矿井提升机

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矿井提升机范文第1篇

[关键词]矿井提升机，直流调速，可编程逻辑控制器

中图分类号：TD633 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0172-01

引言

本文论述的主井提升机全自动化控制系统实现了矿井提升机数字化调速，自动化控制和人机界面的管理，提高了主井的提升能力和生产效率，降低了能耗，维护工作量，故障率和相关费用，促进了矿山企业的科技进步和生产力的发展，为矿山企业的现代化建设增添了新的内容，为矿山企业的安全生产提供了有力保证。

1 主提升机自动化系统组成

主井提升机主要承担煤矿原煤的提升任务，它应能按照预定的力图和速度图，在四象限实现平稳启动，等速运行，减速运行，爬行和停车，而且在运行过程中要有极高的可靠性”根据主提升机上述工况要求设计了望峰岗矿新主井主提升机系统，提升机的整体拖动控制系统如图1所示。

2 主提升机全自动化系统的设计

主井提升机自动化的设计，主要需要利用可靠的传感设备，配合逻辑严密的pLC逻辑控制，将人工操作提升机改为依提升速度图，由计算机自动控制提升机的启动，加减速和停车，达到自动开车，自动加减速，自动停车，故障记忆及自动设置等功能“由于位势能负载转动惯量变化的复杂性和数字调节的局限性及安全考虑等因素，自动化提升主要研究的是全载状况下，而没有对检修查验状态下（速度小于ZM/S）进行技术研究”主控制系统选用由西门子57一300系列可编程序控制器（PLC）作为控制单元“自1969年美国研制出世界上第一台PLC以来，PLC己得到迅速发展，在工业控制颁域中占主导地位”目前PLC己经成为工业控制的标准设备，是自动化领域的三大技术支柱之一”。

2.1模块诊断功能

S7一300的点信号模块具有对信号进行监视（诊断）和过程中断的响应功能“通过诊断可以确定数字量模块获取的信号是否正确，或模拟量模块的处理是否正确”数字量输入/输出模块可以诊断出以下故障：无编码器电源，无外部辅助电压，无内部辅助电压，熔断器熔断！看门狗故障，EPROM故障，RAM故障！过程报警丢失等“模拟量输入模块可以诊断出无外部电压！共模故障！组态/参数错误！断线！测量范围上溢出或下溢出等故障”模拟量输出模块可以诊断出无外部电压！组态/参数错误！断线和对地短路等故障”。

2.2过程中断

通过过程中断，可以对过程信号进行监视和响应“根据设置的参数，可以选择数字量输入模块的每个通道组是否在信号的上升沿，下降沿产生过程中断，或在两个边沿都产生过程中断”信号模块可以对每个通道的一个中断进行暂存“模拟量输入模块通过上限值和下限值定义一个工作范围，模块将测量值与上，下限值进行比较”如果超限，则执行过程中断“执行过程中断时，CPU暂停执行用户程序，或暂停执行低优先级的中断程序，来处理相应的中断功能。

3、行程pLC硬件构成及双pLC比提升行程控制

提升行程控制器由PLC两个轴编码器和井筒开关等组成“其中一个轴编码器装在提升机的驱动轮上，另一个装在提升机的导向轮上；行程控制器所用井筒开关装在井筒中齐平位置（即井口停车位），同步位置（距齐平位10米左右）和限速位（距齐平位30米左右）三个地方。

两台轴编码器将提升机钢绳在线速度和行程位置转换成脉冲信号分别送入PLC中，PLC将部分操作信号，保护信号以及设定的一些行程参数与轴编码器信号结合起来进行逻辑运算处理，自动产生提升机所需的速度给定信号（即运行曲线），为了尽量减少起动，制动过程中的机械冲击，提高提升机控制精度，速度给定信号的加速！减速段为/S0型曲线，减速段行程通过PLC实际运算来调节减速度以保证其为一固定值，从而保证了停车点不变和停车点的精度"数字行程监控器的误差不大于2CM。

3.1双线制提升机安全保护回路

提升机由机械！液压和电气三部分构成，系统复杂“为保证提升机系统的安全可靠，必须采用双线制，即PLC安全回路和继电器安全回路相结合，来自提升机各部分的保护信号分为立即施闸！井口施闸，电气制动和报警4类”其中井口施闸！电气制动和报警类事故信号直接引入到PLC中，PLC将其处理后送监视器显示故障类型并控制声光报警系统报警并施闸，而立即施闸类事故信号除引入到PLC中处理，显示！报警外，还直接引入到安全直动回路，动作施闸系统施闸“系统的安全回路有两套，一套由PLC构成，另一套为继电器直动回路”。

3.2行程精度校正系统设计

矿井提升机的控制系统实质上是一种位置控制系统，特别是在减速，爬行和停车阶段，每一个位置都决定了提升机的运行速度，当到达停车点，发出停车施闸信号，这对自动化提升是至为关键的，因此，脉冲值"需根据实际行程值的判断，必须获得高精度的行程计数。

