矿用提升绞车范文

矿用提升绞车范文（精选7篇）

矿用提升绞车 第1篇

2015年全国事故总量保持继续下降态势,但安全生产形势依然严峻复杂,尤其是重特大事故频发且危害严重,如云南文山职教园区脚手架坍塌事故、天津东疆保税港区爆炸事故、深圳光明新区滑坡事故等,暴露出安全生产体制机制法制不完善、安全发展理念不牢固等问题。企业要增强忧患意识、底线思维,正确处理生产经营者与国家、政府、行业、社会和职工的关系,不断提高工作针对性和预见性。

水电站水道系统斜竖井施工作为重大危险源,其施工设备安全性能是安全生产的可靠保证,矿用提升绞车相较于传统的卷扬机提升系统,在减速系统、控制系统、制动系统等多方面提高了施工的安全性。

1 矿用提升绞车系统工作原理及安装

1.1 工作原理

绞车提升系统由单筒绞车、PLC变频电控系统、滑轮组转向系统、箱式钢梁吊装支撑系统组成。根据水道系统施工环境,选用JTP(B)系列矿用提升绞车。该系列产品只要用于地面斜竖井升降物料、人员及设备,也可用于井下运输和钻爆平台的提升。

JTP(B)系列绞车由动力系统、传动系统、工作系统、制动系统、控制操纵系统、指示保护系统及其附属部分组成。它以电动机为动力源,由减速器、主轴装置构成高效的传动系统和工作系统;由液压站、制动器装置构成可靠的制动系统;由操纵台、电气控制设备构成完备的控制操纵系统;由深度指示器、测速装置等构成完善的指示、保护系统。这些系统的共同作用使缠绕在卷筒上的钢丝绳收放,实现提升工作平台及设备在井筒中平稳升降的目的,给施工作业人员及设备提供可靠的安全保障。

绞车的主要构件包括:提升装置(齿轮联轴器、弹性联轴器、电机、主轴、滚筒、减速器、锁紧装置),制动系统(闸瓦、制动盘),液压系统,保险装置(过卷保护装置、过负荷及无电压保护装置、深度指示器失效保护装置),信号装置,电控系统(PLC接口装置、操纵台)。

1.2 绞车安装

绞车的安装主要分为基础施工和机电设备安装两个步骤。

1.2.1 绞车基础

绞车基础现浇C30混凝土,分两期进行浇筑。基础施工程序为:首先测量放样确定绞车基础轮廓位置;根据基础轮廓线位置确定一期混凝土细部结构,再用C30混凝土浇筑成型,基础表面应光滑平整;待一期混凝土强度达到75%后,进行预埋基础螺栓及二期回填砼施工,预埋件安装过程中,及时进行测量定位,二期砼浇筑完成后对预埋件位置进行校核,以备绞车安装使用。

1.2.2 机电设备安装

绞车整机总重12.56 t,最重结构部件主轴重4.02 t,减速器重2.9 t,PLC变频电控重1.5 t,选用16 t汽车吊进行吊装。

主轴装置选址应与井口(天轮)留有足够距离,应保证最大绳偏角不超过1°30',一般应小于此值。固定卷筒上出绳,出绳角度应大于15°。在双筒绞车悬挂钢丝绳时,应避免两根钢丝绳在运行过程中同时运行到主轴中部。电机、减速器输出轴轴心线与主轴轴心线同轴度允差0.5 mm。

盘式制动器同一副制动器两闸瓦工作面的平行度允差不得大于0.5 mm;制动器的支架端面与制动盘中心平面的平行度允差不得大于0.2 mm;各制动器的制动缸对称中心线水平面与主轴轴心线应在同一水平面,其平面度偏差不得大于±3 mm;在闸瓦与制动盘全接触的情况下,实际的平均磨擦半径不得小于设计的平均磨擦半径RP;制动闸瓦在全松闸与制动盘的间隙宜为1~1.5 mm。

液压站安装时油泵、阀门、油箱、油管、(包括通往盘形制动器的管道)必须清洗干净,液压油质必须洁净。

在提升绞车的各部件调试(包括机、电、液联调)结束后,在进行负荷试车前,必须进行空运转,即卷筒上不缠绕钢丝绳,不悬挂容器,以检验整个系统的功能是否正常。空运转完成后,分级进行荷载试验:即最大静张力差的1/3、2/3、满负荷。

1.2.3 绞车安装安全控制措施

1)安装区域必须划分警戒线和警示标志,闲杂人员不得入内。

2)高空作业时,严格遵守高空作业的各项安全规程及操作制度,并随时注意作业区域的安全情况以确保安全。

3)井下作业时,严格遵守安全操作规程及井下作业的各项规章制度,严禁带火机、火柴下井,井下严禁吸烟。

4)设备安装时:①如设备或部件需吊起垫平时,须先在下方预先垫上缓冲的垫木,严禁将手放入连接面和用手指对孔,以保证设备意外落下,不会伤害安装人员的安全。②设备撬动时注意其他方向人员的站位及空间,不得因用力过猛或意外伤害他人及自身的安全。③千斤顶操作时,应放在平整坚实的地方,并用垫木垫平,丝杆、螺母如有裂纹,禁止使用;使用油压千斤顶,禁止站在保险塞对面,并不准超载;千斤顶最大提升行程,不应超过丝杆或齿条全长的75%。

5)试车前:①检查各部件是否安装正确,各连接件是否紧固,各标记是否清晰可辨,各线路是否接线正确,各线端子是否牢固可靠。②检查电压等级与电控等级是否相符,主电缆是否能承受起负荷。③检查设备各传动部分是否有阻卡现象,连接螺栓是否紧固良好。④接地保护是否按要求,按规定接好。⑤将电机与传动部分脱开,先进行电气控制部分试验,看动作是否正确。⑥设备试运转,严禁用手触摸运行和旋转部分,应先观察设备的运行或旋转部位没有人和散落物件以免造成事故。

