架空乘人器自动保护装置在我矿的应用

1、精选优质文档-倾情为你奉上架空乘人器系统技改及自动保证装置在龙滩矿井的应用陈世明（四川华蓥山龙滩煤电有限责任公司，四川 广安 ）摘 要：针对龙滩矿井+450人行上山KRC-120型架空乘人装置，技术落后，保护功能不齐全，运行过程中多次出现突然掉绳、抱绳器松动变形造成卡钩损坏、驱动装置摩擦衬块损坏、托辊更换频繁、设备故障多、有时危及到人身安全等技术难题，对原设备机械及电气系统进行技术改造，并增加PLC自动控制系统和八种自动保护装置，实现设备安全可靠运行，创造18万元的经济效益，且年节约运行和维护费用20万元。关键词：架空乘人器；自动保护装置；PLC自动化控制系统1 架空乘人装置机械系统技改1.1

2、 架空乘人装置的工作原理乘人装置的工作原理是：将钢丝绳安装在驱动轮、托绳轮、压绳轮、迂回轮和张紧轮上，并经设有重锤的张紧装置拉紧后，由驱动装置的电动机输出动力带动减速机上的驱动轮和钢丝绳作循环无极运行，吊椅则通过抱索器与钢丝绳锁紧在运行的钢丝绳上，随钢丝绳上行或下行，从而实现输送矿工的目的。其中钢丝绳通过尾部张紧装置张紧后，以维持钢丝绳在托绳轮之间的挠度和张力。1.2 原系统主要参数和结构特征原系统采用KRC-120型架空乘人器一台，负责运送+450水平及以上人员上、下班，沿途装有紧急停车和机头、机尾越位超限保护2种保护装置。其参数为：运行速度0.976m/s、中间横梁间距6m、钢丝绳直径24

3、mm（普通型）、座椅采用直钩型普通座椅，其间距为8m、配套老式普通型抱索器（维护量大，且拆、装不易）、驱动轮直径1200mm、电源电压为交流660v、采用斜坡上下人方式、机头驱动装置在上车场平段、机尾迂回轮布置在下车场斜段、采用直接配重方式张紧。该系统结构简单，仅能满足使用，系统运行故障多，设备维修工作量大、维护费用高，下井乘座人员经常不能正常乘座，且人员乘座安全保障低。1.3 新型架空乘人装置主要技改主要参数和结构特征（1）架空乘人装置型号：RJY30-25/379。（如图1 所示）图1井下架空乘人装置结构图（2）驱动装置和机尾迂回轮装置均布置在平巷，并采取平巷上、下人员。（3）运行速度：0

4、.96 米/秒。（4）运输效率：345人/h。（5）三相异步电动机型号：2-225M6；额定功率：30 kw 额定电压：380/660V。（6）减速机型号：CWS315-63；减速比：1：63。（7）托轮吊架由材质为Q235的钢方管等制作，做成上下可调式，以便于安装和调试。（8）吊椅由吊杆、座板、踏脚杆、拉杆组成。吊椅总长度为1.65m，结构为G型舒适型座椅。（9）抱索器采用G-1型抱绳器（如图2）图2 抱索器结构图（10）张紧装置主要由滑轮、滚轮、张紧小车、重锤、张紧钢丝绳等组成。其主要作用是随时调节牵引索在运行过程中的张力，保证牵引索在驱动轮上摩擦力的要求。（11）机头和机尾加设压绳轮。1

5、.4 架空乘人器机械系统改造后达到的效果（1）新型乘人装置更换原有托轮及托轮固定器，更加牢固可靠，且托轮吊架做成可调节式，托轮可以上、下调整，更加方便安装和维护。（2）新型乘人装置更换原有直钩座椅，采用G型舒适型座椅，每11米安装一个座椅，乘坐人员乘坐架空乘人器舒适性大大提高。（3）新型乘人装置采用G-1型抱绳器。维护、更换方便，对托轮磨损小，撞击拖轮振动小，经过托绳轮时无振动感。（4）新型乘人装置改造机头、机尾驱动装置，并设置在平巷段，采取平巷上、下人员，大大提高了人员乘座时的安全性和舒适性。（5）新型乘人装置的重锤式张紧装置改造为重锤和张紧小车式张紧装置，张紧装置安装在巷道平段处巷道的中部

