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1 號(hào)副井提升機(jī)制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)功能的改造

發(fā)布時(shí)間：

2023-05-09

來源：

http://m.pv36.cn/

獲各琦銅礦1號(hào)副井采用多繩摩擦式提升機(jī)，雙層單罐籠配置平衡錘，提升高度為525 m，設(shè)有8個(gè)中段，粉礦回收中段在井下1 453 m處。提升機(jī)擔(dān)負(fù)著人員升降、廢石提升、采礦設(shè)備和材料下放任務(wù)。電氣設(shè)備由高壓供配電、低壓供配電、全數(shù)字交流變頻調(diào)速裝置、PLC控制系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)組成。其運(yùn)行速度由變頻器的工作頻率控制，電流環(huán)通過正負(fù)反饋的方式將輸出電流接入，以形成速度環(huán)、電流環(huán)雙閉環(huán)并反饋給控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)變頻器正反換向運(yùn)行。

1存在問題

1號(hào)副井提升機(jī)2005年投入使用，其液壓站未安裝制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置和報(bào)警裝置，僅在油路出口位置安裝了1個(gè)機(jī)械式指針油壓表，壓力信號(hào)無法實(shí)時(shí)傳輸?shù)絇LC控制系統(tǒng)。因缺少相應(yīng)的油壓保護(hù)程序和報(bào)警功能，且無法與PLC控制系統(tǒng)形成實(shí)時(shí)閉鎖保護(hù)回路，無法對(duì)液壓站制動(dòng)油壓、制動(dòng)油殘壓等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)保護(hù)，也無法對(duì)制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置和報(bào)警裝置進(jìn)行日常檢查，無法達(dá)到規(guī)程中“動(dòng)作靈敏可靠”的要求，即該系統(tǒng)不符合現(xiàn)行的《金屬非金屬礦山提升系統(tǒng)日常檢查和定期檢測(cè)檢驗(yàn)管理規(guī)范》第5.5.4條規(guī)定，無法對(duì)制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置和報(bào)警裝置進(jìn)行日常檢查，達(dá)不到動(dòng)作靈敏可靠的要求。基于以上2點(diǎn)，筆者建議安裝1套制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置，并開發(fā)相應(yīng)的配套程序。

制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置是為了確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行而設(shè)置的安 全保護(hù)裝置。當(dāng)提升機(jī)啟動(dòng)、減速到達(dá)目標(biāo)中段時(shí)，制動(dòng)裝置可以控制速度；當(dāng)提升機(jī)出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)，制動(dòng)裝置可以進(jìn)行緊急制動(dòng)。

2制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置技術(shù)改造

正常情況下，制動(dòng)油壓力是不會(huì)超壓的，溢流閥能起到安 全保護(hù)作用。當(dāng)制動(dòng)油中存在雜質(zhì)或異物堵塞溢流閥時(shí)，溢流閥無法 正常泄壓，導(dǎo)致制動(dòng)油超壓。

制動(dòng)油超壓的危害：小則造成油泵發(fā)熱、制動(dòng)閘漏油；大則造成油泵端蓋崩裂損壞、油管爆裂、緊急抱閘停車等安 全隱患。因此，增加制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)制動(dòng)油壓。一旦超過設(shè)定壓力值，PLC程序立即停止速度輸出，并采取相應(yīng)的制動(dòng)措施，實(shí)現(xiàn)超壓保護(hù)條件下的平穩(wěn)停車，避免高速狀態(tài)下的一級(jí)制動(dòng)、貼閘運(yùn)行等重大安 全隱患。

針對(duì)1號(hào)副井提升機(jī)電控保護(hù)系統(tǒng)存在的安 全隱患，獲各琦銅礦機(jī)械技術(shù)人員在原有液壓站基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置的硬件接口。電氣技術(shù)人員在原有原理圖基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了相應(yīng)的電氣原理圖，在操作臺(tái)觸摸屏組態(tài)軟件上增加了制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)報(bào)警畫面和實(shí)時(shí)曲線記錄，方便提升機(jī)操作員觀察壓力參數(shù)，記錄制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置和報(bào)警裝置的日常檢查情況。當(dāng)制動(dòng)油壓力出現(xiàn)故障時(shí)，有助于電氣工程師快速排查液壓站運(yùn)行情況。

