浅谈矿井提升机综合后备保护装置
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【摘要】 矿井提升机是井上与井下的唯一输送通道,矿井提升机承担着人员、物料、设备和煤炭等的运输任务,是矿山的关键设备之一,也是矿山的咽喉部位。矿井提升机属往复运动的大型生产机械,具有惯性大、载荷及其变化也大、载荷性质属位能性负载、运行速度快、调速范围广等特点,其运动性能的优劣,不仅直接影响矿山的正常生产和生产效率,而且还与设备及人身安全密切相关。因此说矿井提升机要求配备良好的控制设备和保护装置。本文重点论述提升机后备装置。
【关键词】 后备保护矿井提升机应用
矿井提升机是煤矿生产过程中的关键设备之一,其运转的可靠性和安全性不仅直接影响整个矿井的生产,而且还涉及设备及人身安全。目前,我国国产提升机后备保护比较落后,并且保护的参数相对较少,可靠性较低,一些小型提升机甚至没有后备保护装置,因此研究出经济、实用、可靠性高的提升机综合后备保护装置有着十分重要的意义。提升机后备保护装置是确保煤矿安全生产的关键设备之一,它起到了运行监控保护作用。由于提升机保护器对可靠性的要求较高,因此,提升机保护器的开发水平也要不断地提高。
1 使用提升机后备保护的优势
1.1 提高提升机系统的安全水平
使用提升机后备保护装置能进一步完善电控系统的保护功能,从而提高提升机的安全水平,有效防止了重大提升事故的发生。
1.2 独立于原有提升机控制系统
后备保护装置不仅独立于原电控系统,而且是在后备保护功能动作时才与提升机电控系统中的减速回路和安全回路相联系。当安全回路动作时可具有自动复位功能。
1.3 性能稳定,抗干扰性强
不同的提升机房电磁干扰强弱差别很大,该仪器有较强的抗干扰能力。
2 后备综合保护装置的特点
(1)设备体积小,安装简便,调试容易,使维修者操作准确安全。
(2)提升机后备综合保护装置投入使用后,充分发挥了保护可靠、性能良好的特点,并多次制止了提升事故的发生,通过对记忆故障功能的查询,给排除故障隐患提供了依据,这样不仅减少了设备维修时间,而且也减少了维修成本,经济效益十分显著。
(3)当后备综合保护装置发生故障时,原有的保护系统不受此影响,只需关闭后备保护装置的电源即可。等提升机正常停车后,再进行维修。
3 提升机后备保护装置
矿井提升的安全装置都具有预防事故发生或事故发生后避免事故扩大的作用,我国安装的提升安全装备过去仅为满足《矿井安全规程》、标准化和现代化矿井检查的需要,但随着高产高效安全矿井建设的需要,一些故障预测、预报和状态维修的装备也在一些大型矿井安装使用,本文重点介绍适应高产高效矿井提升的3中后备保护安全装置。
3.1 过卷过放缓冲装置
过卷过放缓冲装置按吸能或缓冲元件可分为塑性变形吸能、摩擦吸能、液压阻尼吸能和弹性缓冲四类。塑性变形类似利用吸能元件工作时发生塑性变形耗散能量,其主要结构有木质型罐道、拉伸钢制杆件、未拉伸尼龙绳、线性塑性应变钢带和柔性罐座;摩擦吸能是利用吸能元件相对运动时,接触面间的摩擦功来耗散过卷容器的能量,其主要结构有钢丝绳螺旋绳槽式和摩擦滚筒式;液压阻尼吸能是通过阻尼产生的阻尼耗散过卷容器的能量,有液力和气动两种形式;弹性缓冲通过弹性元件将过卷容器的能量转换成变形能,使冲击力的作用时间增大、减少冲击力峰值,有弹簧和橡胶缓冲两种类型。从这些装置的原理可以看出,其作用都是事故发生后避免事故扩大的,属于后备保护。
目前,摩擦滚筒式过卷缓冲装置已在煤矿中广泛应用,并真正起到了保护作用。
3.2 防止制动失效装置
盘式制动器补偿增压装置是在提升机安全回路节电动作以后才启动油泵,并开始监测提升机测速电动机的电压。若发现提升机未按设定的减速度减速制动,则立即实施补偿制动,同时将原制动器的松闸压力油与盘式制动器补偿增压装置的油箱接通,确保闸能贴上制动器并补偿正压力,并通过对测量减速与设定减速度的比较控制补偿好制动力的大小,以保证提升机减速停车又不至于因补偿制动力过大造成提升机打滑。若发现提升机正在按设定的减速度减速制动,则盘式制动器补偿增压装置不实施补偿。该装置包括:执行机构、动力机构和控制机构。执行机构是在矿井所使用的盘式制动器上改造而成,将原制动器中活塞与后盖形成的空间改造成一个压力腔,通过在此液压腔中注入压力油推动活塞增加闸瓦与制动盘之间的正压力,实现补偿制动力矩的功能。动力机构为——液压站,包括电机、油泵、电磁换向、液压集成阀块等。控制机构包括手动控制、自动控制两种控制形式。该装置的作用是预防事故和避免事故发生后的进一步扩大,属于后备保护。盘式制动器补偿增压装置在徐州的董庄煤矿和旗山煤矿、开滦的吕家煤矿等安装使用,现场使用表明,该装置的控制部分和压力补偿功能运行可靠,起到了制动力的补偿作用。
3.3 摩擦提升滑动监控装置
摩擦提升滑动监控装置包括滑动检测和消除滑动两部分。在提升机运行过程中,通过光电编码器和单片机组组成的监测仪对滑动速度进行检测和判断,一旦出现滑动,发出报警、断开安全回路实现摩擦轮制动,并利用特制的钢丝绳制动机构的共同作用制动住提升系统,实现滑动保护。该装置具有自动和手动两种控制。从原理得知该装置属于后备保护装置,同时对提升系统具有辅助制动效果。该装置已经在徐州夹河矿投入使用,并成功地实现了滑动报警和钢丝绳制动。
4 结语
总之,后备保护装置在矿井提升机中发挥着重要的作用,它不仅增强了提升机的抗干扰能力,而且提高了保护的可靠性。此外,后备综合保护装置具有操作简单、维修量小的优良特性,还能对提升容器提升位置值、运行速度值及提升方向进行数字显示,并具有声光报警、安全制动及故障记忆的功能,因此说矿井提升机后备保护装置具有较好的推广和应用价值。
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