提升机制动系统监控装置在朝川矿的应用.pdf

第 3 O卷第 l O期 2 0 0 9年 l O月 煤 矿 机 械 Co a l Mi n e Ma c h i n e r y Vo l - 3 0 No ． 1 O 0c t ． 2 O O 9 提 升 机 制 动 系 统 监 控 装 置 在 朝 川 矿 的 应 用 郑 建 志 。 张 宝 龙 平煤 集团 ， 河南 平顶 山 4 6 7 0 0 0 摘要要保证提升机正常运行，有必要对其制动 系统进行 实时监控 ，防止发生制动失效故 障 ， 结合 朝 川矿 实际运行 情 况 ， 对提 升 机制 动 系统监 控 装置进 行 详 细介 绍 ， 其 对提 升机 的安 全 运行 具 有 重要 意 义 。 关键 词 提升 机 制 动 系统 ；监控 中图分类 号 T D 5 3 4文献标 志码 A 文章编 号 1 0 0 30 7 9 4 2 0 0 9 1 00 1 8 80 2 M o n i t o r De v i c e o f Ho i s t Br a k i n g S y s t e m a n d Ap p l i c a t i o n i n Ch a o c h u a n M i ne ZHENG J i a nz h i ．ZHANG Ba ol o n g P i n g m e i G r o u p ， P i n g d i n g s h a n ， 4 6 7 0 0 0， C h i n a Ab s t r a c t To g u a r a n t e e t h e no r ma l o p e r a t i o n o f h o i s t ，i t i s n e c e s s a ry t o r e a l t i me mo n i t o r i n g t h e br a k i n g s y s t e m t o pr e v e n t t he b r a k i n g f a i l ur e ．Ba s i n g o n a c t u a l c o n di t i o n o f Ch a o c h ua n mi n e ，g i v e s de t a i l i n t r o d uc t i o n t o t h e mo n i t o r i n g de v i c e o f h o i s t ’ S b r a k i n g s y s t e m．I t i s i mp o r t a n t t o t h e s a f e wo r k i n g o f h o i s t ． K e y wo r ds h o i s t ；b r a k i n g s y s t e m ；mo n i t o r i n g 0概 述 煤矿大型设备的制动系统则是保证 设备安全 运行以及实现正常减速停机 、 或者在各种故 障情况 下 执行 紧急制 动安全 停 车的最 终手段 。要保 证提 升 机 正 常运行 ，有必 要 对其 制 动系 统进 行 实 时监 控 ， 防止发生制动失效故障 ， 本文结合朝川矿实际运行 情 况 ， 对 提升 机监护 装置 进行 介绍 。 1 制动 系统监控 装 置的构成 制 动 系统 监 控 装 置 主 要 由运 行 状 态 监 护 系 统 和制 动装置 监护 系统两 部分 组成 。运 行状 态监 护系 统主要由光电编码器 、 同步开关 、 霍尔开关等组成 ． 制动装置监护系统主要 由油压传感器 、 位移传感器 和回油路堵塞保护装置等组成。 2运行状 态监 护 系统 1 光 电编码 器 监 护 系统 的光 电编码 器 主要 用 于 测试 速 度 、 提 升高度 ， 为过速 、 过卷等保护提供测试数据 ， 因此需 安装在能反映提升速度的地方 ， 可选的位置有减速 器轴 轴端 和提升机 主 轴轴端 。 