煤矿机电专题

null 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 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 longsi99@qq.com null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、ＪＫ/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第一节 矿井提升机发展与前瞻一、国内提升机发展概述 KJ——JKA——XKT——XKTB JK/A-E JKM 对比 （1）主轴装置 支撑、主轴承、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 —— 20～25m/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第一节 矿井提升机发展与前瞻三、ＪＫ/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 0——10s液压延时二级制动第一节 矿井提升机发展与前瞻第一节 矿井提升机发展与前瞻3、ＪＫ/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PⅠ级，经过延时后，制动器的全部油压迅速回到零，使制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、CYHJ－002A（恒减速型）   单滚筒： TY1D（B792D）、B159、TE131、CYHJ－002B（恒减速型）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第一节 矿井提升机发展与前瞻（3）液压站举例（Ｔ/Y1—D/S）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 （ZDC30—1.35型） 第二节 斜巷安全保护装置第二节 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进行安装。 第二节 斜巷安全保护装置第二节 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 斜巷安全保护装置第二节 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，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，最大限度地降低了设备损坏。    第二节 斜巷安全保护装置第二节 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（SGD－11） 可弯曲式（SGW－44） 高效铠装可弯曲（SGW-250） SGZ830/630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（Φ48×152） 国产行星减速器（90～1000KW） 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=ωR0 V=Vmax·cosα （1）齿数确定，速度波动率幅度基本相同 （2）齿数越少，波动越大 （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Ｃ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null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