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1、国家知识更新工程 煤矿机电专题 之 提升运输设备的发展趋势与特点,四川师范大学工学院 院长 隆 泗 教授 四川煤矿安全技术培训中心 主任 028-84480150 13551010936 ,授 课 大 纲 第一节 矿井提升机发展与前瞻 一、国内提升机发展概述 二、国外技术发展趋势 三、/E型矿井提升机特点 四、盘式制动器与液压站 五、安全保护装置 第二节 斜巷安全保护装置 一、规程规定 二、跑车防护装置 第三节刮板输送机发展及其前瞻 一、国内外现状 二、典型结构,第一节 矿井提升机发展与前瞻,一、国内提升机发展概述 KJJKAXKTXKTB JK/A-E JKM 对比 (1)主轴装置 支撑、主
2、轴承、润滑、调绳离合器 (2)制动装置 执行机构、传动机构 (3)深度指示器 (4)减速器,第一节 矿井提升机发展与前瞻,二、国外技术发展趋势 大容量 、大功率、高效率 P 5000KW V 2025m/s H 2000m Fcmax 50t D 5m(摩擦轮) 4m(缠绕式),第一节 矿井提升机发展与前瞻,高安全性、高可靠性 中、低压及中高压盘形闸及液压站 硬件高度集成化、 零部件和触点减少 安全保护系统 调速系统实现四象限运行 直流调速系统 交流调速系统 全数字化综合控制自动化,第一节 矿井提升机发展与前瞻,三、/E型矿井提升机特点 1、主轴 卷筒与固筒支轮采用的连接采用高强度螺栓连接 卷
3、筒带螺旋槽 采用双列向心球面滚子轴承 2、深度指示器 圆盘式和牌坊式,第一节 矿井提升机发展与前瞻,3、调绳离合器 径向齿块式液压缸 4、减速器 硬齿面行星齿轮减速器 5、润滑站 专用润滑站 6、制动装置 盘式闸,第一节 矿井提升机发展与前瞻,四、盘式制动器与液压站 1、安全制动的基本要求 一级制动 二级制动 恒减速制动 2、JK/E提升机的特点 010s液压延时二级制动,第一节 矿井提升机发展与前瞻,3、/E液压站分析 (1)作用 为盘形制动器提供不同油压值的压力油,以获得不同的制动力矩。 在事故状态下,可以使制动器的油压迅速降到预先设定的值P级,经过延时后,制动器的全部油压迅速回到零,使制
4、动器达到全制动状态。 用于单绳双筒提升机的液压站供给提升机调绳液压缸需要的压力油。,第一节 矿井提升机发展与前瞻,(2)分类 电气延时二级制动液压站 双滚筒: TY1S(B792S)、B157、TE130、CYHJ002A(恒减速型) 单滚筒: TY1D(B792D)、B159、TE131、CYHJ002B(恒减速型),第一节 矿井提升机发展与前瞻,液压延时二级制动液压站: 单绳双筒系列提升机 TY3S(TK083S)、TE002 单绳单筒系列提升机和多绳系列 TY3D(BTK083D)、TE003,第一节 矿井提升机发展与前瞻,(3)液压站举例(/Y1D/S),第一节 矿井提升机发展与前瞻,
5、第一节 矿井提升机发展与前瞻,第一节 矿井提升机发展与前瞻,第一节 矿井提升机发展与前瞻,(4)液压站的调试要求 油压稳定: p=4MPa以上,0.4MPa p=4MPa以下,0.2MPa 油压电流特性: 呈线性关系;随动性好;残压小 一级制动时间应在10s内可调,第一节 矿井提升机发展与前瞻,五、安全保护装置 1、防坠器 2、信号闭锁 3、九大保护 4、后备保护,第二节 斜巷安全保护装置,一、规程规定 第370条规定: 在倾斜井巷内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置。 阻车器 挡车栏 “上述挡车装置必须关闭,放车时方准打开。兼做行人车的倾斜井巷,在提升人员时,挡车装置和跑车
6、防护装置必须是常开状态,并可靠锁住。”,第二节 斜巷安全保护装置,二、跑车防护装置(MT933-2005 ) 1、作用:运行中断绳、脱钩的车辆阻止住 (ZDC301.35型),第二节 斜巷安全保护装置,济源市华泰矿山机械有限公司,第二节 斜巷安全保护装置,2、工作原理 绞车通电,装置通电工作;绞车断电,装置即停止工作。 当矿车正常下行时,挡车栏处于常闭状态,矿车下行到PLC设定的第一设定值时,主控PLC将控制提升电机自动完成升栏操作; 矿车达到第二设定值时,主控PLC将控制电机完成降栏,恢复常闭状态。,第二节 斜巷安全保护装置,当矿车正常上行到达第二设定值时,自动完成降栏,恢复常闭状态。 当矿
7、车正常上行到达第二设定值时,PLC控制上提拦挡车;矿车到达第一设定值时,自动完成降栏,恢复常闭状态。 当矿车超出正常行驶速度(跑车、溜车)时,PLC控制缓冲式挡车栏对矿车进行可靠的阻拦,从而有效地避免事故的发生。,第二节 斜巷安全保护装置,3、基本组成 监测与传感系统 摆杆碰撞2 雷达控制3 光电开关控制 Plc 捕捉系统 开动机构、 捕捉机构、 缓冲机构,第二节 斜巷安全保护装置,4、基本功能 (1)位置传感器采集信号 采用位置传感器(接近开关、轴编码器等)作为传感元件,用于接收与提升绞车同步运行的信号,根据用户的实际情况,位置传感器可在绞车深度指示器、绞车输出轴、绞车滚筒等处选择合适的一处
