副井4m絞車盤形閘監(jiān)控裝置設(shè)計與應(yīng)用

1、1副井4m絞車盤形閘監(jiān)控裝置設(shè)計與應(yīng)用大平礦張慶宇何勇生產(chǎn)技術(shù)部張玉超摘要煤礦提升機采用的盤形閘監(jiān)控裝置，由于盤形閘間隙檢測裝置的測量位置、測量方法的選擇不當，會造成測量誤差，降低可靠性，以及保護功能不全等問題，設(shè)計開發(fā)盤形閘監(jiān)控裝置，可實時、準確地監(jiān)測礦井提升裝置盤形閘與閘盤的工作間隙，當兩者之間的間隙超限時能夠自動聲光告警并閉鎖下次開車，通過系統(tǒng)程序的計算與比較，判斷出盤形閘閘瓦磨損、碟形彈簧疲勞、間隙超限故障。監(jiān)控裝置數(shù)據(jù)采集傳感

2、器采用獨特的設(shè)計固定座，閘間隙等相關(guān)保護試驗方便、快捷、準確。關(guān)鍵詞提升機盤形閘保護盤形閘是煤礦提升裝置中重要的配套設(shè)備，是保證提升裝置安全運行的關(guān)鍵核心部分，提升裝置所有電控保護裝置的最后執(zhí)行元件就是盤形閘，而閘盤與制動盤的間隙決定了提升裝置在緊急制動時的安全可靠性?！睹旱V安全規(guī)程》第426條規(guī)定:盤形閘的閘瓦與閘盤之間的間隙不得超過2mm。煤礦提升裝置盤形閘工作間隙保護裝置是測量盤形閘與制動盤的實際工作間隙且當超過規(guī)定間隙時能夠自動

3、報警或自動斷電的裝置。盤形閘工作間隙的監(jiān)測與保護對提升裝置的安全運行有著十分重要的意義。然而，通過市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)大多數(shù)的煤礦礦井中都沒有安裝提升裝置閘間隙保護裝置只是簡單地安裝了閘瓦磨損與彈簧疲勞保護開關(guān)。閘瓦磨損開關(guān)只是對閘盤的磨損厚度起到保護作用彈簧疲勞保護開關(guān)只是對盤形閘碟簧的疲勞程度起到保護作用而一般閘盤的磨損厚度和碟簧的疲勞完全可以通過日常的檢查與維護就可以檢查到并且閘瓦磨損與彈簧疲勞開關(guān)多數(shù)為機械開關(guān)調(diào)整誤差大經(jīng)常起不

4、到保護作用。鑒此設(shè)計了一種礦井提升裝置閘間隙保護裝置該保護裝置具有自動聲光報警及斷電保護功能。1設(shè)計目標液壓盤形閘監(jiān)控裝置設(shè)計目標是通過安裝在盤形閘上的電渦流傳感器測量盤形閘與制動盤之間的動態(tài)工作間隙，通過可編程控制器、監(jiān)控計算機、報警裝置、軟件應(yīng)用程序的比較、計算，判斷故障類型，發(fā)出報警，并將故障類型間隙超限、閘瓦磨損、碟形彈簧疲勞等信息傳遞給操作人員和維護人員，保證提升機盤形閘正常工作，提高提升機運行的可靠性。2工作原理2.1盤形閘

5、的工作原理如圖1所示，盤形閘是靠碟形彈簧產(chǎn)生制動力，用油壓解除制動，制動力沿軸向作用的制動器。盤形閘和液壓站、管路系統(tǒng)配套組成一套完整的制動系統(tǒng)。適用于碼頭纜車、礦井提升機及其它提升設(shè)備，作工作制動和安全制動之用。圖1盤形閘的安裝示意圖1——制動盤；2——盤形閘3閘間隙，當間隙大于2mm時發(fā)出告警并閉鎖下次開車。盤形閘碟簧疲勞保護，當提升機停止運行，盤形閘處于制動狀態(tài)時，系統(tǒng)對盤形閘進行監(jiān)測，在設(shè)定的監(jiān)測時間內(nèi)，間隙仍然大于1mm時，判

6、斷盤形閘碟簧疲勞，發(fā)出告警。盤形閘閘瓦磨損超限保護當提升機停止運行，盤形閘處于制動狀態(tài)時，系統(tǒng)對盤形閘進行檢測，盤形閘間隙大于規(guī)定值時，判斷盤形閘閘瓦磨損超限，發(fā)出告警。盤形閘打開故障保護當提升機運行，液壓站壓力達到最大值，而盤形閘與閘盤的間隙仍然小于1mm時，發(fā)出聲光告警。3裝置設(shè)計3.1位移傳感器及PLC選型該裝置采用高精度的電渦流傳感器，安裝在盤形閘端蓋上，監(jiān)測盤形閘連接螺栓的位移，通過監(jiān)測到的位移數(shù)值判斷盤形閘是否在正常的工作范

7、圍內(nèi)。保護裝置由盤形閘連接螺栓的位移數(shù)值可判斷盤形閘是否碟簧疲勞、閘瓦磨損。電渦流傳感器的工作過程中，當探頭與金屬表面的距離發(fā)生變化時，金屬表面的電渦流及電渦流產(chǎn)生的交變磁場也會發(fā)生變化，也會引起振蕩電壓的變化。將這個變化的振蕩電壓轉(zhuǎn)化為電壓信號，完成機械位移到電信號的轉(zhuǎn)化。本設(shè)計的位移傳感器輸出DC010V的電壓信號，電壓信號經(jīng)過可編程控制器的模擬量輸入模塊將模擬信號轉(zhuǎn)換為實際的位移數(shù)值，來判斷閘間隙的大小。信號處理采用西門子的可編程

8、控制器S7300系列（CPU、數(shù)據(jù)信號采集、運行報警信息輸出）。3.2顯示控制界面設(shè)計該保護裝置采用計算機監(jiān)視。當采用計算機監(jiān)視時直接由計算機代替主機接收各點數(shù)據(jù)。所有閘間隙數(shù)據(jù)均顯示在同一屏幕上，如圖4所示，調(diào)零操作通過調(diào)整電渦流傳感器與盤形閘的間隙實現(xiàn)。圖4調(diào)零操作顯示畫面采用西門子專用組態(tài)軟件WINCC開發(fā)，畫面制作規(guī)范，數(shù)據(jù)計算準確，報警及時可靠。3.3聲光報警電路設(shè)計聲光報警是該裝置的主要功能要求是在16個測點中任一個測點的間