2 同步开关 永磁 开关 在 监护 系 统 中用作 同步 开关 ， 用 于轴 编码 器 的行 程校 正 ， 安 装在 提升 容 器 上 。永 磁开 关 的探头安装在上提升容器停 车位置对应其永磁磁 铁下方垂直距离 1 m处的位置 ， 并在水平方向与永 磁磁铁 之 间保持 5 a m距 离 ， 见 图 1 。 另外 ， 本 系统 中 永 磁 开关在 井 中使 用 ， 所 以必 须选 用 防爆式 的 。 黼 i铁 黼 头 图 1 永 磁 开 关 安 装示 意 图 3 霍尔开 关 霍 尔 开关 是 通 过 探 头 感 应 在 一 定 距 离 内是 否 有磁钢来产生一开关信号。采用 以下方法测量霍尔 开 关 的感应 距 离 在 精密 测微 检 定 仪 同一 位 置安 装 一 霍尔开关和位移传感器 ， 缓慢旋转 、 改变位移 ， 用 P L C同时保 存位 移传 感器 与霍 尔开关 的输 出 。 可 以看 出为让 探 头 可 以准 确 的感 应 到磁 钢 ， 探 头 和磁 钢 的距 离应 保持 在 1 5 ． 5 mm之 内 。 3制动装 置监 护 系统 3 ． 1 油压传 感 器 油压 传感器用 于测量提升 系统液压站 的实时 压力 ， 利用三通接头将油压传感器安装在原液压站 的一级 制动 的油压 表 与压力 表开 关之 间 。 本系统采用陶瓷压力传感器。抗腐蚀 的陶瓷压 力传感器没有液体的传递 ． 压力直接作用在 陶瓷膜 片的前表面 ， 使膜片产生微小 的形变 ， 厚膜电阻印 刷 在 陶瓷 膜片 的背 面 ．连接 成一 个 惠斯 通 电桥 f 闭 桥 ， 由于压敏电阻的压阻效应 ， 使电桥产生一个与 压力成正 比的高度线性 、 与激励电压也成正比的电 压信号。通过激光标定 ， 传感器具有很高的温度稳 定性和时间稳定性 ， 传感器 自带温度补偿 0 ～ 7 0℃， V o 1 ． 3 0 N o ． 1 0 提升机制动系统监控装置在朝川矿的应用郑建志 ， 等 第 3 0卷第 1 0 期 并可 以和绝 大多数 介 质直 接接 触 。 3 ． 2位 移传 感 器 现用矿井提升 闸瓦间隙测量多是采用 塞尺定 期 用 进 行 闸瓦 间 隙测 量 ，也 有 一 些 矿 井 采 用 了接 触式位移传感器进行实 时监测 。但 由于闸瓦的频 繁动作 ， 使 得传感器 出现经常毁坏现象 ， 为解决这 个 问题 ．本系统选用非接触式 的电涡流位 移传感 器 。 电涡流式 位移传感器是一种非接触 式测振传 感器 ． 其基本原理是利用金属体在交变磁场 中的涡 电流效应 。 传感器线 圈的厚度越小 ， 其灵敏度越 高。 测 量范 围从 0 ． 5 ～ 1 0 m m 以上 ，灵 敏 阈 约为测 量 范 围的 0 ． 1 ％。 1 传感器线性标定 传感器标 定就是利用精度高一级 的标 准器具 对传感器进行定度的过程 ， 从而确立传感器输 出量 和输入量之间的对应关系。同时也确定不同使用条 件下的误差关系。工程测量中传感器 的标定 ， 应在 与其使用条件相似的环境下进行。为获得高的标定 精度 ， 应将传感 器及其配用的电缆 、 放 大器等测试 系 统一起 标 定 。 采用精密测微检定仪改变位移值 ， P L C采集输 出电压 ．上位机采用 Wi n C C软件进行数据的归档 ， 这样就可 以非常简单容易地对每个位移传感 器进 行 线性标 定 。 其线性 范 围在 2 ． 5 1 0 mm， 因此 在安 装 时的初始位移必须 2 ． 5 mm。其线性系数 k 6 s 1 式中 6 实际位移值 ； r】_ 一P L C测出的位移值。 但 由种种原 因 ． 在现场应用 时 ， 出现 了手 动值 与测 出值 不一 样 的情 况 ， 为此 ， 引入 了调 定 系数 k 6 ,o 2 仪器显示值。 2 传感器现场安装 位移传感器 在本系统 中用 于闸瓦间隙测试和 偏摆度测试 ， 测 闸瓦 间隙的安装在 闸盘上 ， 使位移 传感器的探头对准制动盘。 