3制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置程序解決方案

依據(jù)礦井提升機(jī)電控與《金屬非金屬礦山提升系統(tǒng)日常檢查和定期檢測(cè)檢驗(yàn)管理規(guī)范》相關(guān)條款，結(jié)合新設(shè)計(jì)的制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置電氣圖，筆者編寫了制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置PLC控制程序段，如圖1所示。當(dāng)制動(dòng)油壓力在正常范圍內(nèi)時(shí)，提升機(jī)控制系統(tǒng)正常工作。程序中制動(dòng)油壓傳感器的數(shù)字輸入信號(hào)X046的狀態(tài)為0，時(shí)間繼電器T54的信號(hào)狀態(tài)也為0，中間繼電器M108不動(dòng)作；在外部安 全回路繼電器X027輸入狀態(tài)為1的條件下，制動(dòng)油壓過壓輸出線圈Y023信號(hào)狀態(tài)為1，電控系統(tǒng)硬件安 全回路繼電器得電閉合，液壓泵啟動(dòng)。液壓泵啟動(dòng)后電磁閥吸合，提升機(jī)收到開車信號(hào)后，提升機(jī)操作員操縱制動(dòng)手柄、主令手柄離開零位，變頻器使能輸出、工作閘輸出，提升機(jī)正常升降運(yùn)行。

同理，當(dāng)制動(dòng)油壓力超壓時(shí)，程序中X046、T54、M108的信號(hào)狀態(tài)為1，制動(dòng)油過壓輸出線圈Y023信號(hào)狀態(tài)為0，電控系統(tǒng)外部安 全回路斷開，液壓泵立即停止運(yùn)行。制動(dòng)油壓在PLC的控制下抱閘停車，同時(shí)操作臺(tái)觸摸屏畫面記錄超壓保護(hù)時(shí)的油壓曲線和報(bào)警記錄，實(shí)時(shí)記錄制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置和報(bào)警裝置的情況，體現(xiàn)了規(guī)程中靈敏可靠的要求。

4制動(dòng)油壓壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置技術(shù)改造施工及試運(yùn)行

在此次技術(shù)升級(jí)改造中，機(jī)械技術(shù)員給液壓站出油管路安裝了制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置接口和儀表；電氣技術(shù)人員敷設(shè)了制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置至主控柜PLC的控制電纜，并在PLC程序中編寫了提升機(jī)制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置的程序。

施工完成后進(jìn)行調(diào)試。在提升機(jī)正常運(yùn)行的情況下，技術(shù)人員先將液壓站制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)儀表的值調(diào)整到正常運(yùn)行值的50%，然后給出開車信號(hào)，提升機(jī)操作員收到信號(hào)后，推動(dòng)手閘和主令，敞閘運(yùn)行。隨著手閘持續(xù)敞閘，制動(dòng)油壓力高于設(shè)定值，提升機(jī)電控輸出制動(dòng)油壓力故障信號(hào)，安 全回路斷電，提升機(jī)因故障停機(jī)。處理完故障后，在操作臺(tái)按下系統(tǒng)復(fù)位鍵，安 全回路重新上電，井口信號(hào)總臺(tái)再次給出開車信號(hào)。當(dāng)制動(dòng)油壓力高于制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)儀表的設(shè)定值時(shí)，安 全回路斷電，提升機(jī)因故障停機(jī)。

從試運(yùn)行情況來看，技術(shù)升級(jí)改造后的系統(tǒng)邏輯正確，保護(hù)功能靈敏可靠，性能穩(wěn)定。提升機(jī)通過反復(fù)數(shù)次慢速、半速、全速升降試運(yùn)行，各方面性能均能滿足相關(guān)規(guī)程要求，能夠提高提升機(jī)運(yùn)行的安 全性，有效避免提升機(jī)制動(dòng)油超壓事故的發(fā)生，能實(shí)時(shí)記錄制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置情況。驗(yàn)收合格，可以投入正常生產(chǎn)運(yùn)行。

5結(jié)語

技術(shù)改造后，提升機(jī)運(yùn)行良好，制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置正常有效；操作臺(tái)組態(tài)畫面清晰醒目，制動(dòng)閘控制系統(tǒng)能夠獲得優(yōu)良的線性度，并能平穩(wěn)施閘；提升機(jī)的制動(dòng)油壓曲線和速度曲線平滑清晰，升降人員更安 全，安 全生產(chǎn)得到了保障，有效解決了1號(hào)副井提升機(jī)控制系統(tǒng)安 全保護(hù)裝置存在的安 全隱患，滿足了新規(guī)范要求，并節(jié)約新購設(shè)備改造的投入成本。相關(guān)技術(shù)人員按規(guī)范進(jìn)行制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)，確保裝置正常有效。

引文格式：

[1]董禮禮，李賓，梁福平，等.1號(hào)副井提升機(jī)制動(dòng)油壓力監(jiān)測(cè)保護(hù)功能的改造.[J].礦山機(jī)械,2023,51(4):63-64.

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