直流调速提升机零速制动技术研究与应用

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[摘 要]提升机的制动系统主要依靠液压站盘形闸片进行液压制动，而一旦液压站油路、碟簧等出现问题造成制动失效，后果不堪设想，通过引入“零速制动”，增补了制动的手段，杜绝了设备事故的发生。

[关键词]提升系统 ； 制动系统； 液压站 ； 零速制动

中图分类号：TD633 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0233-01

一、背景

西石门铁矿提升机的制动系统主要依靠液压站通过液压油的压力作用于提升机滚筒闸盘的盘形闸实现制动，而提升机在正常运行过程中，如果发生安全继电器释放，就代表应立即进行安全制动，提升机在液压制动系统的抱闸作用下应能停止运转。如果液压制动系统出现问题，如油路不回油、碟盘崩烂等，引起液压制动力矩不足，就不能够实现可靠抱闸，此时提升容器就可能会向重物的方向移动，出现溜车现象。如果不能抑制这种溜车，必然会出现严重的提升事故。

二、“零速制动”的引入

在液压制动系统不可靠时，投入电气制动功能，通过电气辅助制动，使电机通电运行，在电机电磁转矩的作用下，可以降低滚筒的旋转速度，即在低速或零速时，通过在主程序中编写“零速制动”小程序块用以控制调速装置或调速系统来实施并作用于电机以达到制动，能够有效避免发生严重事故，或者降低事故的危害程度。

三、零速制动实施条件

1.安全回路断，延时时间（根据系统二级制动时间确定，略长一秒左右）到，系统检测到任一速度源还有速度（来源编码器和测速机，速度算法位置定时扫描法，非SPD指令）反馈且大于0.3m/s，使能调速装置。

2.在零速制动过程中，若两个速度都大于0.2m/s，小于 0.3m/s，零速制动不能自动解除时，可按下停车按钮或松绳开关动作，或过卷开关动作 ，终止零速制动功能，在任一速度源的速度大于0.35m/s时，零速制动再次投入，停车按钮或松绳开关动作，或过卷开关动作不能解除零速制动。

四、零速制动实施注意事项

零速电气制动功能仅仅是电控系统中预留的一种针对特殊故障的后备保护功能，其功能的正常起作用是建立在一定的条件

1.主回路正常（包括进线电源正常、调速装置正常、主电机回路正常）；

2.PLC能够正常工作，相关检测元件工作正常。

3.在提升机的正常使用中不应该且不能将它作为提升机正常使用的手段。液压制动系统才是提升机正常安全运行的基础，应保证液压制动系统的正常工作性能。

基于以上原因，零速制动只是在液压制动系统失效后的一种被动补充功能。其次，当速度检测元件出问题或人为程序出现逻辑错误（如中间继电器或时间继电器线圈用重），零速制动有可能误投入，若此时液压闸制动力小于变频拖动力时，提升机有可能运行，造成设备事故。

所以，零速制动投入条件应该设计的更严格，防止误投。必须采取以下措施：1.投入时速度检测用测速机和编码器串联条件，两者必须都满足。2.检测速度方法用位置定时扫描法，对三菱系统不能用SPD指令。3.解除零速制动的速度检测条件采用测速机和编码器任意一个不满足即停止。

五、零速制动控制功能实现

零速制动控制的实现是通过控制调速装置重新工作来实现的，具体是通过控制传动装置的1 零速使能，解封传动装置的脉冲封锁。2零速正向/反向，根据程序根据速度反馈的方向接通正向解封或反向解封。

六、实验改造效果

当提升机实施安全制动或工作制动时，液压站各阀组出现堵塞时或盘形制动器蝶形簧卡置、疲劳时等等引起的制动闸失效，通过绞车司机按下操作台上的操作台急停按钮，自动投入零速制动，提升容器和配置向比较轻时，提升容器将以0m/s～0.3m/s的脉动方式向上运行，直至碰到防撞梁而停止。当提升容器和配重相比较重时，提升容器将以0m/s～0.3m/s的脉动方式向下运行，直至碰到下防撞梁而停止，避免了由于制动器失效而引发的提升容器在重力加速度的工况下，出现冲撞防撞梁而引发的恶性事故。该保护的投入使用、增加了竖井提升的安全系数，实现了本质安全，杜绝了恶性事故的发生。

七、结语

零速制动作为提升机液压制动后备制动方式工作于提升机系统中，对提升机安全性有所帮助，相信经过长时间的应用和完善，零速制动功能必能推广到提升机应用中。

参考文献

[1] 宋家成、王艳、朱昱？编《直流调速系统应用与维修》中国电力出版社，2008年7月.

[2] 矿山特种作业人员安全技术培训考核统编教材《主提升机操作工》中国劳动社会保障出版社.

作者简介

陈志强，男，35岁，电气工程师，2006年7月毕业于内蒙古科技大学自动化专业，一直从事矿山设备运行管理工作.