4 系统网络化的硬件设计

矿井提升机范文第2篇

关键词：提升机；控制技术；研究现状；矿山企业；矿井

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.073

在矿山生产中矿井提升机做为生产中的关键设备，不仅关系到矿井的经济运行，还关系到企业的安全生产，故对矿井提升机控制技术有关研究现状进行进展分析是非常有必要的。

1 矿井提升机控制技术发展现状分析

矿井提升机应用在国内的矿山生产中起步时间较晚，正式开始应用的时间在1958年，提升机是在地表和井下不断进行往复运行的，所以一旦有故障的出现就会造成设备损坏，另外矿井提升机控制系统非常的复杂、耗电量也较大。2015年国家安监总局制定关于《金属非金属矿山禁止使用的设备及工艺目录》中包含TKD型提升机电控装置及使用继电器结构原理的提升机电控装置，TKD电控存在问题主要有：电控设备是继电器―接触器系统，电机的启动、制动、调速采用转子回路中切换电阻的方式，只能为有级调速，调速效果差，电阻发热消耗电能，电阻易损坏，故障率非常的高。电阻调速电控系统存在的问题，是设备技术水平的先天缺陷，无法使用调试手段克服，只能根据现场情况适当改善，并且调试难度大，效果很难理想，不能兼顾正力、负力提升负荷变化比较大场合。所以未来高可靠性、高效、综合自动化等将成为其发展的方向。而当前随着科技技术的进步和矿井生产现代化要求的不断提高，提升设备及控制系统也逐步趋于完善，各种新技术逐步应用于矿井提升设备中。总结起来当前矿井提升机控制技术主要具有下面几个特点：

（1）矿井提升机处于四象限内运行：在不同的阶段内矿井提升机既有正力也有负力，既有正转同时也存在负转，既有制动也有电动，所以在金矿当中使用的矿井提升机在运行过程中则需要处于四象限内进行运行。

（2）矿井提升机运行速度较为可靠和准确：矿井提升机属于位置控制系统的一种，不断下放和提升往复过程中在何位置等速运行、何位置减速运行、何位置加速运行等都是有严格要求的。

（3）矿井提升机控制技术可以实现对行程的直观显示：当矿井提升机不断下放和提升往复过程中，设备的操作人员是能通过深度指示器及显示器读取设备实时位置的。

（4）矿井提升机控制系统在故障监视领域较为完善：当设备运行过程中出现故障的时候，做为矿井提升系统是会报警和显示的，这也使得故障的排除速度有效的较快了。

2 矿井提升机控制系统组成分析

在整个矿井运行系统当中，提升机控制系统属于核心部分，该核心系统的质量将直接的关系到矿山生产效率及生产安全，当前PLC、变频调速已经成为了矿井提升控制系统的重要调速方案，从而实现了调速的平滑以及保护措施的兼备。

随着数字技术的发展，PLC系统已被广泛应用，并被使用单位认可。“交―直―交”变频技术已经非常成熟，变频调速技术已成为提升机的最佳选择，其具有无级调速，调速精确，节能效果显著等优势，在矿山企业得到了广泛应用。特别是近年来，变频系统矿井提升机大量应用，使矿井提升机达到了一个新水平。采用变频调速技术，可以很容易的解决调速控制中的问题，而且节约大量电能，在仅增加少量成本的前提下，可以通过节能增效，逐步收回投资。从使用的角度出发，变频调速技术无论从经济角度、还是从技术角度考虑，都是矿井提升机电控系统的最佳选择。变频调速电控系统：共由1台变频调速柜、1 台电阻柜、1台综合电源柜、1台控制操作台组成。 控制操作台负责整个提升工艺过程的控制及保护。变频柜、电阻柜、低压配电柜，完成系统的电气传动、闭环控制各类保护，使系统更安全更可靠。

3 矿井提升机控制技术创新发展趋势

结合矿山生产及安全现状，未来矿井提升机控制技术创新发展趋势按照几个方面进行：

（1）平滑调速且调速精度高。这一方面是为了避免启动过程中出现提升机容器下坠现象，另一方面是在保证安全和准确停车的条件下将爬行段距离设计得尽可能短，进而获得较高的提升能力。

（2）完善的故障监视装置。电控系统一旦出现故障能及时按照故障的性质进行保护，并且能对故障进行显示，使之迅速排除故障。

（3）综合自动化控制。目前国内外生产的提升机，其控制、监视及保护措施已由原来的继电器或半导体逻辑单元的技术水平发展到多PLC、智能仪表的数字控制以及上位工控机监控的网络控制技术水平。

（4）安全系统、监控系统和保护系统的不断完善；

4 总结

矿井提升系统是矿山生产中极其重要的环节，它的正常运行与否直接影响着矿井的安全生产。提升机电控系统必将沿着数字化控制方向发展，具有高自动化程度的、完善的控制系统，其适用性更加广泛。能为矿井提供更安全、高效、强大的技术服务，使矿井提升机控制朝着智能化控制的方向发展，为矿井建设提供更强大的物质基础。

参考文献：

[1]刘鹏，马春燕.李媛.王学泰.提升机电控系统改造及节能分析[J].矿山机械，2013（02）.

矿井提升机范文第3篇

【关键词】矿井提升机；系统故障；分析诊断

一、矿井提升机的使用现状

西方的先进工业国如英国、德国对矿井提升机的安全性十分重视，大多已通过PLC设计了矿井提升机的电控系统，通过多种方式（如继电器、PLC+继电器、PLC+PLC）构成了能独立工作的双通道安全监控与安全回路，且在有关软件的设计中也采用了多种监视保护手段，系统安全性与可靠性大为增加。我国当前的提升机电控系统大多仍由继电器与由电子元件组成的控制单元组成，虽然设有安全电路，但系统内外电缆众多，联锁点密集，再加上矿井工作环境恶劣，粉尘污染和点蚀较多，常导致触电闭合或断开异常，频繁发生线路故障，极大的影响了整个系统的可靠性，与国际先进水平还有较大的差距。矿井提升系统通常由机械、电气和液压三部分组成，矿井提升机发生的故障大致可分为机械故障与电气故障两类，机械故障主要包括制动事故、过卷事故和断绳事故，电气故障主要包括主回路电流、低压电源漏电和控制电源失压等。这些事故不仅会影响矿井的正常作业，也造成矿井设备的损坏和人员的伤亡。