6)安装完成后,应调试好各安全限位装置,定准减速预警点位置,整理好连接线、油管,尽量保证现场整洁、美观。

7)对作业人员进行安全操作技术交底,严格按设备的使用说明书进行操作和日常的维护保养,严禁违章操作。

2 绞车系统安全性能分析

2.1 提升系统安全性

提升系统安全功能主要有提升速度的稳定性、钢丝绳过卷保护、过载过压保护、防坠落保护等。

矿用绞车通过高效的减速装置,将最大提升速度控制在0.75 m/s以内,当下放重载速度超过额定速度的15%时,提升系统自动断电并抱闸制动。系统存在故障时,不能启动。系统运行过程中发生故障,会自动停机并紧急制动,同时信号指示灯闪烁并报警响铃。提升机安全功能的实现与各组成子系统的安全结构及安全可靠性密切相关。其有效结合充分保证了作业人员及设备在提升或降落过程中遭遇突发事故时的生命财产安全。

2.2 制动系统安全性

绞车制动系统包括多副制动器,每副制动器的功能由液压站、制动器和电控系统联动完成。制动失效主要为液压系统故障引起不开闸、制动力矩过小或过大三种情况。

为避免因液压系统故障导致发生坠落事故,闸盘采用自闭式设计,通过多片蝶形弹簧叠加成压力弹簧,当弹簧的等效强度大于应力时,制动器即产生制动效果。同时,系统还配备了油压保护、油温保护、油位保护、卡缸监测保护、闸间隙和闸磨损保护、弹簧疲劳保护等设备传感器,并将传感器信号分别或同时输入双PLC电控系统和综合后备保护装置进行处理,有效地预防制动系统故障事故的发生和扩大。

当制动力矩过小时,导致制动减速度过小,制动距离过大,使提升机不能在要求的位置上被可靠的制动;制动力矩过大,会使减速度过大,使钢丝绳受到过大的动负荷,可能发生短绳事故。为避免制动失效,通过智能控制系统,对易造成制动闸盘失效的零部件采取智能控制和监护,对制动失效进行预报警,确保了制动系统的安全可靠性。

制动系统故障的发生也存在人为因素,因此对提升系统操作人员及维护保养人员需进行专业训练,杜绝和防止操作失误造成的安全生产事故。

3 工程应用实例

深蓄电站上库闸门井为简单筒式结构,长×宽为12.9 m×8.25 m,高42 m,开挖、衬砌总工期9个月;上游调压井为带上室的阻抗式调压井,大井直径16.0 m、高度71.0 m,升管直径9.5 m、高度67.0 m,开挖、衬砌总工期7个月。施工期间未发生一起因提升系统故障造成的安全事故。

深蓄电站闸门井、调压井开挖及衬砌施工均使用矿用提升绞车系统,设计最大承载力为10 t,为提高提升系统安全系数,各选用2台最大静张力均为100 k N的JTP1.2×1.2P-1型单筒绞车,电机功率为75 kw。

3.1 安全系数校核

根据《水电水利工程施工通用安全技术规程》(DLT 5370-2007)规定,载物钢丝绳安全系数不得小于6.5,载人钢丝绳安全系数不得小于14。本工程吊笼钢丝绳选用直径32 mm,公称抗拉强度为1 870 N/mm2的6×19的钢丝绳。吊笼重以2 t计,井盖重1 t,载人荷载合计30 000 N。钢筋等施工材料材料使用钢丝绳直接吊运至工作面。考虑到后期吊运混凝土,吊罐重约1.5 t,每次吊运混凝土2 m3,吊运混凝土重量为6.3 t(包括吊罐、载物、钢丝绳等)。

3.2 提升系统布置

提升系统由由2台JTP1.2×1.2P-1型单筒绞车、PLC变频电控系统、滑轮组转向系统、箱式钢梁吊装支撑系统和吊笼组成。

3.3 竖井开挖施工

竖井开挖采用反井法施工,井口采取用反井钻机钻钻孔反拉形成直径ф1.4 m导井,然后从下至上爆破施工扩挖直径为ф3.8 m溜渣井,避免形成不利下料的台阶,最后扩挖采用自上而下爆破施工扩挖至设计断面。人员及钻机均通过绞车系统往返工作面。竖井开挖打钻时利用绞车将井盖吊装至原导井口并进行封盖防止人员坠落。

竖井混凝土衬砌采用液压滑模施工,模板爬升速度控制在每小时20 cm左右,因此施工时严格控制爬升速度,同时调整好混凝土的坍落度,掌握好混凝土的初凝时间和终凝时间,保证模板能顺利滑升,保证脱模后混凝土的质量和外观要求。混凝土施工材料、机具的入仓,由布置于井口的绞车吊运。

绞车提升系统由经培训取证的专人运行操作,并保证通讯畅通。施工过程中利用绞车提升系统作为施工人员、设备的垂直运输设备。为保证安全,吊笼每次载人不得超过2人,载物不得大于1 t。

4 结语

矿用提升绞车 第2篇

【关键词】综采工作面安装、拆除；矿用绞车；分析；比较

0.引言

慢速绞车是现阶段综采安装、拆除作业的主要工具，慢速绞车的选择对矿井综采安装、拆除具有重要的意义。本文分析、比较了淮北矿区常用的JH、JSDB、JDMB型系列绞车的结构原理、主要技术参数、使用范围及优缺点等内容，对矿井综采安装、拆除作业绞车的选择提供了优化选择的建议。

