的監(jiān)控，在國(guó)內(nèi)外工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 利用現(xiàn)代工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù) (可編程控制器 PLC)對(duì)提升機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)快速的檢測(cè)，并將測(cè)量的提升機(jī)或絞車(chē)運(yùn)行瞬時(shí)參數(shù)與微機(jī)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)相比較進(jìn)而對(duì)提升機(jī)加速段、等速段、減速段、爬行段、井口的卡箕斗、過(guò)卷及深度指示器的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)保護(hù)，并且具有提升信號(hào)硅示、寄存、方向閉鎖、提升 鉤 數(shù)累計(jì)等功能。提升容器運(yùn)行到每一深度的時(shí)間及對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度都能夠 記錄，當(dāng)它們超過(guò)允許值時(shí)進(jìn)行保護(hù)。 2礦井提升機(jī)綜合后被保護(hù)裝置 2.1 礦井提升機(jī)綜合后被 保護(hù)裝置必須具備的功能 2.1.1 提升容器的行程和速度檢測(cè)及顯示功能 行程顯示精度 0 1 m，速度顯示精度 0 1 m s；安全制動(dòng)停車(chē)時(shí)，應(yīng)能記憶并顯示故障時(shí)的容器位置及速度。 2.1.2 保護(hù) 功能 等速段保護(hù)：在等速段，速度超過(guò)最大提升速度 15時(shí)；減速段保護(hù)：在減速段。速度超過(guò)設(shè)定的極限保護(hù)范嗣時(shí)；爬行段保護(hù)：在爬行段，速度超過(guò) 2m s時(shí)；過(guò)卷保護(hù)：當(dāng)提升容器超過(guò)正常停車(chē)位置 O 5 m時(shí)應(yīng)能發(fā)出保護(hù)控制信號(hào)，并伴有聲光報(bào)警及安全制動(dòng)。深度指示器失效保護(hù)功能：當(dāng)深度指示器失效時(shí)，行程在 3m內(nèi)裝 置發(fā)出聲光信號(hào)當(dāng)容器接近終端 2 m s限速點(diǎn)位置時(shí)，裝置能發(fā)出保護(hù)控制信號(hào)并伴有聲光報(bào)警及安全制動(dòng)?？ɑ繁Ｗo(hù)功能：當(dāng)箕斗被卡阻不能順利通過(guò)卸載曲軌時(shí)，裝置能發(fā) 出 保護(hù)控制信號(hào)，并伴有聲光報(bào)警及安全制動(dòng)。 提升機(jī)限速保護(hù)裝置的文獻(xiàn)綜述 3 2.1.3 等速段超速保護(hù)、爬行段限速保護(hù)及過(guò)卷保護(hù) 等速段超速保護(hù)、爬行段限速保護(hù)、過(guò)卷保護(hù)情況見(jiàn)表 1。 表 l 等速段超速保護(hù)、爬行段限速保護(hù)及過(guò)卷保護(hù) 2.1.4 減速段限速保護(hù)功能 當(dāng)原速度限制器因故障不能有效的限制減速段的速度時(shí) ，應(yīng)能自動(dòng)監(jiān)視并限制 減速段的速度，保護(hù)容器在接近終端停車(chē)位置時(shí)，速度不超過(guò) 2m/s；當(dāng)速 度超過(guò)限速保護(hù)范圍時(shí)，應(yīng)安全制動(dòng)，并有顯示。 2.1.5 減速點(diǎn)后備保護(hù) 功能 提升容器到達(dá)設(shè)定的減速位置裝置自動(dòng)發(fā)送減速控制信號(hào)，裝置繼電器KA2動(dòng)作并伴有聲光信號(hào)指示。正常提升過(guò)程巾，裝置繼電器 KA2在每次提升過(guò)程中的減速點(diǎn)位置時(shí)都會(huì)動(dòng)作，不論提升機(jī)電控系統(tǒng)的原減速信號(hào)是否 正常動(dòng)作。 2.1.6 深度指示器失效保護(hù) 功能 提升機(jī)運(yùn)行時(shí)，裝置對(duì)電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)編碼器的信號(hào)與深度指示器失效傳感器的信號(hào)進(jìn)行比較，判斷深度指示器是否失效。裝置判斷深度指示器失效后，行程在 3m內(nèi)，裝置發(fā)出聲光信號(hào)。 2.1.7卡箕斗保護(hù) 功能 箕斗卡阻不能順利通過(guò)卸載曲軌時(shí)，保護(hù)繼電器動(dòng)作，并伴有聲光報(bào)警。允許松繩量 4 3 m。箕斗正常運(yùn)行下放時(shí)，經(jīng)過(guò)井筒傳感器，裝置會(huì)收到井簡(jiǎn) 傳感器動(dòng)作信號(hào)，否則為卡箕斗故障。 