矿井提升机使用中的问题及改造措施

第31卷第5期2009年10月山东冶金ShandongMetallurgyVol.31No.5October2009摘要：针对矿井提升机现场中存在安全制动减速度偏小、空动时间超限、无过速保护、无定车装置、老式提升机故障率高等缺陷，采取了安装提升机综合后备保护器，调整闸瓦制动间隙，增设定车装置，老式提升机的大抱闸由角移式制动器改为钳盘式制动器或液压控制蝶形弹簧径向推力制动器等措施，使提升机安全可靠运转。关键词：矿井提升机；制动系统；提升装置；改造措施中中图分类号号：TD534文献标识码：B文章编号：1004-4620（2009）05-0186-01矿井提升机使用中的问题及改造措施魏胜国，毕红权，边洪光，杨宁（山东金岭铁矿，山东淄博255081）收稿日期：2009-07-13作者简介：魏胜国，男，1963年生，1989年毕业于山东理工大学机械设计专业。现为山东金岭铁矿高级工程师，从事矿山设备管理工作。􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀦊􀤊􀦊􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀤊􀦊􀤊􀦊经验交流经验交流1前言山东金岭铁矿年产铁矿石180余万t，下辖召口、侯庄、铁山3个地下采矿场，有矿井提升机28余台。既有缠绕式，也有摩擦式；既有交流变频调速、直流调速性能较先进的，又有20世纪60、70年代生产的仿苏老式提升机，卷筒（或主导轮）直径主要集中在φ1.6～3.0m；提升用途分为专门提升物料的、提升人员或物料的。根据《金属非金属矿山安全规程》要求，主要提升装置应由具有资质的检测检验机构，按规定的检测周期进行检测，同时参照中华人民共和国安全行业标准AQ1014～AQ1016，对缠绕式、摩擦式提升系统安全检测检验规范的要求进行检测检验。其常规检验检测周期为载人的提升系统（副井、混合井）每年进行1次，其他3a至少1次。根据规程要求和为了提高矿井提升机运行的安全性，山东金岭铁矿在2008年第二季度对全矿矿井提升机按规定进行了检测，根据检测出的问题和使用情况，通过深入分析，提出了解决问题的对策。2问题与对策提升机类型：按钢丝绳在卷筒上的连接形式，分缠绕式提升机26台、摩擦式提升机2台；按电气拖动形式分交流式26台、直流式2台，其中摩擦式矿井提升机分落地式和塔式各1台。卷筒（或主导轮）直径：卷筒或主导轮直径φ1.6m及以上有24台，小于φ1.6m的4台。提升容器：罐笼、人行车、箕斗、平衡锤、矿车等。2.1提升制动系统1）安全制动的减速度。规程规定倾角30°以下的井巷，安全制动的减速度应满足以下条件：满载下放时的制动减速度应≥0.75m/s2，满载提升时的制动减速度应不大于自然减速度A0=g(sinθ+fcosθ)。式中：g为重力加速度，m/s2；θ为井巷倾角，（°）；f为绳端荷载的运动阻力系数，一般取0.010～0.015。安全制动的减速度A0由实际检测与计算得出，满载提升时的制动减速度提升机一般能够满足要求，而满载下放时一部分提升机制动的减速度数值＞0.6m/s2，而＜0.75m/s2，偏小，不符合要求，应进行调整。2）闸瓦间隙、空动时间。制动闸瓦松瓦时，闸瓦同闸轮或闸盘盘形间隙，应符合角移式不大于2.5mm、盘形制动器不大于2mm。但经检测发现个别提升机角移式的部分闸瓦间隙超过上限，盘形制动器的最小间隙为0，即解除制动时闸瓦和闸盘产生摩擦，不符合要求，须调整。空动时间应满足（对于斜井提升，上提空动时间可不受本规定的限制）盘形闸空动时间不超过0.3s，而新井提升机后上内盘形闸空动时间为0.4s，也须调整。2.2提升装置1）井下单绳提升装置的天轮最小直径与钢丝绳直径之比不小于60，而个别提升机的天轮直径偏小，没有满足要求，须根据要求调整。2）缠绕2层或多层钢丝绳其卷筒两端应设置过渡块，但个别提升机没有设置，目前大部分已处理或正准备处理。