1.JH型绞车

1.1结构原理[1]

1.2主要技术参数

2.JSDB型絞车

2.1结构原理[2]

2.2主要技术参数

3.JDMB型绞车

3.1结构原理[3]

3.2主要技术参数

4.三种类型矿用绞车比较分析

5.总结

由以上所述及数据得知：

（1）JH系列绞车采用《回柱绞车》行业标准设计，其应用范围主要用于煤矿井下回柱放顶，煤层顶板压力较小的采掘工作面，应用范围狭小。且传动速度单一，蜗轮蜗杆传动效率低，发热大，不适于斜巷运输使用。

（2）JSDB系列绞车采用《双速多用绞车》行业标准设计，其应用范围广、绞车型号丰富，两档速度可切换，即可用于矿用调度绞车，也可用于倾角小于30°的工作面及巷道回收支柱。锥齿轮配合圆柱齿轮及双联齿轮传动，传动效率高，发热小，具有两个制动闸等特点，但绞车体积庞大，笨重，不利于绞车的运输及安装。双速功能具有好的适用性，但牵引期间换挡易造成放大滑。

（3）JDMB系列绞车采用《慢速绞车》行业标准设计，其应用范围适用于煤矿井下采煤工作面综采设备的搬迁、工作面的慢速放顶、大吨位的物料运输和矿车调度，也可进行煤矿井下的刮板运输机机头、调整液压支架等临时性牵引工作等，应用范围广。锥齿轮配合圆柱齿轮及双联齿轮传动，传动效率高，发热小，箱体尺寸小，采用“长条形对称”结构，实现了结构紧凑，便于绞车的搬移和固定，适合于煤矿井下狭窄空间的作业。综上特点，最适用于采掘工作面的安装，但不足之处是传动速度单一， 制动闸方式单一，若在电液闸损坏的情况下绞车无法有效制动或不能使用，若是引用JSDB系列绞车的双制动闸设计，则更利于安全生产。 [科]

【参考文献】

[1]王绍定.矿用小绞车[M].北京：煤炭工业出版社，1981.

矿用提升绞车 第3篇

1 选择变频器的原因

节能减排“十二五”规划明确规定电机系统节能要采用高效节能的电动机、风机、水泵、变压器等更新淘汰落后耗电设备。对电机系统实施变频调速、永磁调速、无功补偿等节能改造。

1.1 变频调速系统节能机理

绕线式异步电动机转子串电阻调速与变频调速的功率损失比较:

当绕线式异步电动机的转子串入电阻时的机械特性曲线在负载转矩Tl不变的情况下其转速由n01降至n2其损失功率P=Tl (n01-n2) /9500

采用变频调速绕线式异步电动机的功率损失:

当电机在变频调速后, 调速到n2时的人为特征曲线与原电动机的固有的特征曲线是一族平行的曲线, 在不同的转速情况下转差率大致相等, 在负载转矩Tl不变的情况下其功率损失P=Tl (n02-n2) /9500=Tl (n01-n1) /9500 (其中n01》n02)

利用以上两种调速方法在转速相同的情况下, 电阻调速时电机损失的功率全部消耗在转子外接电阻上, 并以热量形式扩散到空中, 能量无法利用白白浪费掉。串入电阻级数越多转速下降越明显, 绞车电机机械特性就越软, 即能量损失越大。电机调速能量损失在整个电机损失功率中所占比重也越大。变频调速能量损失与额定工频转速的损失的能量大体相等。并且现在的矿用变频器都有电源反馈单元, 在绞车下放重物时它可将下放重物的重力势能转化电能反馈给电网, 进一步节能。这两种调速方法相比, 变频调速的能量损失较小, 节能效果十分明显。

1.2 变频器保护齐全运行高效

变频器保护齐全。与原来电控系统相比较, 变频器具有过流、短路、过压、欠压、缺相、温升等多项保护功能。现代的矿用变频器的除了具有传统的保护等功能外还具有模块保护、软件自检保护、和接收外部故障信号的保护。这就更加高效地保护了电机。大大降低了电机的运行管理成本。原电控改用变频调速装置后, 可对电机实现软启动, 启动时电流一般不超过电机额定电流的2倍, 对电网及减速器无任何冲击, 电机及联轴器、减速器使用寿命得到延长。

2 电动机的拖动系统的选择与计算

2.1 电动机及变频器的选择原则

2.1.1 电动机的选择。

根据企业经济状况同时本着节约的理念还使用原来的绕线式异步电动机。2.1.2变频器的选择原则。因提升绞车属于变化负载故变频器的容量适当大一些, 以大于电机容量一档为宜。由于提升绞车对动态响应性能要求极高因此变频器需要采用带速度反馈的矢量控制且能够进行四象限运行的控制方式。

2.2 变频器的容量计算原则

2.2.1 变频器电流计算如下:

Ion>Ig*/Kg

Ion———变频器额定电流

Ig———电动机在额定工频电压下的堵转电流。其电流为额定电流的两倍。

Kg———变频器允许过载能力1.5

2.2.2 变频器总控开关的选择

a.变频器过载保护的整定如下:

Iq= (1.3~1.4) *Ion

b.过流保护

变频器投空载用时对电容充电电流可达变频器额定电流2至3倍, 故变频器过流整定如下:

Iq= (2-3) *Ion

具体整定值根据生产实际调整。

3 变频器安装时注意事项

3.1 变频器室的布置

变频器的干扰信号的大小与受干扰控制线路和干扰源的距离成反比, 有资料表明如果受干扰的设备及控制线路距离干扰源距离大于等于30CM则干扰信号强度将降低 (1/2~2/3) 。因此变频器以单独布置为宜, 在原绞车房外新盖变频器室。变频器室宜设在阴凉处, 其窗户尽量避免在阳面。变频器室应采用钢构架彩钢苯板保温。地面铺设防静电的地板。变频器室还应预留通风机安装孔、进风孔。门采用金属防盗门, 窗户外采用金属防盗网。出风孔、进风孔外安设金属网。这样可防小动物进入变频器室, 防止对各类线缆的啃咬, 又可有利变频器室的通风。同时钢构架彩钢房对辐射性的谐波起到一定屏蔽作用。

3.2 变频器谐波处理

3.2.1 在变频器的电源侧、负荷侧需接入电抗器, 它可使输入电流的波形得到极大的改善。

在提高功率因数的同时, 也可同时减弱变频器输出侧电流中的高次谐波对其他设备的干扰。3.2.2变频器电源线、负荷线、各控制小线都必须采用屏蔽型电缆。3.2.3尽量选择短路阻抗大的的变压器。

3.3 变频器的接地的注意事项

3.3.1 变频器的接地系统应与工频设备的接地系统分开布置。

即变频器接地系统在变频器室内。工频设备的接地系统在绞车房内。两个系统的主接地极相距必须大于5米。其中变频器的接地母线要比其他设备的接地母线适当粗一些, 接地地点尽量与变频器近一些。3.3.2变频器室的每块彩钢、钢构架、金属防盗门、金属网及各类穿墙金属管都需电气连接, 并可靠接地。3.3.3两台变压器的接地也需分开布置。

3.4 供电系统的选择

为了保证变频设备与工频设备的供电质量。减少不必要的设备相互间谐波的干扰, 必须采用两台变压器分别向两类设备供电。两台变压器的分别布置在绞车房的两侧, 并且两台变压器的距离最好大于20米。

3.5 变频器的安装及注意事项

3.5.1为了变频器的通风良好安装底座需悬空, 最好离地15cm, 周围和其他的开关设备要大于1000cm。3.5.2变频器的换热风机安装必须在变频器的上方。3.5.3屏蔽层与控制设备的公共端相 (COM) 连接时屏蔽层另一端必须悬空。3.5.4屏蔽线的接线工艺必须符合变频器的使用说明书的要求。

4 结论

全球范围内绿色经济、低碳技术正在兴起。况且矿山电机能耗占全国的总能耗比重大, 因此变频器调速系统更是节能的主力军。国家对各产业结构调整力度不断加大, 煤矿企业对节能减排工作更加重视, 国家对企业的节能减排激励约束机制不断完善, 这些都为节能减排创造了有利条件。

摘要：工矿企业机电设备的节能降耗是企业健康发展的需要, 是人类生存的需要, 本文论述了绞车选用变频器的几个原因, 对变频器的如何选择与计算、谐波的如何预防、接地系统铺设与变频器安装时注意事项进行了阐述。

关键词：变频调速,节能,选型,注意事项

参考文献

矿用提升绞车 第4篇

天地 (常州) 自动化股份有限公司研制开发的ZWK127型矿用无极绳绞车控制装置为煤矿井下无极绳变频绞车的专用控制装置, 可实现井下绞车运行监测、控制和保护功能, 提高现有无极绳绞车的牵引和控制水平, 适用于含有爆炸性气体和煤尘的煤矿井下。

该装置采用液晶屏、数码管、指示灯等多种方式对绞车运行工况进行显示, 同时在启停、坡道、岔道等关键点实现语音自动提示, 具有启动、停止、重载、轻载、上行、下行等变频无级调速功能, 具有过流、过压、过卷急停、超速、打滑、打点急停等多种保护功能。

矿用提升绞车 第5篇

无极绳连续牵引绞车综合保护装置以进口高速可编程控制器 (PLC) 为核心, 配以专业化人机界面, 具备实时监控、速度显示、紧急停车、过卷保护、岔道语言警示、沿道语言通信等功能, 与无极绳牵引绞车电控开关配合使用, 可实现绞车自动化控制。整套设备安装调试简单方便, 保护功能安全可靠, 操作简便、维护维修方便。本文主要介绍该装置的组成、特点、工作原理及安装, 供大家参考。

1 综合保护装置的组成

无极绳连续牵引绞车综合保护装置结构如图1所示 (其中机尾过卷开关的接线方法参见机头过卷开关的接线) , 主要由以下几个部分组成: (1) 主机:采用小型一体化进口PLC为控制核心, 配以34.32 cm的彩色液晶显示屏; (2) 矿用隔爆兼本质安全型语音灯光报警装置; (3) 矿用本安型速度传感器; (4) 矿用本安型过卷开关; (5) 煤矿用信号急停控制箱; (6) 双向中继放大器; (7) 手持电台。

2 综合保护装置的主要特点

(1) 采用先进的控制器, 具有实时性好、可靠性高、数据处理速度快等优点。

(2) 显示界面直观友好, 操作简便。可显示以机头为零点的牵引车的位置, 同时监控画面上绘有绞车安装巷道的剖面图, 实时显示牵引车是否处于变坡点、平巷、弯道或者岔道口。

(3) 完善的语音广播提示功能

① 在绞车启动、停止、过卷、急停、超速、欠速或到达卸料点时, 主机都将发出语音提示, 并且通过信号急停控制箱在巷道内广播;

② 当绞车经过岔道口、弯道口、变坡点时, 安装在附近的语音灯光报警装置会发出“正在行车, 行人注意安全”的警示, 提醒过往工人注意避让。

(4) 双重过卷保护功能

① 程序上的软限位;