2.1.8故障狀態(tài)記憶 功能 當(dāng)出現(xiàn)等速段超速、減速段超速、卡箕斗、深度指示器失效、 2 m s區(qū)超功能 保護(hù)值 方式 等速段超速保護(hù) 超速 15 保護(hù)繼電器動(dòng)作，聲光報(bào)警，并實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng) 爬行段限速保護(hù) 限速保護(hù) 2m s 保護(hù)繼電器動(dòng)作，聲光報(bào)警，并實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng) 過(guò)卷保護(hù) 超過(guò)正常停車(chē)位置 0 5 m 保護(hù)繼電器動(dòng)作，聲光報(bào)警，并實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng) 提升機(jī)限速保護(hù)裝置的文獻(xiàn)綜述 4 速、過(guò)卷中的任何一項(xiàng)故障時(shí)，該時(shí)刻的提升容器位置值、速度值，故障名稱(chēng)、提升方向、時(shí)間被保存在裝置的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，可以在提升機(jī)停車(chē)后在 TD220文本濕示器上查看。 在同一提升過(guò)程中 (沒(méi)有改變提升方向的情況下 )，如果出現(xiàn) 1個(gè)以上的故障。故障狀態(tài)的指示燈都會(huì)被記憶，但提升容器位置值、速度值和提升方向做障時(shí)間只保留第一次出現(xiàn)故障的內(nèi)容。 2.1.9提升方向指示 功能 右 提升時(shí)裝置前面板上的上提指示燈綠燈亮；右下降時(shí)，裝置前面板上的下放指示燈紅燈亮。提升機(jī)在任何位置停車(chē)后，提升方向指示燈表示為停車(chē)前提升容器的 運(yùn) 行方向，指示燈為閃爍狀態(tài)。 2.2提升機(jī)綜合型后備保護(hù)裝置還應(yīng)具備的功能及要求 2.2.1滿倉(cāng)閉鎖功能 當(dāng)井架接受倉(cāng)滿倉(cāng)時(shí) ，燈光顯示，并閉鎖信號(hào)回路；滿倉(cāng)信號(hào)不解除，不能開(kāi)車(chē)。 2.2.2松繩閉鎖功能 主井提升系統(tǒng)發(fā)生松繩時(shí)，聲光報(bào)警并安全制動(dòng)，同時(shí)，應(yīng)閉鎖給煤機(jī)。松繩解除后方可開(kāi)動(dòng)給煤機(jī) 。 2.2.3提升信號(hào)顯示功能 顯示本次信號(hào)，記憶上次信號(hào)，并能方向閉 鎖，保證提升機(jī)按信號(hào)給出的方向運(yùn)行。 2.2.4鉤數(shù)顯示 功能 2.2.5其他保護(hù)功能 2.3裝置在設(shè)計(jì)必須遵循的原則 （ 1） 裝置應(yīng)提高提升系統(tǒng)的安全水平，要做到由于裝置自身故障或突然斷電造成裝置失效或退出運(yùn)行時(shí)，不應(yīng)導(dǎo)致緊急制動(dòng)或影響原系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 （ 2）裝置各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)不應(yīng)依賴于原電控系統(tǒng)及深度指示器。 提升機(jī)限速保護(hù)裝置的文獻(xiàn)綜述 5 （ 3） 凡采用間接測(cè)量容器行程的，應(yīng)在井筒中（即容器實(shí)際運(yùn)行的路程中）設(shè)置雙碼同步校正機(jī)關(guān)，以保證行程及速度的測(cè)量精度。 （ 4）裝置應(yīng)具有良好的電磁兼容性，使其能適應(yīng)絞車(chē)房的強(qiáng)電磁干擾環(huán)境。應(yīng)采取各 種有效的抗干擾措施，保證測(cè)量精度及各項(xiàng)保護(hù)功能的可靠實(shí)現(xiàn)。 （ 5）應(yīng)根據(jù)保護(hù)功能的要求 設(shè)置輸出繼電器及適當(dāng)?shù)挠|電開(kāi)閉方式。 （ 6）所有配套的傳感器應(yīng)選用定型產(chǎn)品，井筒內(nèi)裝設(shè)的開(kāi)關(guān)必須是經(jīng)防爆檢驗(yàn)的合格產(chǎn)品。 （ 7）裝置應(yīng)有完整的自檢功能，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并顯示所配傳感器的故障。 （ 8）應(yīng)力求減少對(duì)人的依賴，能方便地投入或運(yùn)行，便于安裝 、 調(diào)試及檢修維護(hù)。 提升機(jī)限速保護(hù)裝置的文獻(xiàn)綜述 6 參考文獻(xiàn) 1梁南丁，周斐 . 礦山機(jī)械設(shè)備電氣控制 M. 中 國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 2009:42-50 2劉一新 . M1 2 3 B 型綜合后備保護(hù)裝置在礦井提升機(jī)的應(yīng)用 J山東煤炭科報(bào)，2010(01):53 3拾以超 . PLC 在提升機(jī)系統(tǒng)后備保護(hù)裝置中的應(yīng)用 J廣西輕工業(yè)， 2008（ 12）： 76-77 4王一志，王紹巖 . 后備綜合保護(hù)裝置在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用 J煤炭技術(shù)， 2007（ 11）：25-26 5李媛 .KHTl2礦井提升機(jī)綜合后備保護(hù)裝置的研究與應(yīng)用 J科技情報(bào)開(kāi)發(fā)和經(jīng)濟(jì) ，2007(07):225-226 6 李秀娟， 曹毅， 李華偉， 徐回憶 . 基于 PLC的礦井提升機(jī)后備保護(hù)器設(shè)計(jì) J 工 礦自動(dòng)化 ， 2007（ 12） 7 楊彬，愈國(guó)弘，彭樹(shù)國(guó) .提升機(jī)限速保護(hù)控制的改進(jìn)與網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) J礦山機(jī)械，2009（ 18）： 71-72 8