二、机械故障的诊断与分析

（1）过卷事故。过卷事故是指在矿井提升机的作用下容器超过正常航程的现象，通常表现为上行容器过卷和下行容器下放，其发生的主要原因为：一是制动系统发生故障导致制动力不足；二是减速段时超速保护装置失灵，导致超速。（2）断绳事故。随着多绳摩擦提升的使用，断绳事故的发生率已大幅降低，然而，因提升系统设计缺陷、产品结构缺陷以及操作工人操作不当与管理缺失等因素导致的恶性断绳事故仍时有发生，造成断绳事故的原因除过卷外，制动和保护装置失效、司机操作不规范和滑动也是重要因素。且多绳提升也放宽了罐笼防坠器的使用。对于该类事故，最佳的解决方案便是避免超速、过卷，对超载、滑动和制动进行动态监视，并制定科学的保护措施。（3）制动器失效。制动器是矿井广泛使用的机械制动装置，是矿井提升系统减速、刹车以及在发生故障的情况下进行紧急制动的最后手段。盘式制动器是当前使用较为广泛的制动器，其采用弹簧制动和液压松闸的方式工作，其工作原理如图所示：

其中，1为滚筒，2为制动盘，3为闸瓦，4为活塞，5为蝶形弹簧。当油缸油压最小时，蝶形弹簧的预压缩恢复张力将阐瓦压向制动盘，使制动盘获得垂直作用力，为全制动状态；油压升高时，液压油推力增大，弹簧力被部分克服，对制动盘的作用减小，降低了制动力矩，待油压升高至u以克服弹簧时，制动解除。制动失效主要表现在三个方面：一是制动力矩过大，制动张力过大引起滑动；二是制动初速过大、超载导致电路跳闸，下次开车时司机将方向开反，等发现时速度已经较快，再实施制动常发生制动不住的现象；三是制动力矩较小。可见，制动正压力过大和过小都会导致制动故障，因此，在提升机的工作过程中应注意制动正压力的范围，进行即时监测。（4）摩擦提升机故障。摩擦提升机效率高，近年来得到了较快的发展，尤其适用于大型煤矿，由与摩擦提升是以钢丝绳和摩擦衬垫产生的摩擦力传递动力，也存在着较大的安全隐患。其主要产生原因如下：一是超载；二是钢丝绳或衬垫有油污，新购进的钢丝绳上的油污未洗涤干净，其次是维修时使衬垫或钢丝绳沾染上油污；三是起动时制动力矩大导致加速度、减速度较大，使得张力差大而引起滑动。

三、电气故障

电气故障主要包括直流电枢回路故障、交流电枢回路故障、控制回路故障和磁场回路故障。直流电枢回路故障包括直流电书接地跳闸、直流电枢回路过电流、热过载和电动机超温等；交流电枢回路故障包括高压开关柜过负荷保护动作、高压开关柜电流脱扣、跳闸和电枢整流变压器超温报警等；控制回路故障主要包括调节器板输出监视、控制电源监视和计算机硬件故障监视等；磁场回路故障包括磁场变压器过电流、低压开关柜过流、磁场变压器超温跳闸等。

参 考 文 献

[1]汝岑.关于矿井提升机盘式制动器的工作可靠性分析研究[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2011（6）

矿井提升机范文第4篇

[关键词]矿井提升机；交流变频调速； PLC

中图分类号：TD633 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0449-01

矿井提升机是矿山生产的关键设备之一，一旦其电控系统出现故障，将影响矿山整体的生产，带来重大的经济损失和安全隐患。由于矿井提升机的电控大多为继电器控制系统，存在线路复杂、故障点多、可靠性低、稳定性差等缺点，不能满足煤矿安全生产的需要，因此，笔者采用PLC控制系统取代原来的继电器控制系统，并配备HMI人机监控系统，实现了对整个交流矿井提升系统的监控。

一、总体设计

1.1 矿井提升机控制系统各部分关系如图1所示

控制系统以PLC为核心，各部分相互配合以完成整个提升过程的控制。测速回路为PLC控制运行速度提供速度信号，深度指示器为PLC控制行程提供信号。各种故障信号的输入使PLC作出相应的动作如安全回路的动作、发报警信号等。操作监视平台是操作人员用来操作提升机的，以处理各种紧急情况。真空转子调速柜是提升机在加速时由PLC发出信号切除电阻。真空换向柜是提升机用来进行正反转切换的。动力制动电源柜是提升机到达减速点时，由PLC发出信号投入动力制动。

1.2 系统设计

矿井提升机交流变频调速系统是以PLC为核心、对提升机的行程和速度进行实时在线控制和监督的自动化系统，通过PLC和HMI，该系统可以实现对所有现场在线设备的程序控制管理、安全联锁控制等功能，并显示各种操作画面，对事故信号进行报警以及打印报表等。矿井提升机交流变频调速系统结构如图2所示。

1.3 变频调速系统设计

本系统采用SIEMENS公司的6SE7033-7EG60型变频器，提升机主电机的功率为180 kW。系统变频器采用矢量控制技术，更加适合提升机的工作环境，只需在控制单元给出对变频器的控制命令（正转、反转、多段速等），即可使提升机按照设定的速度曲线运行，满足提升阶段稳定运行的要求。通用变频器都是单向整流，如果电动机处于制动状态或发电状态，回馈的能量将通过逆变环节到达直流环节，会使直流母线电压升高，因此需要增加制动单元。变频调速装置本身具有过压、欠压、过流、过负荷、缺相、超温等保护，同时配合来自现场的各种信号传感器的监视及相应处理，可实现绞车过卷、过速、减速、限速等重要保护的双线制保护功能。在变频器系统中输出闸控信号到PLC，要求只有在变频的输出转矩达到一定值时方可松闸，以避免提升机启动时发生溜车现象。