② 安装于机头和机尾的光电式过卷开关。

(5) 完善的速度保护功能:当牵引车出现严重超速或打滑时, 主机能及时检测到并停车。

(6) 可自动控制电动挡车器:在绞车即将经过挡车器位置时, 主机控制挡车器打开, 而在绞车通过后, 挡车器自动关闭。

(7) 自动定位功能:设置好卸料点位置并选择启用, 在绞车运行后, 到达卸料点时将自动停车。

(8) 漏泄通信功能:配接漏泄电缆和手持电台后, 该综合保护装置可以实现跟车员随时随地与绞车操作员进行通话交流、打点、紧急停止绞车的运行等操作。

3 综合保护装置的工作原理

(1) 启动绞车:

当按下正向运行按钮时, PLC上X1触点接通 (见图2) , Y1触点输出信号至接触器FC, 1、 3、 5号线与2、 4、 6号线导通 (见图3) , 电动机启动。反向运行与正向运行类似。

(2) 各种保护的停止功能:

以过卷开关为例 (见图4) , 当绞车到达设定位置, 过卷开关内开关SB1闭合, 中间继电器K1线圈触点得电, 常开触点闭合, PLC的X2触点接通, PLC程序中原来闭合的X2断开, 则Y1断开, 电动机停止运行。其它各种停止功能类似 (即具有停止功能的设备给出一个信号给PLC, PLC处理该信号, PLC给可逆开关信号, 绞车停止运行) 。

(3) 实时监控、速度显示:

由安装于压绳装置导绳轮上的速度传感器将转速转换为脉冲信号, 通过编码器转换为PLC能识别的数据, PLC处理数据, 然后在液晶显示器上显示绞车的位置与绞车运行的速度。

4 安装接线

(1) 主机:

主机安装于绞车机头, 尽量离绞车电动机远一些, 以减小电动机噪音影响主机通话;一定要接好外接地。

(2) 隔爆腔接线:

如图1所示, 从照明综保引入电源到交流127 V端子, 照明综保有3个接线柱, 不要用接照明灯具的那组接线柱, 以减小引入干扰对主机载波通信的干扰。J1的2个端子接电动机可逆开关的1号和9号线, 可正向 (向机尾方向) 启动绞车。J2的2个端子接电动机可逆开关的3号和9号线, 可反向 (向机头方向) 启动绞车。 如果方向不对, 将1号线和3号线互换即可。有些可逆开关的2号线是自保线, 有些可逆开关的4号线是自保线, 甩弃不用。J3的2个端子控制安全设施 (挡车器) , 一般不用。J4备用 (可用于接岔道报警, 电动机运行时, 该触点闭合) 。

(3) 漏泄电缆的连接:

带一截焊好插头的75-9的同轴电缆 (1.5 m) , 从矿方领取一接线盒 (最好是金属外壳) , 然后将75-9的同轴电缆和沿线布置的泄漏电缆连接好, 芯线接芯线、屏蔽网接屏蔽网。接好上电后, 应测得芯线与屏蔽网之间有DC 12 V电压。

(4) 中继放大器的安装:

当绞车全巷不超过1 200 m时, 无需安装中继放大器;反之, 则第一台中继放大器安装在800~1 200 m之间, 之后, 每隔400 m安装1台中继放大器。安装时需注意方向, 中继放大器铭牌的右侧“A”朝向主机侧, 而左侧“B”朝向机尾侧。漏泄电缆的尾端可置于一接线盒内, 并用胶布包好, 保证芯线和屏蔽网隔绝开。该综合保护装置在断电状态且保证漏泄电缆无电的前提下接线, 以防止正负极短路烧坏电源组件或损坏中继放大器电路板。

(5) 本安腔接线:

所有传感器线均接入本安腔, 接入时需注意以下2点:

① 如果摘下主机送话器再接上时, 必须保证本安腔内接线柱B接送话器的±极, 否则会烧毁主机内报警信号板。

② 当矿方使用其他厂家基地台时, 可将基地台的急停闭锁输出 (常开触点) 接到“SCT”和“12 V-”端子 (见图1) 。

(6) GSH2速度传感器:

安装于压绳轮装置 (绞车侧) 的导绳轮旁边。将6个小磁钢 (ϕ6×5) 吸在M8内六方螺栓孔 (导绳轮轴承盖的固定螺栓) 内, 注意区分磁钢的极性, 如果方向不对, 速度传感器会毫无反应 (磁钢应先试好方向正确后, 再吸入螺栓孔内) 。将备用的2个小磁钢吸在速度传感器的内壁上。要保证磁钢与速度探头对齐, 且两者的间隙不大于5 mm。速度传感器探头的3根线接法 (见图1) :棕色接DC 12 V正极 (+) ;蓝色接DC 12 V 负极 (-) ;黑色接信号输出 (SD) 。

(7) KHGJ过卷开关:

过卷开关盒内装有1个反光板式光电开关和1个行程开关。反光板固定在梭车的侧边, 保证竖直, 运行中需注意保护反光板。过卷开关的底座可挖坑埋在轨道的一边或采用如图5所示的方式, 应保证梭车及料车通过时不与过卷开关相碰、光电开关探头与反光板在同一水平线上, 不能有过大的角度偏差, 需经常擦除反光板和光电开关探头上的灰尘。

过卷开关的接线:

光电开关:棕色接DC 12 V 正极 (+) ;蓝色接DC 12 V 负极 (-) ;黑色接信号输出 (机头过卷开关接本安腔的TG、原点开关接本安腔的YD、机尾过卷接本安腔的WG) 。