3）在卷筒内紧固钢丝绳，不应将钢丝绳固定在卷筒上，但个别提升机使用压板不全，用U型卡子锁在卷筒轴上，不符合规定，应及时处理。4）提升装置的机电控制系统应有限速保护装置、过速保护装置、提升机操作手柄与安全制动之间的连锁装置，操作手柄不在“0”位、制动手柄不在抱闸位置时，不能接通安全制动电磁铁电源而解除安全制动。如-340盲主井等其他提升机曾存在无过速保护装置、提升机操作手柄与安全制动之间无连锁装置、无深度指示器失效保护装（下转第188页）186山东冶金2009年10月第31卷60.7L/min。因此，选择的同步液压马达的型号为FD-3-55-R/240，每室的最小流量27L/min，最大流量98L/min，最大工作压力28.5MPa。2）平移系统同步液压马达的选型。用同样的方法选择的平移系统液压同步马达的型号为FD-2-80-R/240，每室的最小流量40L/min，最大流量140L/min，最大工作压力28.5MPa。4.2换向阀的选型为了与液压泵和液压马达的流量相匹配，保证液压系统运行平稳和换向速度相对应，选择电液换向阀的型号为：DSHG-10-3C2-D24-N-T，最高使用压力31.5MPa。5改造效果翻转冷床液压系统改造后，杜绝了运行不同步现象，故障率大大降低，为2#连铸机的高效生产奠定了基础。分流阀的平均使用寿命为3个月，而液压同步马达的使用寿命为12个月，备件费用每年可降低20余万元。1233456661平移缸升降缸平移缸升降缸1126566433778910111214131—液压泵；2—电磁溢流阀；3—电液换向阀；4—滤油器；5—压力表；6—压力继电器；7—1︰1分流阀；8—2︰1分流阀；9—双单向节流阀；10—液压锁；11—同步马达（一）；12—同步马达（二）；13—同步阀块（一）；14—同步阀块（二）。改造前改造后图1改造前后液压系统（上接第186页）置、无定车装置。采取对策：安装提升机综合后备保护器（包括过速保护装置、限速保护装置、减速段限速保护、深度指示器失效保护装置、闸瓦磨损保护等），如TBZ-69型和TBZ-68型提升机综合后备保护器，当短时间停电时，机箱内电瓶可保护数据，从而提高了系统的可靠性和检测精度，是矿井较理想的综合后备保护设备，现金岭铁矿绝大部分已实施或正在实施。部分矿井提升机增设了定车装置。2.3摩擦式提升机防滑与处理金岭铁矿2台摩擦式提升机进行提升机防滑制动减速度试验时，首绳均出现轻微的滑绳现象，一般设计静、动防滑安全系数都能满足要求，现场处理可调整二级制动时间（一般为2～3s），或涂戈培油。2.4老式提升机存在的问题与改造方式JK型、БM型提升机是仿苏生产的老式提升机，金岭铁矿有6台仍在使用。由于该设备存在着主卷筒各处刚度强度不均匀、制动系统工作原理复杂、机械系统庞大、效率较低、故障率较高等缺陷，需根据实际情况进行改造。改造时，要综合考虑矿井服务年限、产量、生产状况以及提升机的技术性能、改造费用、工期等。改造方式：1）更换主轴滚筒制动方式。大抱闸由角移式改为钳盘制动器，小抱闸由电磁式改为电液制动器，电控改造为PLC控制，交流变频调速。若条件允许，拖动方式应改为直流，但改造投资费用大，工期较长。2）制动大抱闸改为液压控制蝶形弹簧径向推力制动器［1］，小抱闸由电磁式改为电液制动器，改造液压站，若条件允许，电控改造为PLC控制。改造投资费用较少，工期相对较短，但效果不如方式1。上述2种改造方式，可采取分段改造，以进一步缩短改造工期，尽可能减少对生产的不利影响。3结语目前绝大部分问题已经解决，将来需加强矿井提升机故障诊断技术的应用，如设立轴承或轴瓦、齿轮箱、电机、液压系统、电气系统等在线检测和故障诊断，将设备隐患消灭在萌芽状态，将计划检修、事后维修等维修方式向状态维修过渡，通过技术改造和科技进步进一步提高矿井提升机的自动化程度。参考文献：［1］陈慧贤，吴有泽，高云，等.KJ型提升机系统改造技术的研究［J］.矿山机械，2003（11）：44.􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣188