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1 號副井提升機制動油壓力監(jiān)測保護功能的改造

發(fā)布時間：

2023-05-09

來源：

http://www.99-app-b.com/

獲各琦銅礦1號副井采用多繩摩擦式提升機，雙層單罐籠配置平衡錘，提升高度為525 m，設(shè)有8個中段，粉礦回收中段在井下1 453 m處。提升機擔負著人員升降、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)和信號系統(tǒng)組成。其運行速度由變頻器的工作頻率控制，電流環(huán)通過正負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)，實現(xiàn)變頻器正反換向運行。

1存在問題

1號副井提升機2005年投入使用，其液壓站未安裝制動油壓力監(jiān)測保護裝置和報警裝置，僅在油路出口位置安裝了1個機械式指針油壓表，壓力信號無法實時傳輸?shù)絇LC控制系統(tǒng)。因缺少相應(yīng)的油壓保護程序和報警功能，且無法與PLC控制系統(tǒng)形成實時閉鎖保護回路，無法對液壓站制動油壓、制動油殘壓等進行實時監(jiān)測保護，也無法對制動油壓力監(jiān)測保護裝置和報警裝置進行日常檢查，無法達到規(guī)程中“動作靈敏可靠”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檢驗管理規(guī)范》第5.5.4條規(guī)定，無法對制動油壓力監(jiān)測保護裝置和報警裝置進行日常檢查，達不到動作靈敏可靠的要求?；谝陨?點，筆者建議安裝1套制動油壓力監(jiān)測保護裝置，并開發(fā)相應(yīng)的配套程序。

制動油壓力監(jiān)測保護裝置是為了確保系統(tǒng)可靠運行而設(shè)置的安 全保護裝置。當提升機啟動、減速到達目標中段時，制動裝置可以控制速度；當提升機出現(xiàn)突發(fā)狀況時，制動裝置可以進行緊急制動。

2制動油壓力監(jiān)測保護裝置技術(shù)改造

正常情況下，制動油壓力是不會超壓的，溢流閥能起到安 全保護作用。當制動油中存在雜質(zhì)或異物堵塞溢流閥時，溢流閥無法 正常泄壓，導致制動油超壓。

制動油超壓的危害：小則造成油泵發(fā)熱、制動閘漏油；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，增加制動油壓力監(jiān)測保護裝置，實現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)實時監(jiān)測制動油壓。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)的制動措施，實現(xiàn)超壓保護條件下的平穩(wěn)停車，避免高速狀態(tài)下的一級制動、貼閘運行等重大安 全隱患。

針對1號副井提升機電控保護系統(tǒng)存在的安 全隱患，獲各琦銅礦機械技術(shù)人員在原有液壓站基礎(chǔ)上設(shè)計了制動油壓力監(jiān)測保護裝置的硬件接口。電氣技術(shù)人員在原有原理圖基礎(chǔ)上設(shè)計了相應(yīng)的電氣原理圖，在操作臺觸摸屏組態(tài)軟件上增加了制動油壓力監(jiān)測保護報警畫面和實時曲線記錄，方便提升機操作員觀察壓力參數(shù)，記錄制動油壓力監(jiān)測保護裝置和報警裝置的日常檢查情況。當制動油壓力出現(xiàn)故障時，有助于電氣工程師快速排查液壓站運行情況。

3制動油壓力監(jiān)測保護裝置程序解決方案

依據(jù)礦井提升機電控與《金屬非金屬礦山提升系統(tǒng)日常檢查和定期檢測檢驗管理規(guī)范》相關(guān)條款，結(jié)合新設(shè)計的制動油壓力監(jiān)測保護裝置電氣圖，筆者編寫了制動油壓力監(jiān)測保護裝置PLC控制程序段，如圖1所示。當制動油壓力在正常范圍內(nèi)時，提升機控制系統(tǒng)正常工作。程序中制動油壓傳感器的數(shù)字輸入信號X046的狀態(tài)為0，時間繼電器T54的信號狀態(tài)也為0，中間繼電器M108不動作；在外部安 全回路繼電器X027輸入狀態(tài)為1的條件下，制動油壓過壓輸出線圈Y023信號狀態(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。液壓泵啟動后電磁閥吸合，提升機收到開車信號后，提升機操作員操縱制動手柄、主令手柄離開零位，變頻器使能輸出、工作閘輸出，提升機正常升降運行。

同理，當制動油壓力超壓時，程序中X046、T54、M108的信號狀態(tài)為1，制動油過壓輸出線圈Y023信號狀態(tài)為0，電控系統(tǒng)外部安 全回路斷開，液壓泵立即停止運行。制動油壓在PLC的控制下抱閘停車，同時操作臺觸摸屏畫面記錄超壓保護時的油壓曲線和報警記錄，實時記錄制動油壓力監(jiān)測保護裝置和報警裝置的情況，體現(xiàn)了規(guī)程中靈敏可靠的要求。

4制動油壓壓力監(jiān)測保護裝置技術(shù)改造施工及試運行

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

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

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

5結(jié)語

技術(shù)改造后，提升機運行良好，制動油壓力監(jiān)測保護裝置正常有效；操作臺組態(tài)畫面清晰醒目，制動閘控制系統(tǒng)能夠獲得優(yōu)良的線性度，并能平穩(wěn)施閘；提升機的制動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號副井提升機控制系統(tǒng)安 全保護裝置存在的安 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)范進行制動油壓力監(jiān)測，確保裝置正常有效。

引文格式：

[1]董禮禮，李賓，梁福平，等.1號副井提升機制動油壓力監(jiān)測保護功能的改造.[J].礦山機械,2023,51(4):63-64.

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