行程开关 (机械式过卷开关) :如图6所示, 取行程开关常开触点的2个端子, 分别接光电开关的蓝色线和黑色线。

机头过卷开关:安装于压绳轮装置附近, 并留有4~6 m的安全余量, 因绞车电动机断电后, 梭车会在惯性的作用下往前冲1~2 m左右。

原点开关:安装于从机头过卷开关向后10~20 m的位置, 为梭车的必经位置。当梭车正向运行 (向机尾方向) 经过原点开关时, 主机显示的位置值立即校准为原点位置值。

机尾过卷开关:安装于从尾轮向前大于6 m的位置。

(8) KXJ0.5/127煤矿用信号急停控制箱:

绞车沿线每隔50~100 m (建议100 m) 安装1台急停控制箱, 最大联机台数为20台。不得将急停控制箱安装在变压器或其它大功率电器旁边。布线时, 要尽量远离高压电缆, 绝不可与高压电缆捆扎在一起。为了节约电缆, 一般将机尾过卷开关的3根线和信号急停控制箱的5根线同用一根8芯电缆。

8芯电缆接线方法:红色为A;蓝色为B;黄色为C (A、B、C应接不小于1 mm2的粗电缆) ;橙色为4, 接急停按钮;黑色为5, 接DC 12 V 负极 (-) ;白色接DC 12 V 正极 (+) ;粉红色接机尾过卷开关;绿色接地。

(9) ZJYD-127语音灯光报警装置 (岔道报警器) :

安装时, 应将灯光和喇叭朝向岔道口, 以便于从岔道进入绞车巷道的人员看到、听到警示。语音灯光报警装置悬挂要牢固可靠。 其接线方法:

① 上电就响式语音灯光报警装置采用3芯电缆接线方式, 2根接AC 127 V电源, 另一根接地。

② 常开触点触发式语音灯光报警装置采用4芯电缆接线方式。

③ 距离确定编码控制式语音灯光报警装置采用5芯电缆接线方式, 每一台语音灯光报警装置都有编号, 注意从机头至机尾按顺序分别布置1~15号语音灯光报警装置。

5 结语

实际应用表明, 该无极绳连续牵引绞车综合保护装置能够实时显示无极绳牵引绞车的运行情况, 使绞车司机及时、正确地操作设备, 有效减少了井下事故的发生。

摘要：详细介绍了矿用无极绳连续牵引绞车综合保护装置的结构、主要特点、工作原理及其安装接线方法。实际应用表明, 该综合保护装置能够实时显示无极绳牵引绞车的运行情况, 使绞车司机及时、正确地操作设备, 有效减少了井下事故的发生。

关键词：矿井,无极绳连续牵引绞车,综合保护装置,PLC

参考文献

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[3]于庆广.可编程控制器原理及系统设计[M].北京:清华大学出版社, 2004.

[4]田瑞庭.可编程控制器应用技术[M].北京:机械工业出版社, 1994.

矿用提升绞车 第6篇

文章以某矿用绞车加工企业的生产车间为例, 结合产品的生产加工工艺, 从设施布置、物流效率以及设备利用率等方面对机加车间进行分析, 对得出的不同结果应用因素评价法进行评价, 从而得出最优的设施布置方案。通过科学的SLP实施流程, 得到合理的设施布置方案, 表明SLP是设施布置与优化的科学方法, 具有非常强的实用性。

1 系统布置设计方法的原理及方法论

在SLP法中, 缪瑟将研究工厂布置问题的依据和切入点归纳为五个基本要素, 它们分别是P-产品、Q-产量、R-工艺过程、S-辅助服务部门以及T-时间, 这五个因素是生产过程中必不可少的因素, 因此分析设施布置的时候要从这些方面分析。

第一步:进行P-Q分析确定设备布置形式, P-Q图直观地反映了P-Q与设备布置形式的关系。根据产量与产品的关系划分区域, 采用不同的布置类型。

第二步:作业单位物流分析

物流分析就是工厂布置设计的核心工作, 它对应布置设计问题“钥匙”的第三个字母R (路线) 。物流线路遵循两个原则:经过距离最小和物流成本最小;避免迂回和避免十字交叉。作业单位物流分析通过多产品工艺过程表分析物流线路的现状得出作业单位相关图。

第三步:作业单位非物流分析

作业单位相互关系表明作业单位之间活动的频繁程度, 通常也可称为非物流关系, 非物流关系通常从以下几个方面加以考虑:工作流程、作业性质相似、使用相同的设备、使用同一场地、使用相同的文件档案、使用相同的设施、使用同一组人员、工作联系频繁程度、监督和管理方便、噪声、振动、烟尘、易燃易爆的危险以及服务的频繁和紧急程度等方面。通过专家和领导的讨论, 得出非物流关系相关图。

第四步:作业单位综合相关图

综合考虑作业单位间的物流关系和非物流关系, 对关系等级赋予不同的分值然后确定物流与非物流相互关系的相对重要性一般用加权和表示, 设任意两个作业单位分别是iA和Aj, 物流相互关系等级为MRij, 非物流的相互关系等级为NRij, 则作业单位iA和Aj之间的综合相互关系等级度为TRij:

第五步:评价得出最优方案

根据综合作业关系图得出不同的布置方案, 对各方案进行评价, 求得最优布置方案。

2 SLP在机加车间设施布置中的应用

2.1 机加车间生产现状描述

产品-产量分析就是指生产什么, 生产多少的问题, 这个问题关系到设备布置的形式。K公司生产的同一类型产品有不同的型号, 由统计数据可得, 1至4月份的产品产量如表1所示从表中可以看出, 该公司的产品种类多、产量少, 因此选择工艺原则布置。