1.4 PLC控制软件设计

本系统控制核心主要由PLC和上位机组成，因此，系统软件包括PLC控制软件和上位机软件，本文主要讨论PLC控制软件。PLC控制软件的主要功能是对提升机的启动、加速、等速、减速、停车等过程控制、信号采集、逻辑处理。PLC控制任务和过程可被分解为许多子任务和子过程，通过对各个子任务和子过程进行模块设计、功能说明，形成一个模块化的程序结构如图3所示。

二、提升机保护

系统设置了9大保护装置：防止过卷装置、防止过速装置、过负荷和欠电压保护装置、限速保护装置、深度指示器失效保护装置、闸间隙保护装置、松绳保护装置、满仓保护装置、减速功能保护装置。同时设置了安全回路联锁保护装置和控制回路联锁保护，如低频电源联锁保护、高压断路器联锁保护、电流熄弧联锁保护等。

三、信号处理系统

矿井提升机的信号来自于维护提升系统正常运行的工作现场参数，比如传感器的工作位置信号、开关按钮信号、井筒开关的工作状态信号、故障状态信号等，主要分为运行状态、运行参数、操作信号和保护信号4大类，这些信号将在上位机监控界面中显示。同时它们均被引入到主控系统中，与操作控制的相关内容进行逻辑运算和闭锁，最后产生控制指令；各种故障信号将送给安全回路以及PLC输入，根据故障信号的轻重度分级，与故障操作保护系统进行逻辑运算和判断，最后执行为不同的故障处理动作，实现在上位机监控界面中显示并以声、光、文字形式报警

四、总结

该系统经过严格的选型、合理的配置及完善的程序设计，使系统维修方便，自控功能强，可自动显示故障，可靠性高、稳定性好，极大地改善了矿井提升机的运行状况，确保了矿山安全生产。

参考文献

[1] 徐平主编.电控及自动化设备可靠性工程技术.北京：机械工业出版社，1997.

[2] 陈伯时主编.自动控制系统：电力拖动控制.北京：中央广播电视大学出版社，1995.

矿井提升机范文第5篇

关键词：提升机；维护；检查；检修

中图分类号：TD214文献标识码： A 文章编号：

矿井的设备能否正常使用对矿厂的影响巨大，特别是提升机，为保证矿井提升机设备做到持续、安全运转，必须搞好设备的预防性计划维护和检修，及时发现和消除事故隐患。提升机在安全性可靠性方面要求极高，对其而言较高的可靠性能就是使提升容器按要求快速、准确地到达规定位置，保证矿井提升系统高效长期运行。

一、矿井常用提升机的概况

矿井提升机是煤矿生产过程中的重要设备。提升机的安全、可靠运行，直接关系到企业的生产状况和经济效益。一般煤矿井下采煤，采好的煤通过斜井用提升机将煤车拖到地面上来。煤车厢与火车的运货车厢类似，只不过高度和体积小一些。在井口有一绞车提升机，由电机经减速器带动卷筒旋转，钢丝绳在卷筒上缠绕数周，其两端分别挂上一列煤车车厢， 在电机的驱动下将装满煤的一列车从斜井拖上来，同时把一列空车从斜井放下去，空车起着平衡负载的作用，任何时候总有一列重车上行，不会出现空行程，电机总是处于电动状态。这种拖动系统要求电机频繁的正、反转起动，减速制动，而且电机的转速一定规律变化。斜井提升机的动力由绕线式电机提供，采用转子串电阻调速。

二、矿井提升机的日常维护与定期检查

做好提升机的日常维护，及时检查和有计划的修理工作，是减少机械零部件磨损、延长提升机使用寿命非常有效的方法，也为提升机的维修打下良好基础，可有效减少维修次数。

1.提升机的提升机机械传动中所有相对运动的零部件，其相互接触的表面都存在着摩擦现象，造成零部件磨损，导致设备寿命的降低甚至报废，同时也影响提升设备的安全运行。因此，在提升设备的使用和维护过程中，要控制摩擦阻力，降低零部件的磨损速度，提高设备的使用寿命，保证提升设备的安全运行，就必须对有相对运动的摩擦表面进行。此外，还起着散热、防尘、防锈和吸振的作用。

1）剂的选择提升机采用的剂多为矿物性的油和剂。选择油时，要以黏度为主要指标。原则上是当速度高、负荷小、温度低时，选用黏度较低的油；反之，则选用黏度较高的油。选择脂时，要以针入度为主要指标。原则上是载荷大、速度低时，应选用针入度较低的脂；反之，则选用针入度高的脂。

2）方式常用的方式有手工注油、飞溅注油、油环和油链、油绳、油垫、强制给油、油雾和压力循环等几种。无论采用哪种方式，都应保证系统的正常工作。

2.提升机设备的定期检查提升机的检查工作分为日检、周检和月检，应针对各提升机的性能、结构特点、工作条件以及维修经验来制定检修的具体内容。检查结果和修理内容均应记入检修记录簿，并由检修负责人签字。

1）日检的基本内容日检的基本内容有：用检查手锤检查各部分的连接零件（如螺栓、铆钉、销轴等）是否松动，由检查孔观察减速器齿轮的啮合情况； 检查系统的供油情况及制动系统的工作状况；检查深度指示器的丝杠螺母旷动情况，以及保护装置和仪表等动作是否正常；转动部分的稳定性，如轴承是否振动，各部机座和基础螺栓(螺钉)是否松动；试验过卷保护装置；手试一次松绳信号装置，试验各种信号(包括满仓、开机、停机、紧急信号等)；检查各接触器(信号盘、转子控制盘、换相器等)触点磨损情况，对烧损者要进行修理(用砂布和小锉刀)或更换，以保持其接触良好；检查调绳离合器及天轮的转动情况，如衬垫、轴承等；检查提升容器及其附属机构(如阻车器、连接装置、罐耳等)的结构情况是否正常；检查防坠器系统的弹簧、抓捕器、联动杆等的连接和情况；检查井口装载设备的工作情况；检查提升机钢丝绳的工作状况等。