6、，该张紧小车收绳张紧调整范围大，调整更加方便，不需要截钢丝绳插接绳头。（6）新型乘人装置的机头和机尾设置压绳轮，钢丝绳运行更加平稳、可靠。2 井下架空乘人器电气控制系统技改及自动保护装置应用2.1 原电气控制系统电气系统采用QJZ-80型真空磁力开关作为系统供电电源，KXT16型声光信号装置和82A18-5/127-3型防爆控制按钮作为设备开、停控制装置，配有沿途装有紧急停车和机头、机尾越位超限保护2种保护装置。该电气系统结构简单，保护不全，无法作到对各种事故、故障的保护和诊断，系统安全性能低。2.2 新型架空乘人器电气控制系统及自动保护装置架空乘人装置的电控系统，由隔爆兼本安型电控箱、矿用提

7、升信号操作台、信号检测元件、控制元件以及相应的控制线路组成。其主要特点是乘人装置运行和各种安全保护均采用PLC可编程序自动化控制系统，具有乘人装置启动、停止及越位保护、欠速保护、过速保护、重锤下限位保护、上变坡点掉绳保护、断绳急停、全程急停保护、电机互锁等功能。该系统功能齐全、性能可靠、使用方便。2.3 新型架空乘人器控制系统原理（1）“程控”分为三种运行方式，即“连续”、“断续”、“检修”，并在显示窗上显示所选择的运行方式。（2）连续运行方式：当转换开关切换到“连续”挡位时，系统在启动后，将24小时不停地运行。（3）断续运行方式：该运行方式是一种节能的运行方式，将以程序内部设定的时间（如10

8、分钟）限时运行（此时间根据装置运行一周的50%的时间设定，可将乘坐人员从机头送到机尾或从机尾送到机头，再延时10s后自动停机）。且窗口显示“间断运行”，系统运行指示灯闪烁。（4）检修：当转换开关转换到检修挡时，显示窗口显示“检修方式”，此时“启动”变为点动启动，即按下“启动”不松开，乘人装置电机自动启动且窗口系统运行指示灯闪烁，松开“启动”后系统将马上停止运行。（5） 停止：在系统运行的任何状态下，按下“停止”按钮，系统将停止运行。（6） 急停、禁启：此按钮具有电控闭锁功能，在系统进入待机状态时，按下此按钮后，按钮自锁，此时不管是机头还是机尾的启动按钮都不能启动系统运行，即系统处于“禁启”状态

9、，同时窗口显示“急停、禁启”，按照上述方法回位后，并按下“故障复位”按钮，“急停”报警消除。（7） 故障复位：当故障位置的故障处理后，按下此按钮将程控机内的故障闭锁清除，系统回到待机状态。（8） 强制解锁：当速度检测部分出现故障而暂时无法修复时，可按下此按钮强制解锁，作为抛开因速度保护的故障而停机的系统运行。（9） 安全保护：该系统具有机头、机尾越位保护、过速、欠速保护、变坡点掉绳保护、断绳保护、重锤下限位保护、全程急停保护等紧急停车功能。在任意一种保护动作发生后系统都将停止运行，同时因故障而将电控系统闭锁并发出警报声。在出现故障报警时，只有在维修人员到现场查清故障原因且处理故障，并确保设备正

10、常后，才能按下“故障复位”，再重新启动设备。2.4 自动保护装置具有以下功能（1） 机头、机尾越位保护：由KBX-5/127型行程开关和吊架组成，当矿工乘坐吊椅上井或下井进入机头或机尾的禁止越位点时，由越位保护装置给控制系统一个越位的信号，控制系统停机并发出故障报警声，同时显示窗口相应的“机头越位”或“机尾越位”，从而避免矿工乘车通过驱动轮或迂回轮时越位而造成的人身伤害。（2） 欠速打滑、过速飞车保护：由CGBC-24转速传感器和支架组成，当系统运行中传感器检测到的运行速度低于或超过设定的速度时，控制系统接受信号，自动将控制系统停止运行，并发出故障报警声，同时显示窗口显示相应的“欠速保护”或“