把产品分解成零件, 从机加车间的角度对零件进行分类。通过对零件的分类取帕累托最优, 得到6种零件, 其工艺过程表如表2所示。

总步数为122步, 最少步数为60步, 通过计算可以得出物流的效率为49%。由此可见物流水平较低。同时可以看出工艺流程存在较多回路, 物流路线不合理, 在实际的生产过程中还存较多交差现象, 极大地影响了生产效率。

2.2 作业单位物流关系分析

物流分析是设施布置的关键也是前提, 其基本原则是使物流成本最小, 避免迂回和十字交叉, 通常包括确定物料移动的顺序和移动量两个方面。每条路线上的物料移动量反映作业单位之间的相互密切程度, 在一定时期内的物料移动量即为物流强度。在原车间生产数据的基础上, 根据专家评定的数据来确定物流强度, 根据物流强度汇总表和物流强度等级划分的依据确定各作业单位对的物流强度等级, 如表3所示。

注:省略的各作业单位对的等级为U。

各作业单位对的相互关系确定后, 就可以把这些作业单位对表示在相关图中。根据对各单位作业对的等级划和物流强度分析表 (见表3) 分画出各工位的物流相关图, 如图1所示:

2.3 作业单位非物流关系分析

通过考虑专家和领导意见, 考虑了得出各作业单位的基准相互关系, 作业单位流相关图。

针对K公司加工车间生产现状, 构建作业关系相关图如图2所示。

2.4 综合相互关系分析

根据作业单位物流相关图和作业单位非物流关系相关图对各作业对关系的评级, 合并两种关系。根据公式 (1) 计算综合关系评分。给定一个加权值, 考虑生产实际情况, 取物流关系的权重为2, 非物流关系的权重为1, 然后再给各评级取分数。A, E, I, O, U, X对应的分数分别为4, 3, 2, 1, 0, -1, 据此计算各作业单位对综合相互关系等级, 如表5所示。

注:省略部分综合关系等级为:U

根据表5结果, 做出作业单位综合相关图如图3所示。

3 方案的评价

3.1 新方案的提出

根据作业单位综合相关图, 运用缪瑟线型图法可以画出两种机加车间的设施布置图。运用线图绘制设施布置图时分别用4根实线、3根实线、3根实线、1根实线、1根虚线表示A、E、I、O、X, 作业单位关系为U时不用线条表示。由图3可以得到两种比较切合实际的新方案如图4和图5所示。

3.2 新方案的评价

运用因素评价法从空间利用率、搬运路线的长短、环境的安全与舒适、辅助部门的综合效率、管理的方便性五个方面对方案1和方案2进行评价, 各因素的权重以及分值采用领导和专家意见相结合的方式来确定, 具体的评价过程和分指表如表6所示。

综合以上因素可知, 方案2优于方案1。实践表明, 在采用新的设施布置方案后, 物流效率从49%提高到77%, 物流运行畅通, 回退交叉现象减少, 物流成本也因此降低, 生产率也提高了15%。

4 总结

科学合理的设施布置可以有效地减少生产中的物流浪费以及等待现象, 降低生产成本和时间成本, 提高生产效率。运用SLP技术对设施布置进行分析改善可以有效地实现上述目标。通过在矿用绞车公司机加车间的实际应用, 体现出SLP在设施布置方面出色的优点。在改善过程中既考虑了加工车间的物流关系, 又考虑了非物流关系, 通过综合作业相关图得出不同的设施布置方案, 应用因素分析法对不同方案进行评价, 从而得到最优方案。从改善过程来看, SLP具有显著的实用性。

摘要：首先针对某矿用绞车公司的机加工车间现状, 对其设施布置、物流情况结合生产工艺流程进行分析, 指出现有设施布置存在物流效率低、布置不合理等问题。然后运用物流分析和非物流关系分析得出机加车间的物流关系图和非物流关系图, 形成作业单位综合相互关系图, 从而得出不同的设施布置方案。最后, 运用因素评价法从空间利用率、搬运路线的长短、环境的安全与舒适、辅助部门的综合效率、管理的方便性等方面对不同方案进行评价, 得出最优方案。与原布置情况对比, 系统布置设计方法可效地降低物流成本、提高设备利用率。

关键词：系统布置设计,车间布置,物流关系

参考文献

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[6]巩济民.欧洲不同时期铸铁熔炼车间布置给我们的启示[J].现代铸铁, 2016 (1) :19-26.

矿用提升绞车 第7篇

关键词：矿用绞车,闸瓦监测,综合保护,轮辐式传感器,温度传感器,数据采集,通信

0 引言

矿用绞车作为矿山生产过程中的必备设备,能否安全运行直接影响到煤矿的安全生产和人员的生命安全。绞车闸瓦保护的准确与否直接关系到绞车的运行安全[1,2,3]。如何通过对闸瓦的实时数据监测,在故障苗头出现时就能及时发现解决,避免事故的发生及扩大化,保证绞车的安全有效运行是目前亟需解决的问题。

目前,对绞车闸瓦保护的设备主要由继电器、接触器电路组成,且配有电磁放大器、自整角机等,由于接线繁琐、逻辑复杂、控制器件维护量大、系统故障率高、使用和维护难度大、安全可靠性差等原因,会直接影响矿山的安全生产和绞车的提升效率。为了解决以上问题,提出了一种基于AT89C52的矿用绞车闸瓦综合保护系统的设计方案,该系统主要用于矿井提升机闸瓦的制动性能检测。考虑到实时测量和闸瓦间隙及弹簧较小、安装方便、寿命长的需要,系统采用自主研制的轮辐式电阻应变传感器和接触式霍尔位移传感器,分别用于检测闸瓦蝶形弹簧正压力、闸间隙。通过对闸瓦间隙、闸瓦贴闸压力、闸瓦油压和温度信号的检测,可实现对闸瓦的综合保护。

1 系统框架

根据矿用绞车系统的结构,设计的基于AT89C52的矿用绞车闸瓦综合保护系统总体结构如图1所示。

系统采用了分布式结构:下位机包括以单片机为核心的数据采集单元和数据处理单元,可以完成各个性能参数的采集、分析、处理和通信功能;上位机的主要功能:完成与下位机的数据通信,显示、存储下位机采集的数据,绘制实时及历史参数曲线等。

系统主要针对矿用绞车的16个闸瓦和3个电动机进行了保护,为了实现对矿用绞车闸瓦的合理保护,在每个闸瓦上需要安装3个传感器:压力传感器、油压传感器和位移传感器,传感器将采集到的模拟信号传送至单片机系统,单片机对采集到的信号进行处理,由于绞车和控制室的距离较近,处理后的数字信号经MAX232转换后即可实现单片机与上位机之间的通信。

本文主要介绍系统的下位机设计。

2 系统下位机硬件设计

下位机主要是用传感器完成对闸瓦间隙、闸瓦贴闸压力、闸瓦油压和温度信号的检测,把采集的数据经AT89C52芯片处理与设置的温度、闸瓦间隙参数等进行比较,正常就会显示检测到的数据,传送到上位机,否则系统自动报警。下位机硬件组成如图2所示。

2.1 数据采集

压力传感器是用来检测制动器蝶形弹簧的正压力,考虑该系统检测实时数据及尽可能减少对制动器的改造,采用以应变片为基础轮辐式传感器检测蝶形弹簧正压力。该传感器具有实时检测、测量精度高、可靠性高、现场安装方便等优点,能保证检测装置的可靠运行。

图3为轮辐式电阻应变传感器结构示意图,工作时碟形弹簧变形力作用在盘形挡圈上,挡圈上使用4片应变片,连接成全桥电路,4组应变片互为温度补偿,当碟形弹簧所受的压力发生变化时,应变片发生变形,桥路输出电压变化。

1-传感器引出线;2-引线孔;3-应变片;4-盘形挡圈

综合考虑设计成本及系统性能,系统采用了分辨率为12位的TLC2543 AD转换器 ,采用串行数据输出的形式。同时,该系统所需微处理器的外围电路简单,功耗不大,且驱动能力也不是很强,对单片机的功能要求也不是很高,所以选用AT89C52单片机。

本系统中共需检测16路模拟信号量,传感器采集的数据输出为0～5 V的电压信号。传感器采集的模拟信号,首先通过放大电路滤除干扰信号及放大微弱有用信号,经过TLC2543进行AD转换,转换完成的数据送到单片机。放大电路及AD转换部分与单片机的连接如图4所示。其中CS是TLC2543的片选端,SDI,SDO分别是TLC2543的数据输入、输出端口,根据CLK时钟信号进行收发数据。

2.2 RS232通信接口

下位机采集的数据传送到上位机进行分析与显示时,就需要通过串口把数字信号转换为适合上位机的高低电平。本系统中由于绞车和控制室的距离较近,所以,采用适合短距离数据传输的RS232串口,采用 MAX232芯片实现电平转换,实现下位机与上位机之间的通信。MAX232与单片机的通信电路如图5所示。

2.3 报警电路

根据实际要求,设计了报警电路,如图6所示,当系统发生异常时,能够发出报警信号。例如,当闸瓦间隙、闸瓦贴闸压力,闸瓦油压和绞车电动机温度超过设定的限值时,系统会发出声光报警。光报警是通过点亮红色指示灯来实现的;声报警由安装的蜂鸣器来完成。

3 系统软件设计

3.1 主程序设计

主程序主要是按照数据的采集、传输、处理过程顺序设计,经过微处理器处理后的数据,首先判断是否正常,如正常就送到显示器显示,不正常立即报警,提醒工作人员排除问题,保证矿用绞车的安全运行。

下位机周期性地向上位机发送数据,因此,工作开始需要对单片机串口初始化,在TMOD寄存器中确定定时器的工作方式,通过装载初值,设定串口的波特率,设置SCON确定串行口的控制方式,中断EI、EA的设置等,启动定时器。主程序流程如图7所示。

3.2 数据采集程序设计

AD转换是数据采集的重要部分,本文主要介绍传感器采集数据后进行AD转换的流程,如图8所示。

刚开始片选端CS为高,TLC2543不工作,CS由高变低,启动TLC2543,CLK,SDI使能,SDO脱离高阻态。首先进行通道的选择,根据时钟的变化,CLK为低时,SDI读入传感器采集的数据并进行AD转换,完成AD转换后,数据由SDO通过指令输送到单片机,CLK置高并适当延时,避免其他通道数据的影响,每次判定是否所有通道的数据读取完毕,读取结束后,CS置高电平,TLC2543停止工作。

4 结语

矿用绞车闸瓦综合保护系统能很好检测闸瓦的工作状态,当温度传感器检测到电动机温度超过正常工作范围、闸瓦开关磨损严重时,会自动报警,避免事故的发生,进而保护绞车安全运行,提高了提升绞车的效率和可靠性,对改善矿井生产安全有着重要的意义。

参考文献

[1]姚文静.YJ-A型闸工作间隙报警仪的设计[D].泰安:山东科技大学,2010.

[2]黄贤斌.传感器原理与应用[M].成都:电子科技大学出版社,2006.

[3]武超.盘行闸工作间隙实时监测系统[D].泰安:山东科技大学,2003.