2）周检的基本内容周检的内容除包括日检的内容外，还要进行下列各项工作：检查制动系统(盘式闸及块闸)，尤其是液压站和制动器的动作情况，调整闸瓦间隙，紧固连接机构；检查各种安全保护（如过卷、过速、限速等）装置的动作情况；检查滚筒的铆钉是否松动，焊缝是否开裂；检查钢丝绳在滚筒上的排列情况，以及绳头固定得是否牢靠；摩擦式提升机要检查主导轮的压块坚固情况及导向轮的螺栓和衬垫等；检查并清洗防坠器的抓捕器，必要时予以调整和注油；检查制动钢丝绳及其缓冲装置的连接情况； 修理并调整井口装载设备的易损零件，必要时进行局部更换。

3）月检的基本内容月检的基本内容除包括周检的内容外，还需进行下列各项工作：打开减速器观察孔盖和检查门，详细检查齿轮的啮合情况，两半齿轮用检查锤检查对口螺栓的紧固情况，还应检查轮辐是否发生裂纹等； 详细检查和调整保险制动系统及安全保护装置，必要时要清洗液压零件及管路；拆开联轴器，检查其工作状况，如间隙、端面倾斜、径向位移、连结螺栓、弹簧及内外齿等是否有断裂、松动及磨损等；检查部分轴瓦间隙；检查和更换各部分的油，清洗部分系统中的部件（如油泵、滤油器及管路等）；清理防坠器系统和注油，调整间隙；检查井简装备，如罐道、罐道梁和防坠器用制动钢丝绳、缓冲钢丝绳等；试验安全保护装置和制动系统的动作情况。

3.提升机设备的计划维修矿井提升机的维修工作分为小修、中修和大修。按计划进行维修，是使设备保持完好状态，恢复原有性能，延长使用寿命，防止事故发生，保证设备、正常持续、安全运行的重要措施。

1）小修的内容小修的内容包括：打开减速器上盖，检查齿轮的啮合及磨损情况，检查轮齿有无裂纹，必要时进行更换；打开主轴承上盖，检查轴颈与轴瓦间隙，必要时更换垫片；检查和清洗系统各部件，处理污油，更换油，必要时更换密封件；检查和调整制动系统各部件，必要时更换闸瓦和销轴等磨损零件；检查和处理滚筒焊接缝是否开裂，铆钉、螺栓、键等有无松动、变形，必要时加固或更换；检查深度指示器和传动部件是否灵活、准确，必要时进行调整处理；检查各部安全保护装置运转是否灵活、可靠，必要时进行重新调整；检查各连接部件，基础螺栓有无松动和损坏，必要时进行更换；进行钢丝绳的调绳、调头和更换工作；检查和调整电气设备的继电器、接触器和控制线等，必要时进行更换；检查日常维修不能处理的项目，保证设备能正常运行到下次检修时。

2）中修的内容除包括小修全部检查内容外，还必须进行下列工作：更换减速器各部轴承，或对使用中的轴瓦进行刮研处理；调整齿轮啮合间隙，或更换齿轮对；更换制动系统的闸瓦和转动销轴；车削闸轮及闸盘，必要时进行更换；更换滚筒木衬和车削绳槽；处理和更换电控设备的零部件；检修不能保持到中修间隔期，而小修又不能处理的项目。

3）大修的内容除包括中修全部检修内容外，还必须进行下列工作：更换减速器的传动轴、齿轮和轴承，重新进行调整；加固或更换滚筒；更换主轴、轴瓦，并抬起主轴检查下瓦，调整主轴水平；检测、找正各轴间的水平度和平衡度；更换联轴器；进行机座和基础加固；更换主电动机和其他电控设备；检修不能保持到大修间隔期，而中修又不能处理的项目。

矿井提升机范文第6篇

关键词：矿井；电机；冷却通风；工程设计

中图分类号：S611文献标识码： A

0背景

矿井提升机是矿井生产中用来提升人、煤矿、矸石、井下设备等的提升装备, 是整个矿井生产工艺流程中的一个重要环节, 因此要求其能保证长时间稳定的工作状态。由于提升机所匹配的电动机功耗特别大, 尤其是在夏季, 如果不采取有效的通风散热措施, 很容易因为电机过热造成提升机工作的中断而带来严重的经济损失。提升机房电机冷却通风设计的目的就是对提升机电动机进行强迫冷却通风, 使提升机电动机能够正常工作。

1工程概况

新庄矿井北进风井主要用于进风、提人及搬运货物等, 本提升机配套电动机电功率高达1250kW, 电机发热时表面温度能够达到150℃甚至以上，因此必须对电机进行强迫冷却通风，从而保证提升机能够正常。

本设计依据电机厂家所提出冷却通风风量：11.7m3/s,通风阻力：730Pa，设计选用HL3-11（2A）N0 9A低噪声型混流通风机1台进行送风, 其风量：49600 m3/h,风压：1420Pa,转速1400rpm,内功率：24.96kW，配套电动机型号Y200L-4,功率为30kW。

通风风管由δ=4 mm的钢板组成，大风管配有加强筋，加强筋用50x5扁钢，加强筋网格密度为600×600左右。风管与风管采用法兰连接，法兰与法兰之间垫δ=5mm石棉板。风管制作完毕后应除锈，然后刷红丹一道，刷灰漆二道。本工程风管风速控制在12m/s左右。该项目平面布置如图1：