11、过速保护”，从而避免飞车时对乘坐人员造成的伤害和打滑时对设备造成的损坏。（3） 重锤下限位保护：由KBX-5/127型行程开关和吊架组成，当重锤因牵引钢丝的伸长而下降，当下降到离地面200mm时，此限位保护装置将给控制系统一个限位信号，控制系统将会自动停止运行，并发出故障报警。同时显示窗口将显示相应的“重锤下限位”，从而避免了因重锤落地而造成的牵引钢丝绳无张紧力而打滑的现象。（4） 上变坡点掉绳保护：由KBX-5/127型行程开关和吊架组成，由于牵引索的张紧力不够或托压绳轮的安装的中心偏移，以及托压绳轮的轮衬磨损未即时调整时，都会导致牵引索从托绳轮上往下掉落，此时，安装在上变坡点的捕绳器会自动

12、捕绳，从而避免了乘坐人员经过此处而造成的人身伤害，同时掉绳保护开关给控制系统一个信号，乘人装置自动停机。（5） 全程急停保护：由KBX-5/127改装型行程的开关、钢丝绳及吊架组成，在乘人装置沿线的两钢丝绳中间距地面1.2m高的地方，紧急停车的开关装置安装间距应不大于50m，并与直径为3mm的钢丝绳相联，在沿线的任意一个地方只要拉动该钢丝绳，相应的急停拉线开关将给系统一个急停信号，控制系统将自动停止运行，并发出故障报警，同时显示窗将显示“急停故障（在检修档时该功能作“启动”和“停止”用）。（6） 断绳保护：由KBX-5/127型行程开关和支架组成，钢丝绳在长期运行中出现断线现象后，这时尾轮会迅

13、速向后滑动，并触动断绳保护装置，控制系统接到信号后，将自动停止运行，并发出故障报警，同时窗口显示“断绳急停”，而从避免了因断绳后设备继续运行而对乘坐人员造成的伤害。（7） 吊椅过摆保护装置：当乘坐人员在乘坐途中，出现座椅横向摆动激烈，此情况下座椅在过托轮时，很容易被托轮挂住而引发安全事故。该吊椅过摆保护装置可防止此类事故的发生。（8） 警示系统：在每个操作程序中的任一安全保护的动作时，均伴有警示声。（9） 显示功能：以上任一安全保护项目动作时，PLC装置自动检测信号，乘人装置立即停车，同时发出光报警，显示屏上显示安全保护项目；只有消除故障后，系统才会解除闭锁和重新启动运行。（10）语音提示系统

14、：当乘坐人员将要到达下车点时，语音提示系统会发出“人已到位，请下车”的语音，警示乘坐人员准备下车。（11） 实现自动开、停，无人值守：在上、下人员乘座点安装远红外线检测装置，当人员通过检测装置时设备自动起机，并对最后一个通过检测装置的人员进行延时6分钟自动停车，实现全自动开、停，既能连续运行又能间断运行。2.5架空乘人器电气系统及保护装置改造后达到的效果（1） 架空乘人装置加装PLC可编程序自动化控制系统，电控集中装在隔爆兼本安型电控箱，具有很强的防潮性能。由提升信号操作台、信号检测元件、控制元件以及相应的控制线路组成，实现对架空乘人器各种自动保护装置控制。 （2）在上、下人员乘座点，安装远红

15、外线检测装置，当人员通过检测装置时设备自动起机，并对最后一个通过检测装置的人员进行延时6分钟自动停车，实现全自动开、停，无人值守功能，既能连续运行又能间断运行。（3）加装语音提示系统，当乘坐人员将要到达下车点时，语音提示系统会发出“人已到位，请下车”的语音，警示乘坐人员准备下车。（4）加装机头、机尾越位保护、欠速打滑、过速飞车保护等八种保护装置，使设备运行更加安全、可靠。3 取得的经济效益（1）加装了人体感应装置，人员通过感应装置设备自动起机，并对最后一个通过感应装置的人员进行延时6分钟自动停车，达到了设备自动开、停机，实现了无人职守。避免了原设备无人停机一直不断电空运行的缺陷，节约了电耗，预计年节电费：10万元。（2）改造后，减少了整机设备的维护量，减少了设备空载运行对托辊、钢丝绳、抱绳器、驱动轮衬块等配件的无效磨损，降低了设备的维护费用，预计年节维护费：15万元。4 结语系统自运行以来设备运行安全、可靠，人员上、下方便、乘座舒适、无需等待随到随行、操作简单、维护方便、动力消耗小、输送效率高、采用人体感应，实现了自动开、停机无人职守、语言提示，人员到位后提示人员下车。机头、机尾越位保护、欠速打滑、过速飞车保护等八种保护均灵敏、可靠，设备运