矿用提升机闸瓦综合保护系统的应用

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【摘 要】 煤矿企业所用提升机是运输环节重要的运输设施之一，实现自地面到井下的过程运输，其在煤矿企业的生产过程中起着积极的纽带作用，KTZ-Ⅱ型的闸瓦保护装置，是运用在提升系统的一套安全保护配置，本文就对其特点、工作原理及安装调试、运行过程中的注意环节进行了分析，对今后的使用与维护具有一定的指导意义。

【关键词】 煤矿 提升机 闸瓦保护

煤矿提升机能在较短的距离内，以很高的速度往返运行。在这种条件下，为了确保煤矿提升机提升容器运行准确、安全、可靠，提升机必须具有性能良好的控制设备和可靠灵敏的安全保护装置。根据《煤矿安全规程》的要求，提升装置必须装设下列安全装置：防过卷装置（过卷开关）、防过速装置、限速装置、过负荷装置和欠电压保护装置、闸瓦过磨损保护装置、松绳保护装置、满仓保护装置和深度指示器失效保护装置等。此外，在提升机上还设有制动油过压和欠压继电器、油过压和欠压继电器以及测速发动机。本文重点论述矿用提升机的闸瓦综合保护系统在煤矿中的应用。

1 闸瓦保护装置简介

在煤矿企业，提升机是位于井下工作环境与地面系统联通的纽带环节，是重要的运输设备，承担着材料、设备、工具乃至下井人员的提升与下放任务，由于距离地面几十米甚至几百米的落差，因此，提升机的提升与下放都需要进行相应的速度控制，不然，由着提升罐笼的自然下落，其速度将非常之快，所以为了免除这种可能发生的重大事故，就需要配备制动保护设施，利用盘式制动器的制动力矩原理对其进行被动制动，KTZ-Ⅱ型号的闸瓦综合保护装置就是对制动力的适时检测的装置，是随着不断安全需要而取得很大先进成效的新的型号配备，对提高制动器的安全运行安全行，有着可靠的监护、管理作用。

闸瓦综合保护装置是以《煤矿安全规程》有关规定为前提，以实际的现场生产环境为基础，在原有型号的基础上，所研发出的新型产品，不仅仅拥有原有型号的诸多保护功能（例如减速段超速、等速段超速、过卷保护、断轴保护、限速保护等），还增加了很多新的保护性能，比如贴闸压力功能、提升次数信息记录、速度信息采集、闸瓦间隙、闸盘的偏摆、贴闸的压力以及故障的历史信息存储等，同时还设立监控平台，实现对现场的及时掌控，在遇到故障发生状态时，可以实现故障警示信号发送至管理平台，保证了故障的及时发现和处理，对提升机的安全制动保护，起到了积极的监护作用，在煤矿企业以安全为第一要领的今天，其实际意义彰显无遗。

2 KTZ-Ⅱ闸瓦综合保护装置的运行原理

2.1 系统构成

对于提升机来说，闸瓦综合保护装置主要是实现提升机的停车功能。由于闸瓦是最容易磨损的零件，当磨损超过设备的限度时，制动力矩将会下降或者不再产生制动力矩。为了避免此类情况的发生，规定提升机必须装设闸瓦磨损保护装置，当闸瓦与制动盘的间隙超过规定值时，能自动报警或自动断电。KTZ-Ⅱ型保护系统构成主要包括控制主机，信息采集盒、传感器、开关等，其中采用控制主机包括计算机和PLC控制机柜，而传感器是整个监控系统中的重要构成，是信息的发送装置，包括闸瓦压力传感器、速度传感器、偏摆传感器、位移传感器、电流传感器以及单霍尔传感器等。整个系统的构成就是信息的传送、信息的处理的基本内涵。

2.2 基本原理

该系统是收集现场传感器所收集到的信息数据，配备普遍采用的工业级别的模拟量数据采集模块，对闸瓦的系统实际运行数据进行的采集和整理，然后运用微机的数据分析，对各类传感器所传输数据进行了相关性分析，然后对照设置的各项系统运行参数，来决定其运行情况是否正常，如果出现数据对照参数，有不正常现象，就可以提出警示，并将问题汇总展现出来，系统中还设置了技术帮助和故障处理办法，可以针对简单的，常见的一些故障、系统问题提供帮助。

3 提升机闸瓦综合保护系统功能

3.1 闸瓦间隙检测及保护

该系统能通过位移传感器检测提升机运行时的闸瓦间隙，并实时显示，在闸瓦间隙大于2mm时，显示器上实时显示的位移数据变红，并发出“闸瓦间隙偏大”的声音报警，并通过闸制动继电器动作，实现安全制动。

3.2 闸瓦压力检测及保护

系统能在线测定每副闸瓦的贴闸压力、敞闸压力，在闸瓦贴闸压力小于设定值时，发出“弹簧疲劳”的声音报警，并通过闸制动继电器动作，实现安全制动。

3.3 闸瓦空行程时间检测

在提升机运行出现故障紧急制动时，此系统能够在线测定每副闸瓦的空行程时间。

4 提升机闸瓦综合保护系统的安装、运行注意事项

4.1 安装过程中的注意事项

不可以将该系统安装在布有危险的爆炸性气体的氛围中，禁止在使用地点的周围环境中存在易燃易爆的物品摆放，禁止在提升机正常运行时间段实施有关设施的安装，禁止安装在有剧烈震动和冲击的位置，应该安装在合适的温湿度环境下，在安装过程中，要做好安装的细节工作，不能存留螺丝、垫片等金属物件，要注意保护线路，不能造成线路的损坏。

4.2 正常运行的注意事项

在正常运行过程中，要严格操作规范，认真执行相关规定，针对出现的故障，可以依据有关处理办法进行及时处理，但是在处理过程中，要确保系统停止运行状态下进行操作，不可以盲目为之。当然由于温湿度和煤尘、粉尘等的影响下，势必会出现一些设施的异常，这就需要管理人员对其进行定期的维护保养，并建立维护保养机制，填制维护保养记录，可以早期发现问题，并在故障发生前进行妥善处理。

5 结语

总之，KTZ-Ⅱ闸瓦综合保护本着结构简单、安装快捷、操作方面、功能强大的诸多优势，应用在提升系统中，很大程度上提高了提升运行系统的安全可靠性，在对安全日趋关注的今天，相信提升机综合保护控制装置，将带了新的提升，为安全贡献更巨大的技术支持。

参考文献：

[1]国家安全生产监督管理局，国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程.北京煤炭工业出版社，2012年.230～231.

[2]KTZ-Ⅱ型提升机闸瓦综合保护系统说明书.徐州泰荣煤矿设备有限公司.

[3]万佳萍.矿山固定机械使用与维护[M].北京：冶金工业出版社，2011.

[4]曾令琴.PLC原理及应用技术[M].北京：人民邮电出版社，20l2.

[5]马潮.AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011.