图1 电机冷却通风平面布置图

通风系统中的吸风段为土建风道, 其流程为室外空气进风百叶窗进风室袋式过滤器初效过滤风机室低噪声型混流通风机。出风段流程为低噪声型混流通风机风管电机送风小室电动机。其通风系统流程如图2：

图2电机冷却通风流程图

2 冷却通风流程各环节设计

2.1 进风百叶窗

进风百叶窗在选型上主要是控制流速, 使阻力和噪音都不至于过大, 同时在安装高度的确定上, 须考虑地面对吸入空气的污染以及防止雨季雨水的浸人。工程中最终选型尺寸为4000mmX1800mm, 面风速控制在2.0m/s。

2.2 进风室

进风室是一土建风道部件,作用就是在其内部布置袋式过滤器。本工程在设计进风室时候考虑如下原则：①便于袋式过滤器安装、更换、清洗，满足施工操作的安装距离；②避免在该段产生过大的风道阻力；③尽量减少占地面积，使得系统布置紧凑高效。依据土建实际，本设计最终确定其净空长度为1200mm。

2.3 初效过滤

本工程对吸入的空气只要求进行初效过滤, 按照流速不超过3m/s进行控制, 最终选用ZW-1型袋式过滤器20只，采用5x4的方形布置方式。每只外形尺寸：520x520x600，风量：3000m3/h,初阻力：100Pa。设计面风速为2.2m/s。工程中按照选定的型号和安装形式预留3320x2670的洞口,并且预埋角钢边框，洞底距离地坪高度为400mm。过滤器框架由角钢与扁钢焊接而成。

2.4 风机室

整个风机室相当于一个进风静压箱, 为保证较好的进风气流组织, 风机室内的布置必须保证风机的两侧和后侧分别留有不小于1倍和1.5倍风机吸人口尺寸的净空, 考虑到以后在实际中对风机采用就地检修方式, 在机房内要预留风机检修的位置, 设计中在风机的两侧和后侧分别留了适当的净空。为方便风机的运入和检修维护的方便, 机房门设置为外开，如图1所示。

2.5 进风小室

进风小室三面侧壁为设备基础，一面侧壁为钢板与电动机进风口法兰焊接，用4 根10号工字钢做小室底板之托架。整个进风小室是个密闭的空间，洁净空气经过进风小室进入所需通风冷却的电机。

2.6 减震降噪

本工程在初始设计阶段就考虑了减震降噪，主要体现在下列几个方面：①设备选型上采用低噪声型混流通风机。混流风机是介于离心通风机与轴流通风机之间的一种新颖通风机，与同机号风机相比较，它具有离心通风机的高压力、轴流风机的大流量。主要优点是结构紧凑进出气流不受方向限制，故而安装极为方便，噪音低、振动小、省电节能；②工程中为风机出风口设置了软接进行减震；③严格要求业主在风机房的四壁以及顶部贴吸音材料, 选用密封性好的机房门或者贴密封条进行降噪。④管道穿过机房维护结构处四周的缝隙，使用具备隔声能力的弹性材料填充密实。

3 体会

3.1整个通风系统流程设计方案的确定牵涉到机电、矿井四大件，土建等多个外专业工种, 因此设计中不仅要熟悉本专业的工艺, 同时对其他工种工艺也要了解。要求设计人员要有钻研和好学的精神。

3.2各工种间需要多次、反复、交叉的工程设计委托，要求各个专业之间要不断协调、沟通，既要强调分工又要加强合作。只有在各工艺工种密切配合的基础上,才能做出正确合理的设计。本工程各专业间委托达数十次，就涉及到暖通专业的有：①矿井四大件专业要将冷却通风的电机所需要的风量、阻力等参数及提升机房布置图委托给暖通专业；②暖通将所需布置的房间、风机基础、预留洞口及相关预埋件委托土建；③暖通将风机配电及其他房间空调、排气扇等电参数委托机电做动力配电；④暖通将初步布置出的冷却通风布置草图返委矿井四大件专业，看是否满足其提升机房工艺要求；⑤各专业都定好方案后，暖通接受土建最终布置图委托，暖通出施工图。

3.3为确保达到满足要求的送风风量和末端余压, 设计中要求进行详细的风道阻力计算。

3.4工程中的预埋件数量较多, 并且在定位要求上相对较严, 在设计中要进行仔细的布置和认真的核对。要求工程设计人员有严谨的科学态度和实事求是的工程作风。

参考文献

[1] 采暖通风与空气调节设计规范［S］GB50019-2003

[2] 煤炭工业矿井设计规范［S］GB50215-2005

[3] 通风与空调工程施工质量验收规范［S］GB50243-2002

[4] 工业通风(第三版) ［M］孙一坚著 中国建筑工业出版社

[5] 陈明.某矿井主井绞车房通风设计［J］.矿业快报,2004.12: 53~54

矿井提升机范文第7篇

【关键词】PLC技术；煤矿；提升系统

1 前言

我国矿井提升机90%以上是采用单机容量在1000kW以下传统的交流异步电机拖动，采用转子串、切电阻调速，由继电器-接触器构成逻辑控制装置。由于触点较多，且切换电阻实现调速时使速度变化不平滑和不平稳，由于惯性的作用，在运行时就会使人感觉不舒服。用PLC把原来由继电器控制的调速系统改造为PLC控制的系统，从而使调速系统的性能得到改善。