3 回油路堵塞保护装置 提升机紧急制动 ， 是提升机最后一道速度控制 手段 ， 闸瓦油压降为零 ， 完全靠弹簧力来实现减速 停 车 ， 一旦油路堵塞 、 闸瓦不能 回油 ， 将造成严重 的 后果 ， 为此该系统设计 了回油路堵塞保护装置。 回油路堵塞保护工作原理见图 2 。在安全制动 时通过监测 回油路 的压力参数来判 断 回油路 是否 堵塞 ， 若堵塞 ， 则打开旁路 电磁阀回油 ， 实现安全制 动 。 4 图 2回 油 路 堵塞 保 护 工作 原理 1 ． A管 、 B管 回油2 ． 油压传感3 ． 两位两通阀 4 ． 原 回油路 4结 语 该 套 系统 自 2 0 0 8年 5月 运 行 至 今 ，系统 运 行 状况 良好 ， 各种监 测传感 器性 能稳定可靠 ， 故 障预 知 能力 强 ， 报警及 时且信息显示 可信 ， 该装 置的使 用 ， 对提升机的安全提升提供了很高的安全保 障。 参 考文献 [ 1 ] 夏荣海． 矿井提升机械设备[ M] ． 徐州 中国矿业大学出版社 ， 1 9 8 7 ． [ 2 ] 高 奇峰． 矿井提升 机制动 系统远程监测 与诊 断试验研 究 [ D] ． 太 原 太原 理工 大学 ． 2 0 0 2 ． [ 3 ] 郭磊 ， 肖兴明． 盘式制动器性能仿 真[ J ] ． 矿 山机械 ， 2 0 0 3 9 4 1 4 2 ． 作者 简介 郑建志 1 9 7 2 一 ， 河南安 阳人 ， 现工作 于平煤集 团朝 川矿机 电科 ． 一直从事技术方 面工作． 式中 6 现场塞尺手动测量值 ； 收稿日 期 2 0 0 9 0 7 1 8 0● 0●0●0●0● 0● 0●0● ● ● ● ●0●0● ●0● 0●0●0●◇● 0●0● 0●0●0● ●0● ● ◇●0●◇●◇● ●0●0●0●0●0●0●o● ●o●0●◇● ● 本刊声明 煤矿机械 月刊从 2 0 0 6年第 l 期开始 ， 以每 1 期为相应 的期次 、 卷期记录出版次序。1 9 8 0年创刊至今 已有 2 9年 ， 每年 划 为 1 卷 ， 2 0 0 9年 为第 3 O卷 。 1 9 8 0年 l ～ 2期为第 1 卷 1 9 8 1 年 1 - 6期为第 2卷 1 9 8 2年 1 - 6期为第 3卷 1 9 8 3年 1 - 6期为第 4卷 1 9 8 4年 1 - 6期为第 5卷 1 9 8 5年 1 - 6期为第 6卷 1 9 8 6年 1 - 6期 为第 7卷 1 9 8 7年 1 - 6期为第 8卷 1 9 8 8年 1 - 6期为第 9卷 1 9 8 9年 l ～ l 2期为第 1 O卷 1 9 9 0年 1 ～ 1 2期为第 1 l卷 1 9 9 1年 1 - 6期为第 1 2卷 1 9 9 2年 1 - 6期为第 1 3卷 1 9 9 3年 1 - 6期为 第 l 4卷 1 9 9 4年 1 - 6期为第 l 5卷 1 9 9 5年 1 - 6期为第 1 6卷 1 9 9 6年 1 - 6期为第 1 7卷 1 9 9 7年 1 - 6期为第 1 8卷 1 9 9 8年 1 ～ 1 2期为第 1 9卷 1 9 9 9年 1 ～ l 2期为第 2 0卷 2 0 0 0年 1 ～ 1 2期为第 2 1卷 2 0 0 1 年 1 ～ l 2期为第 2 2卷 一 】 8 9 2 0 0 2年 1 ～ 1 2期为第 2 3卷 2 0 0 3年 1 ～ 1 2期为第 2 4卷 2 0 0 4年 1 ～ l 2期为 第 2 5卷 2 0 0 5年 l ～ l 2期为第 2 6卷 2 0 0 6年 1 ～ l 2期为第 2 7卷 2 0 0 7年 1 ～ l 2期为第 2 8卷 2 0 0 8年 1 ～ l 2期为 第 2 9卷 2 0 0 9年 l ～ 1 2期为第 3 0卷 文章参考文献以出版年 、 卷 、 期 、 文章页码进行引用。