8、进行安装。,第二节 斜巷安全保护装置,(2)“常闭”式防护功能 在无矿车通过时,跑车防护装置的挡车网处在“常闭”状态,使整个运输巷道处于封闭状态,起到跑车防护作用,在有矿车通过并接近挡车网时,挡车网自动提起,矿车经过后,挡车网自动落下,再次进入“常闭”状态。,第二节 斜巷安全保护装置,(3)“缓冲”式拦截功能 当因断绳、脱钩而发生跑车后,矿车被常闭式拦车网拦截,挡车网随车下行,缓冲钢丝绳被抽出,将矿车具有的动能逐渐转化成缓冲机构的热能,使矿车减速以至最后停下来,实现缓冲拦截,将矿车的损伤程度降到最低,同时挡车拦处的传感器将该情况传输至状态报警显示器,由状态报警显示器发出声光报警信号。,第二节
9、斜巷安全保护装置,(4)故障自动监测功能 对于机械方面可能出现的故障(比如电机、减速机、提升钢丝绳等的机械故障等),以及电气方面的故障(比如因元件老化或线路受潮而造成的电气故障),均可做到实时监控,并在发现故障后立即触发报警电路; 可将一些紧急情况的报警电路与提升机回路实现闭锁,出现紧急情况时,提升机实现自动紧急制动。,第二节 斜巷安全保护装置,(5)故障代码显示功能 故障检测回路检测到设备故障后,采用PLC控制时,将以故障代码的形式在数码显示屏上有效显示,如采用继电器控制时,故障将采用LED报警分类显示。,第二节 斜巷安全保护装置,(6)运行状态显示及声光报警功能 在斜巷提升系统正常运行时,
10、可以显示矿车运行到了第几台跑车防护装置、每台跑车防护装置的工作状态是否正常等重要信息,在出现设备出现机械故障、电气故障或跑车拦截等情况时,状态报警显示器将第一时间发出声光报警信号,通知绞车司机和调度室人员采取相应的措施。,第二节 斜巷安全保护装置,(7)挡车拦提升机构可靠锁定 拥有电动型、气动型两种挡车拦提升机构,提升机构将挡车网提起后均可实现长期可靠锁定,以满足过人车、过检修人员等情况的需要。,第二节 斜巷安全保护装置,(8)提升保险功能 提升机构采用提升钢丝绳来提升挡车栏,提升钢丝绳上设有提升保险,在挡车栏拦截跑车时,提升保险同时断开,确保提升钢丝绳不会将固定在巷道顶板的提升机构拉坏,最大
11、限度地降低了设备损坏。,第二节 斜巷安全保护装置,(9)反向自动迫开功能 挡车栏采用反向自动迫开设计,在向上提车时,如挡车拦未正常打开,一般情况下,挡车网可自动被迫打开以使矿车通过,不致于将挡车网拉坏。,第二节 斜巷安全保护装置,(10)手动、自动转换功能 在过人车或检修人员通过等情况时,按下提升按钮,挡车栏提起并被可靠锁在“常开”状态,设备进入手动控制运行模式。人车或人员通过后,再次按下降落按钮,挡车栏落下,进入“常闭”状态,同时设备再次进入自动控制运行模式。,第三节 刮板运输机发展及前瞻,一、国内外现状 1、发展历史 拆卸式(SGD11) 可弯曲式(SGW44) 高效铠装可弯曲(SGW-2
12、50) SGZ830/630,第三节 刮板运输机发展及前瞻,2、技术现状 性能和可靠性 输送能力:3500t/h 铺设长度:400m 工作面日产:2万-3万 整机寿命:1500万t,第三节 刮板运输机发展及前瞻,技术水平 中部槽的整体铸焊结构 大规格圆环链(48152) 国产行星减速器(901000KW) 液压马达紧链 液力耦合器(阀控充液式) 双速电机 可伸缩机尾 监测监控(减速器油位、油温、冷 却系统压力、流量),第三节 刮板运输机发展及前瞻,二、刮板运输机的关键部件 1、链轮 链轮的多边形效应 Vmax=R0 V=Vmaxcos (1)齿数确定,速度波动率幅度基本相同 (2)齿数越少,波
13、动越大 (3)速度变化引起冲击,第三节 刮板运输机发展及前瞻,2、圆环链 主要性能参数: 破断负荷、疲劳循环次数 实际装机功率取决于相匹配圆环链的最大装机功率。 从可靠度性角度,应该优先选用级链。 标准: 矿用圆环链:GB/T21718-2001 高强度紧凑链:MT/T929-2004,第三节 刮板运输机发展及前瞻,3、中部槽 (1)结构:轧制槽帮焊接 铸造槽帮焊接 (2)技术特征 使用寿命(过煤量): 与设计、物料性质 设备安装、搬家有关 配套性 可维护性,第三节 刮板运输机发展及前瞻,三、软启动 1、基本概念 指机械传动装置能够按照人为设定的加速度,逐步克服整个系统的惯性和阻力达到额定的速度,实现平稳启动的过程。 物理学原理:t-a-F 动力源于工作机构 的隔离 电工学原理:M=f(U2) 电动机启动瞬间电 流接近额定电流7倍,第三节 刮板运输机发展及前瞻,2、刮板输送机的软启动类型 对启动的要求: 轻载启动、平稳启动、调速、过载保护、负载平衡 (1)液力耦合器 (2)阀控充液式液力耦合器 (3)CST减速器 (4)液黏离合器 (5)双速电机,第三节 刮板运输机发展及前瞻,第三节 刮板运输机发展及前瞻,第三节 刮板运输机发展及前瞻,第三节 刮板运输机发展及前瞻,国家知识更新工程 煤矿机电专题 之 提升运输设备的发展趋势与特点 小 结,