礦井提升機(jī)智能盤閘制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化改造

劉遠(yuǎn)亮

（西山煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司西曲礦，山西 太原 030053）

引言

礦井提升機(jī)設(shè)備在長時(shí)間的工作過程中易受到外部環(huán)境以及設(shè)備老化等方面因素影響，使制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)密封失效問題，進(jìn)而出現(xiàn)比較嚴(yán)重的漏油問題，對整個(gè)采礦工作的順利進(jìn)行造成一定的影響，因此針對盤閘制動(dòng)器這一核心部件制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步改造和升級(jí)處理。

1 智能閘控制系統(tǒng)構(gòu)成分析

智能閘控制系統(tǒng)的組成部分相對較多，其中主要包含新型的盤式制動(dòng)器、智能閘檢測系統(tǒng)單元、閘控電控柜單元智能恒減速液壓站，以及所對應(yīng)的各種液壓管路等裝置所構(gòu)成。其中新型盤式制動(dòng)器設(shè)備使用的是先進(jìn)的碟簧部件，該部件的疲勞壽命程度可以達(dá)到2×106次，同時(shí)設(shè)備當(dāng)中使用環(huán)保無石棉閘瓦，進(jìn)口的密封件材料不僅質(zhì)量相對較高而且使用周期較長[1]。液壓管道線路通過使用精扎無縫管道和卡套接頭位置直接進(jìn)行銜接，整個(gè)操作流程相對比較簡單，智能閘檢測工作系統(tǒng)可以有效檢測出閘間隙大小、閘瓦磨損程度以及碟簧疲勞程度等，同時(shí)在工作過程中可以對提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的油體壓力、溫度高低、油液位置、閥芯位移、提升機(jī)設(shè)備的提升速率進(jìn)行全面檢測。智能閘控制系統(tǒng)使用的是全方位安全控制以及故障監(jiān)控方法，可以全面實(shí)現(xiàn)各種工作條件下，提升機(jī)系統(tǒng)以及提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)性監(jiān)測，可以全面保證提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的工作安全性和穩(wěn)定性，如圖1 所示。

圖1 智能閘控制系統(tǒng)

2 改造工作的基礎(chǔ)原則分析

智能閘控系統(tǒng)的應(yīng)用，對礦井提升機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)展開系統(tǒng)改造處理工作之后，必須要有效滿足我國煤礦開采工作安全規(guī)程當(dāng)中的相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)需要保證和電控系統(tǒng)之間進(jìn)行有效銜接，以此來有效實(shí)現(xiàn)閉環(huán)運(yùn)行或者是提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行工作的自動(dòng)化程度。在系統(tǒng)改造工作當(dāng)中，必須要充分發(fā)揮出原有設(shè)備的性能，同時(shí)需要有效保證設(shè)備安裝位置的準(zhǔn)確性，經(jīng)過全面改造之后的制動(dòng)系統(tǒng)，需要有效發(fā)揮出系統(tǒng)的安全控制工作能力。同時(shí)在礦井提升機(jī)設(shè)備的提升運(yùn)送過程中，需要具有更好的制動(dòng)性能和控制工作條件，進(jìn)一步提高整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的智能化控制工作程度可以得到全面提高[2]。在進(jìn)行制動(dòng)系統(tǒng)的改造工作過程中，通過智能閘控制系統(tǒng)的有效使用，需要最大限度上縮短現(xiàn)場時(shí)工以及調(diào)整工作時(shí)間，保證提升機(jī)設(shè)備盡快恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)，避免對整個(gè)采礦工作的順利進(jìn)行造成不良影響。

3 礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)中對智能閘控系統(tǒng)的改造

優(yōu)化改造的要點(diǎn)是在計(jì)算機(jī)設(shè)備智能閘控系統(tǒng)工作過程中，必須要有效做好系統(tǒng)各項(xiàng)尺寸測量工作，需要基于以往的系統(tǒng)改造工作案例，以及相關(guān)參數(shù)展開全面分析和研究，即使存在相關(guān)尺寸設(shè)計(jì)信息和內(nèi)容也需要展開現(xiàn)場校核工作，需要以實(shí)際設(shè)計(jì)工作尺寸大小為基礎(chǔ)，有效保證整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)改造工作的科學(xué)性與合理性。在實(shí)際測量工作之前需要有效做好相關(guān)的工具準(zhǔn)備工作，比如需要使用到鋼卷尺、鋼板尺、記號(hào)筆、直角拐尺等，需要保證每一個(gè)系統(tǒng)安裝和改造工作測量的精確度，避免對后續(xù)提升機(jī)系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生不良影響。

3.1 制動(dòng)盤尺寸測量

1）需要針對制動(dòng)盤到外部直徑大小進(jìn)行準(zhǔn)確測量，因?yàn)樘嵘龣C(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)盤直徑規(guī)格相對較大，同時(shí)已經(jīng)完全進(jìn)行定位安裝，通過外徑尺寸只能間接進(jìn)行測量。相關(guān)工作人員通過對以往的提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)改造工作經(jīng)驗(yàn)展開分析和研究，使用分段測量工作方法。該方法在實(shí)際測量工作當(dāng)中所需要使用的工具條件相對比較簡單，同時(shí)在測量工作當(dāng)中比較方便，不僅可以有效獲取制動(dòng)盤到外部尺寸大小，還有效測定了制動(dòng)盤外邊的位置到內(nèi)部主軸之間的間距。

2）制動(dòng)盤的工作面參數(shù)測量，需要通過使用卡尺進(jìn)行測量，同時(shí)還需要對制動(dòng)盤的材料厚度大小進(jìn)行測量，必須要保證每一個(gè)部分測量工作的精確性，防止對提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的工作性能產(chǎn)生干擾。在測量工作當(dāng)中如果測量精度存在誤差，很有可能會(huì)造成智能閘控系統(tǒng)部件單元，在制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的安裝空間受限，同時(shí)制動(dòng)裝置可以將其設(shè)置成非標(biāo)型制動(dòng)控制工作單元。自動(dòng)盤在現(xiàn)場應(yīng)用工作的時(shí)間相對較長，因此會(huì)產(chǎn)生比較明顯的磨損和痕跡。此時(shí)需要有效測定磨損之后表盤的直徑尺寸大小，以此來作為后續(xù)改造工作過程中的新尺寸規(guī)格。在實(shí)際測量工作當(dāng)中，需要進(jìn)行反復(fù)多次的測量，如果數(shù)值存在上下浮動(dòng)，則需要取平均值作為最終的測定參數(shù)[3]。

3.2 測速裝置安裝

為了有效實(shí)現(xiàn)智能閘控系統(tǒng)可以保證恒減速制動(dòng)，在實(shí)際改造工作當(dāng)中需要向其中增加一個(gè)測速機(jī)設(shè)備和編碼器設(shè)備，同時(shí)有效結(jié)合傳統(tǒng)的改造工作經(jīng)驗(yàn)情況，對測速元件的安裝工的位置進(jìn)行考慮，必須要保證現(xiàn)場環(huán)境條件來進(jìn)行操作。如果測速元器件直接安裝在主軸非傳動(dòng)裝置外部邊緣位置，則需要進(jìn)行停機(jī)處理并且對后軸部分的端蓋進(jìn)行拆開，既要有效測定內(nèi)部的接口尺寸大小，又要有效保證線程的編碼器和對應(yīng)的測速接口位置保持不變，如果使用的是壓輪式測速工作裝置，則需要對內(nèi)圈勻度大小和表面光潔度大小進(jìn)行有效控制，同時(shí)當(dāng)現(xiàn)場的圓度和光潔度不滿足工作要求的條件下，則可以有效考慮對內(nèi)圈部分展開車削加工處理，以此來有效提高制動(dòng)系統(tǒng)帶圈的光潔程度。

3.3 新型制動(dòng)系統(tǒng)裝置設(shè)計(jì)工作要點(diǎn)

必須要保證制動(dòng)裝置底部位置是用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行加固處理，同時(shí)需要保證螺栓的安裝位置，具有一定的調(diào)整空間；制動(dòng)裝置在支架圓弧結(jié)構(gòu)部分需要進(jìn)行必要的加固處理，同時(shí)需要有效保證制動(dòng)器閘瓦在自動(dòng)盤的工作面內(nèi)部，根據(jù)以往的改造工作經(jīng)驗(yàn)展開分析和研究，在新型的制動(dòng)裝置以及新型的支架圓弧結(jié)構(gòu)部分需要根據(jù)自動(dòng)盤結(jié)構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，以此來有效保證支架結(jié)構(gòu)當(dāng)中不同安裝工作位置，制動(dòng)器的閘瓦和制動(dòng)盤之間的接觸面大小始終處于一致的狀態(tài)。為了方便后續(xù)的安裝工作需要在支架結(jié)構(gòu)的底座位置，使用底角螺栓進(jìn)行打孔加固處理，并且實(shí)際的打孔規(guī)格需要基于基礎(chǔ)螺栓的露出程度來進(jìn)行設(shè)定。

4 應(yīng)用效果分析

礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后并進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)踐，優(yōu)化后的礦井變頻驅(qū)動(dòng)提升機(jī)投入應(yīng)用后，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)、保護(hù)安全可靠，故障診斷能力強(qiáng)，振動(dòng)小、電網(wǎng)諧波低，各項(xiàng)參數(shù)都達(dá)到了目標(biāo)預(yù)期。提升機(jī)每天工作21 h，提升20 鉤原煤。對比原有的提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的制動(dòng)系統(tǒng)每年維修節(jié)省約120萬元，同時(shí)優(yōu)化后的提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠消除無功沖擊，且?guī)缀醪淮嬖谠到y(tǒng)諧波污染等問題，不僅提升了礦井提升機(jī)智能化水平，還為實(shí)現(xiàn)數(shù)字礦山打下一定的基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

相關(guān)采礦工作單位通過智能閘控制系統(tǒng)的有效應(yīng)用，在礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)揮出非常關(guān)鍵性的作用，可以有效實(shí)現(xiàn)在不改變原有設(shè)備結(jié)構(gòu)構(gòu)成的條件下，通過使用現(xiàn)有的基礎(chǔ)螺栓結(jié)構(gòu)，對整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行有效改造設(shè)計(jì)以及安裝，在整個(gè)改造工作效率上相對較快，調(diào)試工作時(shí)間較短，同時(shí)在后續(xù)的工作效率相對較高。