2 PLC工作原理

PLC控制系统的控制回路采用先进的PLC取代原有的

继电器逻辑控制系统。PLC作为工业计算机，具有独特的微处理功能，通过采集外部的信号进行逻辑判断后，传输给各个不同的执行元件，实现对提升机的自动控制功能。其方框图如图1所示。

PLC控制工作原理图

PLC控制系统除了具有原电控系统的所有功能外，还具有以下主要功能：（1）后备保护功能；（2）减速阶段的多种曲线自动设定及执行功能；（3）速度、提升次数、深度直观显示功能；（4）声光故障报警功能。

3 PLC的系统功能

PLC用于机器的自动控制，具有体积小、功耗低、速度快、可靠性高、抗干扰性强等特点。同时具有灵活性和可扩展性。要改变生产过程只需改变程序即可，非常方便，这是继电器控制电路无法相比的。PLC已成为工业控制领域中最主要的自动化装置，它代表了当前电控技术的先进水平。

根据矿井提升机控制系统的要求，PLC应具有以下功能：

（1）按照操作工艺要求及系统状态，实现主令操作控制的软接线网络和各水平操作台之间的信息传递、操作连锁，产生给全数字调速系统命令（起P停、设定速度、运行种类、运行方向、故障复位及闸系统、安全保护等指令）。

（2）根据运行种类，操作方式产生C30所需的速度曲线，实现罐笼运行的准S曲线。

（3）全数字行程控制。对罐笼位置及运行速度进行全行程控制和监视，使罐笼按位置在准S形速度下运行，实现半自动加速、减速、准确平层，并以数字式及直线式动态显示罐笼运行位置。

（4）对整个系统进行监控并根据故障种类（紧停、事故停车、一次提升、事故报警）作相应的处理，并发出声光报警，指出故障类型、部位。

（5）与上位机、C30通讯，处理、传递来自各环节的信息。

4 PLC控制系统的原理及在矿井提升中的运行模式

PLC按顺序（从上到下、从左到右）将所有输入新号读入到输入映像寄存器中存储，此时输入映像寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段，在本工作周期内的程序执行阶段和输出刷新阶段，无论输入信号如何变化，输入映像寄存器的内容保持不变：PLC对最新从输入映像寄存器和输出映像寄存器读入的输入信号数据进行运算、处理，再将结果暂时存到输出映像寄存器中；在执行完用户所有程序后，PLC一次性地将输出映像寄存器中的执行结果送到输出锁存器中去，在去驱动外部负载。

运行模式：（1）工作模式。PLC过程控制系统的实际工作模式有正常工作模式和简易工作模式两种。在正常工作模式的情况下，系统可以执行所有的运行，控制和检测等功能：在简易工作模式下条件下，PLC系统不工作，只有传动PLC工作，此时系统运行的最高速度被限定在3m/s，系统的部分运行和监控功能缺失，但仍然可以执行简单的提升工作和重要的监控功能。实现伞数字行程控制。（2）运行模式。PLC系统的运行模式总体分为手动和自动两种。在自动的模式下，当提升机允许开车时，死机只需要根据信号系统发出的开车请求信号给定开车信号，PLC系统自动判断方向、开车、加速、行程、减速、爬行、制动和停车等命令，实现行程全数字化控制，同时实现监控和自诊断和处理。在手动模式F，司机通过速度手柄设置系统速度，在允许的开车条件下，控制提升机的全程，这种情况一般用于PLC系统故障以及特殊运行要求的情况，及相应的基本安全监控功能仍然可以交给系统自动化实现，其安全性的可靠性是可以保证的。

5 PLC与传统的继电器控制系统比较

传统的绞车大多都是用继电器组成控制系统的。PLC 与传统的继电器控制系统相比有如下优点：

（1）传统的继电器控制只能进行开关量的控制，而PLC 既可进行开关量控制，也可进行模拟量控制，还能与计算机连成网络，实现分级控制。

（2）继电器控制线路是由许多硬件继电器组成的，而PLC 则是由许多“软继电器”组成。传统的继电器控制系统本来有很强的抗干扰能力，但其用了大量的机械触点，因物理性能疲劳、尘埃的隔离性及电弧的影响，系统的可靠性大大降低。而PLC 采用无机械触点的逻辑运算微电子技术，复杂的控制由PLC 内部运算器完成，故其使用寿命长，可靠性高。继电器的触点数量少，一般只有4～8 对，而“软继电器”可供编程的触点数有无限对。

（3）编程简单、直观。可编程控制器是面向用户，面向市场，采用的是面向控制过程的梯形图语言。梯形图与继电器控制线路图十分相似，主要原因是PLC梯形图在绘制上基本上沿用了继电器控制的电路元件符号和术语。

（4）适应性好。继电器控制系统是通过元件之间的硬件接线来实现的，控制功能就固定在线路中。而PLC 控制功能则是通过软件编程来实现的。当控制要求需要发生改变时，只需修改程序即可，控制非常灵活。由于可编程控制器产品已经标准化、系列化、模块化，因此能方便的灵活的进行系统配置，组成规模不同、功能不同的控制系统，适应能力强，既可以实现现场控制，又可以远距离控制。

（5）功能完善，接口功能强。目前的可编程控制器具有模拟量和数字量的输入输出、逻辑和算术运算、定时、计数、顺序控制、自检、记录和显示等功能，使设备控制水平大大提高，接口功能极大的方便了用户，可以将可编程控制器与各种不同的设备顺利连接，输出接口在大多数情况下也可以直接与各种传统的继电器、接触器及电磁阀等连接。

（6）在继电器控制线路中，当电源接通时线路中各继电器都处于受制约状态。在PLC 中，各“软继电器”都处于周期性循环扫描接通中，每个“软继电器”受制约接通的时间是很短暂的。

参考文献：

[1]郭月英.采用PLC控制方式的矿井提升机电控系统[J].科技情报开发与经济，2005（16）.

