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1 號副井提升機制動油壓力監測保護功能的改造
發布時間：
2023-05-09
來源：
http://www.10684.com.cn/
獲各琦銅礦1號副井采用多繩摩擦式提升機，雙層單罐籠配置平衡錘，提升高度為525 m，設有8個中段，粉礦回收中段在井下1 453 m處。提升機擔負著人員升降、廢石提升、采礦設備和材料下放任務。電氣設備由高壓供配電、低壓供配電、全數字交流變頻調速裝置、PLC控制系統和信號系統組成。其運行速度由變頻器的工作頻率控制，電流環通過正負反饋的方式將輸出電流接入，以形成速度環、電流環雙閉環并反饋給控制系統，實現變頻器正反換向運行。
1存在問題
1號副井提升機2005年投入使用，其液壓站未安裝制動油壓力監測保護裝置和報警裝置，僅在油路出口位置安裝了1個機械式指針油壓表，壓力信號無法實時傳輸到PLC控制系統。因缺少相應的油壓保護程序和報警功能，且無法與PLC控制系統形成實時閉鎖保護回路，無法對液壓站制動油壓、制動油殘壓等進行實時監測保護，也無法對制動油壓力監測保護裝置和報警裝置進行日常檢查，無法達到規程中“動作靈敏可靠”的要求，即該系統不符合現行的《金屬非金屬礦山提升系統日常檢查和定期檢測檢驗管理規范》第5.5.4條規定，無法對制動油壓力監測保護裝置和報警裝置進行日常檢查，達不到動作靈敏可靠的要求。基于以上2點，筆者建議安裝1套制動油壓力監測保護裝置，并開發相應的配套程序。
制動油壓力監測保護裝置是為了確保系統可靠運行而設置的安 全保護裝置。當提升機啟動、減速到達目標中段時，制動裝置可以控制速度；當提升機出現突發狀況時，制動裝置可以進行緊急制動。
2制動油壓力監測保護裝置技術改造
正常情況下，制動油壓力是不會超壓的，溢流閥能起到安 全保護作用。當制動油中存在雜質或異物堵塞溢流閥時，溢流閥無法 正常泄壓，導致制動油超壓。
制動油超壓的危害：小則造成油泵發熱、制動閘漏油；大則造成油泵端蓋崩裂損壞、油管爆裂、緊急抱閘停車等安 全隱患。因此，增加制動油壓力監測保護裝置，實現PLC控制系統實時監測制動油壓。一旦超過設定壓力值，PLC程序立即停止速度輸出，并采取相應的制動措施，實現超壓保護條件下的平穩停車，避免高速狀態下的一級制動、貼閘運行等重大安 全隱患。
針對1號副井提升機電控保護系統存在的安 全隱患，獲各琦銅礦機械技術人員在原有液壓站基礎上設計了制動油壓力監測保護裝置的硬件接口。電氣技術人員在原有原理圖基礎上設計了相應的電氣原理圖，在操作臺觸摸屏組態軟件上增加了制動油壓力監測保護報警畫面和實時曲線記錄，方便提升機操作員觀察壓力參數，記錄制動油壓力監測保護裝置和報警裝置的日常檢查情況。當制動油壓力出現故障時，有助于電氣工程師快速排查液壓站運行情況。
3制動油壓力監測保護裝置程序解決方案
依據礦井提升機電控與《金屬非金屬礦山提升系統日常檢查和定期檢測檢驗管理規范》相關條款，結合新設計的制動油壓力監測保護裝置電氣圖，筆者編寫了制動油壓力監測保護裝置PLC控制程序段，如圖1所示。當制動油壓力在正常范圍內時，提升機控制系統正常工作。程序中制動油壓傳感器的數字輸入信號X046的狀態為0，時間繼電器T54的信號狀態也為0，中間繼電器M108不動作；在外部安 全回路繼電器X027輸入狀態為1的條件下，制動油壓過壓輸出線圈Y023信號狀態為1，電控系統硬件安 全回路繼電器得電閉合，液壓泵啟動。液壓泵啟動后電磁閥吸合，提升機收到開車信號后，提升機操作員操縱制動手柄、主令手柄離開零位，變頻器使能輸出、工作閘輸出，提升機正常升降運行。
同理，當制動油壓力超壓時，程序中X046、T54、M108的信號狀態為1，制動油過壓輸出線圈Y023信號狀態為0，電控系統外部安 全回路斷開，液壓泵立即停止運行。制動油壓在PLC的控制下抱閘停車，同時操作臺觸摸屏畫面記錄超壓保護時的油壓曲線和報警記錄，實時記錄制動油壓力監測保護裝置和報警裝置的情況，體現了規程中靈敏可靠的要求。
4制動油壓壓力監測保護裝置技術改造施工及試運行
在此次技術升級改造中，機械技術員給液壓站出油管路安裝了制動油壓力監測保護裝置接口和儀表；電氣技術人員敷設了制動油壓力監測保護裝置至主控柜PLC的控制電纜，并在PLC程序中編寫了提升機制動油壓力監測保護裝置的程序。
施工完成后進行調試。在提升機正常運行的情況下，技術人員先將液壓站制動油壓力監測儀表的值調整到正常運行值的50%，然后給出開車信號，提升機操作員收到信號后，推動手閘和主令，敞閘運行。隨著手閘持續敞閘，制動油壓力高于設定值，提升機電控輸出制動油壓力故障信號，安 全回路斷電，提升機因故障停機。處理完故障后，在操作臺按下系統復位鍵，安 全回路重新上電，井口信號總臺再次給出開車信號。當制動油壓力高于制動油壓力監測儀表的設定值時，安 全回路斷電，提升機因故障停機。
從試運行情況來看，技術升級改造后的系統邏輯正確，保護功能靈敏可靠，性能穩定。提升機通過反復數次慢速、半速、全速升降試運行，各方面性能均能滿足相關規程要求，能夠提高提升機運行的安 全性，有效避免提升機制動油超壓事故的發生，能實時記錄制動油壓力監測保護裝置情況。驗收合格，可以投入正常生產運行。
5結語
技術改造后，提升機運行良好，制動油壓力監測保護裝置正常有效；操作臺組態畫面清晰醒目，制動閘控制系統能夠獲得優良的線性度，并能平穩施閘；提升機的制動油壓曲線和速度曲線平滑清晰，升降人員更安 全，安 全生產得到了保障，有效解決了1號副井提升機控制系統安 全保護裝置存在的安 全隱患，滿足了新規范要求，并節約新購設備改造的投入成本。相關技術人員按規范進行制動油壓力監測，確保裝置正常有效。
引文格式：
[1]董禮禮，李賓，梁福平，等.1號副井提升機制動油壓力監測保護功能的改造.[J].礦山機械,2023,51(4):63-64.
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