关于主提升绞车闸瓦磨损开关的改进
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摘要：绞车制动装置是矿用绞车的重要组成部分。闸瓦磨损保护的正确与否直接关系到绞车的运行安全。《煤矿安全规程》要求，当闸瓦磨损间隙超过规定值时能自动报警或自动断电。公司现使用的JK-2.5×2/20主提升绞车，盘形闸间隙保护均使用机械式行程开关，闸瓦磨损保护机构陈旧，动作不灵活，可靠性差，在实际使用中，故障率高，维修量大，保护容易误动作，影响生产。通过把机械式行程开关改进为电容式接近开关后，调校时间大为缩短，调校间隙精度高，不存在机械疲劳，故障元件查找快速准确。这种新型的保护装置，保护动作灵敏可靠，使闸瓦磨损保护得到完善。
关键词：绞车； 闸瓦； 开关； 改进
Abstract: the winch braking device for mine is an important part of the hoist. Wear the correct or not protect the cambered directly related to the safety of operation. "Coal mine safety rules" requirement, when brake shoe wear clearance can automatic alarm when more than rating or automatic power outages. The company now use JK-2.5 by 2/20 main hoist, disc brake clearance protection all use mechanical travel switch, brake shoe wear protection agencies dated, action not flexible, poor reliability, in actual use, high failure rate, large amount of maintenance, protection easy misoperation, affect production. Through the mechanical travel switch for the capacitive proximity switch improvement, set-up time is much shorter, gap precision calibration high, there is no mechanical fatigue, fault components for fast and accurate. This new type of protection device, protect action is sensitive and reliable, brake shoe wear protection improved.
Keywords: winch; Brake shoe; Switch; improvement
中图分类号： U664.4+4 文献标识码：A文章编号：
通过多年来的维修实践，机械式开关存在诸多弊端，间隙保护精度差，由于行程开关弹簧片机械疲劳极易产生保护误动作，绞车安全制动后，给提升机自身和提升钢丝绳造成极大的损害，成为较大的安全隐患。鉴于以上不足，采用电容式接近开关代替机械式行程开关，可以克服以上缺点，解决潜在安全隐患。
1、接近开关的安装
首先做一个固定接近开关的钢板座，在钢板座上钻一个大小与接近开关直径稍大的孔，用以固定开关。再做一块F型钢板，作为间隙检测板，该钢板牢固固定在闸瓦上。把间隙检测板和接近开关安装好后，通电即可调整间隙检测板与接近开关之间的有效保护间隙。接近开关安装如图1所示
图1
2、闸瓦磨损保护电路工作原理
选择220V带指示灯的微型交流继电器和接近开关，把继电器与接近开关串联后接上220V交流电，即构成间隙保护电路中的其中一个检测回路。由于选择的是常闭型接近开关，接近开关离间隙检测板之间的距离在保护范围内时，其接近开关内部电路不发生翻转，微型继电器和接近开关上的指示灯微亮，均表示该回路处于正常保护工作状态，同时也表示闸瓦间隙在有效范围内。随着提升机的不断运行，闸瓦不断磨损变薄，当磨损厚度大于调校的安全规程规定值时，接近开关的电容量也随之发生变化，内部电路工作状态发生翻转，立即输出开关信号，接近开关检测到间隙异常而动作，同时接近开关和微型继电器发光指示，绞车安全制动，从而达到闸瓦间隙超限保护的目的。
利用微型继电器常开触点（可并联一对，以提高保护电路的可靠性），作为保护电路的输出接口，如绞车有十六路闸瓦磨损开关，即把十六路保护电路的输出接口全部并联（串并联与否主要看所选择的接近开关是常开型还是常闭型，同时要根据PLC输入接口电路的要求来选择）起来，接于PLC的输入接口电路上即可。闸瓦磨损开关保护电路原理图如图2所示，保护输出接口电路如图3所示。
图2
图3
3、日常检查与维护
为了保护电路随时处于正常工作状态，必须每天进行巡视检查、紧固间隙检测板螺母；为了快速准确检查和调整闸瓦间隙，可按保护间隙数据要求制作一个木质检测块，检查时把检测块插在间隙检测板与接近开关之间，调整接近开关即可。进行闸瓦磨损开关故障检查时，哪个接近开关指示灯亮，就是故障点，故障为间隙超限或接近开关损坏，检查故障快捷、直观。
4、电容接近开关的使用注意事项
（1）电容式接近开关理论上可以检测任何物体，但检测距离要尽量减小，也便保证检测灵敏度。
（2）电容式接近开关的接通时间为50ms，所以在当负载和接近开关采用不同电源时，务必先接通接近开关的电源。
（3）请勿将接近开关置于200Gauss以上的直流磁场环境下使用，以免造成误动作。
（4）DC二线的接近开关具有0.5-1mA的静态泄漏电流，在和一些对DC二线接近开关泄漏电流要求较高的场合下尽量使用DC三线的接近开关。
（5）避免接近开关在化学溶剂，特别是在强酸，强碱的环境下使用。
（6）为了保证意外性发生，在接通电源前检查接线是否正确，核定电压是否为额定值。
（7）为了使电容式接近开关长期稳定工作，由于其受潮湿、灰尘等因素的影响比较大，请务必进行定期的维护，包括检测物体和接近开关的安装位置是否有移动或松动，接线和连接部位是否接触不良，是否有粉尘粘附。
5、改造后的效果
闸瓦磨损开关经改造后，在川九一项目部使用。从三台主提升绞车一年的使用情况看来，改造后的开关性能稳定，工作可靠，没发生过一次误动作，没出现过一次因闸瓦磨损开关故障造成误机而影响提升运输，闸瓦磨损开关故障率大为降低，保证了提升绞车的正常运转，为项目部的正常生产奠定了基础。提升绞车电控故障几率降低，对于维修人员减少了工作量。大大提高了工作效率。通过把机械式行程开关改进为电容式接近开关后，安全可靠，调整方便，装设美观，投入少，维修费用很低，几乎是免维护，维修费用几乎为零。调校时间大为缩短，调校间隙精度高，不存在机械疲劳，故障元件查找快速准确，保护灵敏可靠。未改造前，闸瓦磨损开关动作发生率占故障率的24％左右，其中误动作占20％。因此用去维修工时据不完全统计全年约220小时/台。每年还需近万元的维修材料费。通过估算，经过对所有3台提升绞车闸瓦磨损开关的改造，一年可为项目部节约维修材料费5万余元，节约维修工时500小时以上。由此可见，这项闸瓦磨损开关的的改造是成功的。
6、结束语
采用改进后的电容式接近开关，体积小，灵敏度高，寿命长，消除了误动作，维修投资几乎是零，而且使用弱电压安全可靠。检查时把检测块插在间隙检测板与接近开关之间，调整接近开关即可快速准确检查和调整闸瓦间隙，进行闸瓦磨损开关故障检查，哪个接近开关指示灯亮，就是故障点，故障为间隙超限或接近开关损坏，检查故障快捷、直观，给维修人员带来方便，有利于提高矿井提升机的安全运转，是机械式闸开关的理想替代产品，值得推广。