矿井提升机范文第8篇

[关键词]提升机 电气制动系统 晶闸管

中图分类号：TD63+3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0041-01

电动机能把电能转化为动能，即输入为电能，输出为动能。'交直流电动机能将把动能转化为电能，此时的电动机就变为发电机运行，输出电能的大小由输入的动能补偿。所以，电动机的运行就起到了制动作用。

低频制动使电动机的减速阶段运行在发电制动区。电动机转速在超过同步速度变为发电机运行输出负力，起制动作用，通过变频器向电网反馈一部分电能。然而，在减速过程中需要加入大量电阻，减速时由机械能转变为电能的大部分都消耗在电阻上，只有少部分反馈回电网。提升机电动机由制动状态到电动状态能够自然过渡，其减速度在爬行阶段平稳。在接近爬行速度时，转子电阻全部被切除，工作在自然特性曲线上，爬行速度更稳定，有利实现自动提升。

1、晶闸管动力制动系统

晶闸管动力制动系统与直流发电机组相比具有以下的特点：

（1）系统有良好的静态特性，能缩短爬行时间，增加提升能力。

（2）效率高，节约电能，占地较小。

（3）无旋转部分，无振动，无噪声。

（4）故障率低，维修量小

所以，近年来，动力制动机组已逐步被晶闸管动力制动系统所取代。KZG―3型晶闸管动力制动柜由主回路和触发回路两部分组成。主回路为直接受电子380V交流电源的三相半控整流电路。晶闸管的开通靠脉冲触发电路发出的脉冲信号来实现，通过调节脉冲触发电路的相位，能改变主回路的直流输出电压，以改变注入电动机定子的直流激磁电流，改变电动机的制动力矩和速度。

2、微机拖动装置

主井提升容器采用能自动装卸载的箕斗，在箕斗接近终点时需要自动减速，并稳定地进入曲轨完成自动卸载的低速爬行程序。

在直流拖动系统中，由于他激直流电动机的良好特性，只要降低电枢两端电压，就能够获得稳定的低转速运行，因此，不需要安装微机拖动装置，在交流拖动系统中的主井提升中则需微机拖动装置。

在无微机拖动装置的交流拖动系统中，需要借助低速继电器的反复动作，使主电动机间歇启动和停止去完成低速爬行，速度不够稳定，并且浪费电能。大型箕斗提升机通常采用微机拖动装置，可以确保稳定的爬行和停机，在对井筒、钢丝绳进行检查时，也可使用微机拖动装置实现低速稳定运行的操作。一般的微机拖动装置是用一台容量小于主电动机十几倍的低压电动机和减速机，通过气囊离合器与主电动机轴结合后，带动提升机低速运行。气囊离合器是需要压缩空气操作离合的。

3、低频制动

低频拖动无需增加机械设备，利用低频3-5Hz交流电源直接送入主电动机，使其低速运行。低频电源有以下三种：低频发电机组；晶闸管交直交变频装置；晶闸管交一交变频装置。

低频电源实现低速爬行中，在电动机转速高于由低频电源产生的同步转速时，还能取得低频发电制动的效果。

提升机从等速阶段开始减速时，使定子从工频电网切断，接入低频电源，电动机转子串入全部电阻，这时电动机转速远高于低频电源产生的同步转速，电动机便运行在发电制动状态，电动机输出为负力产生制动作用。为增大制动力矩，再逐级切除电阻，速度下降，直到全部切除电阻，电动机运行到低频电源所形成的自然特性上，这时，提升负载不管是正力还是负力，都会稳定于爬行速度。

4、提升机的拖动控制电气控制系统的组成

目前，我国常用的交流拖动电气控制系统有：与KJ型提升机配套的KKX型电气控制系统；与JK型提升机配套用的TKD―A型电气控制系统。滚筒直径为1.6m以下的提升机，多采用KGJ1鼓型控制器线路和磁力站加速接触器控制线路。多绳摩擦式提升机的电气控制系统有JKMK/J或JKMK/J―A型控制系统等。提升机电气控制系统的组成及作用：

（1）主电动机。提升机的原始动力。

（2）高压开关柜。双电源进线，能实现过电流和欠电压跳闸保护。

（3）高压换向器。用做主电动机的通电、断电和换向。

（4）动力制动接触器或低频电源接触器。作为投入动力制动电源或低频制动电源之用。

（5）磁力站。对交流绕线式异步电动机的启动、制动、停车、换向进行控制，并具有提升机电气保护和联锁装置。

（6）电气制动电源装置。包括：单相、三相晶闸管电源柜；低频发电机组或晶闸管低频电源柜。

（7）操作台。以主令控制器为主，对提升电动机的启动、加速、减速、停车、换向进行控制。

（8）辅助控制设备。主要包括：

①微机拖动装置。在主电动机减速终了、提升机进入爬行阶段时投入微拖动，以在停车前获得一段稳定的低速爬行阶段，实现准确的安全停车。

②测速发电机。显示提升机速度的大小，配合实现超速、限速

③深度指示器。显示提升容器实际位置，主要包括速度给定（限速凸轮圆盘压碰自整角机发出给定信号）、精针指示（刷子开关动作，接通电路，投入精针指示提升容器的准确位置）、自动调零（偏差信号控制凋零电动机）、安全保护（过电流，欠电压，超速、限速保护）等。

④自整角机和磁放大器装置。起控制和安全保护的作用。

参考文献

[1] 祖国建：矿山电气设备使用与维护，北京，化学工业出版社，2011.10.

[2] 沈宏毅、刘国华：煤矿机械与维护，徐州，中国矿业大学出版社，2011.8.