闸瓦保护系统的设计方案.doc

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1、闸瓦保护系统的设计方案1绪论1.1课题背景提升设备是煤矿安全生产的关键运输环节，其运转安全与否直接关系到煤矿的正常生产和人员的生命安全。在煤矿，提升绞车被称为“四大件”之一，是煤炭生产的咽喉也是煤矿安全的一个重要因素；而盘行闸是提升机制动系统的各种保护的最终作用者，可以保证提升机实现正常的减速停车从而保证提升机安全运行，也可以在各种紧急的情况下执行紧急制动安全停车的紧急手段。所以盘行闸能否安全正常运行直接关系到生产成本、生产产量、生产安全和职工的安全。现在随着矿井的规模的扩大以及矿井标准化建设，安全生产受到了各级部门的重视，而提升机运行质量和安全是其中的重要环节。为了保证提升机运行质量和安全，

2、在《煤矿安全规程》中对煤矿绞车安全特别是对闸瓦安全作出规定。第四百二十七条规定：提升装置必须装设过负荷和欠电压保护装置和闸间隙保护装置，当闸间隙超过规定时，能自动报警或自动断电。第四百三十一条规定：保险闸或保险闸第一级由保护回路断电时起至闸瓦接触到闸轮上的空动时间；盘式制动闸不得超过0.3s；盘式制动闸的闸瓦与制动盘之间的间隙应不大于2mm；保险闸施闸时，杠杆和闸瓦不得发生显著地弹性摆动。第四百三十五条规定：矿井主要提升装置必须定时测量盘行闸的贴闸压力。由于技术条件和设备投资等方面的限制，许多煤矿使用的是不完善的安全检测和自动保护装置。为了工作安全，消除隐患，设计一套比较完备的绞车盘型闸安全监

3、测系统是重要的也是十分必要的。闸瓦间隙是保证提升机制动安全的重要因素，闸瓦间隙过大会使制动力减小，将不能及时停车或可靠地静止，会造成事故；若闸瓦间隙过小，制动力矩就会过大，则将导致过大的紧急制动减速度，一方面使设备产生过大的制动载荷，另一方面也会对被提人员造成伤害，所以闸瓦间隙安全隐患是不容忽视的，它是关系到制动系统能否安全、可靠、及时动作的重要因素。因此，对提升机闸间隙进行实时监测是安全保护的有效措施之一。通过对制动系统的监测，可以实现对液压系统的状态识别和故障诊断，通过对制动闸工作间隙的测量，可以实现对闸瓦磨损程度、蝶形弹簧疲劳失效或断裂的故障识别和诊断，从而确定是否满足煤矿安全规程的要求

4、。所以提升机闸瓦间隙实时监控系统，必须具有声光报警功能的安全可靠、并且保护精度高的特点。这样可以及时发现故障苗头，使问题能够及时得到解决，使提升机安全和可靠的运行。1.2课题现状国家煤矿安全规程明确提出：提升装置必须装设各种保护装置，如保险制动保护、过卷、过速、过负荷和欠电压保护、限速保护、深度指示器失效保护、闸瓦过磨损保护、松绳报警保护等。对于提升绞车的制动系统盘行闸而言，盘行闸具有结构紧凑、重量轻、动作灵敏、安全性能好、便于实现矿井自动化等优点，因此近年来提升机的制动方式，大都以盘型闸代替了角位移块形制动器和平移式块形制动器。国产提升机制动装置是由盘式制动器和液压站组成，简称油压盘制动装置

5、。其作用是：1.实现工作制动和正常停车。在提升机工作正常时参与速度控制和减速，并在提升结束时抱闸停车，避免事故的发生。2.实现安全制动。当提升机工作异常时或发生过卷、过速、停电等事故时，使提升机迅速停车，避免事故的发生。但是盘式制动器闸瓦的有效行程短，这就要求闸间隙必须保持在1.0～1.5mm围，否则贴闸正压力会迅速下降，甚至失去制动力。传统的检测盘式制动闸的闸瓦与制动盘之间的间隙的方法是采用限位开关的方式，即在2mm地方用一个触点，闸瓦开到和触点导通时实现断电。此种方法存在的缺点是：1、不能实时显示闸间隙值。2、不能检测闸瓦磨损量。3、不能在油压超压时报警。4、当油压升到正常值时，某个闸瓦因

6、某种原因打不开（闸间隙﹤0.5mm时）不能报警而产生摩擦发热而造成的烧闸事故。5、不能记录闸间隙值。6、不能方便操作维修工调整闸间隙值。目前的闸间隙监测仪一般通过两种技术开发，一种是用PLC控制，另一种用单片机检测。前者是将电磁感应探头埋于闸盘之中，闸盘距离探头的远近会使得感应电流的变化，通过送入闸控PLC的电流信号确定闸间隙。后者也是通过位移传感器采集模拟量，然后将模拟量送入单片机处理。由单片机输出实现显示和报警。盘型闸安全的另一个重要指标就是闸制动油压，如果制动油压偏低、不稳，就会造成松闸不彻底，影响机械寿命，甚至可能发生断绳事故。然而，在煤矿上通常仅仅通过油压表测量，一旦出现油压不正常现

7、象，也不能及时报警，存在很大的安全隐患。1.3课题的意义煤矿提升绞车承担矿物的提升、人员的上下和材料的运送等任务，是矿山的大型关键设备，直接关系煤矿的安全生产。对提升绞车的提升电流和电压的监测能够及时判断绞车的运行是否处于过负荷或欠电压状态，对提升绞车的运转电机的轴温测量能够及时发现电机是否过负荷运行，对绞车盘型闸空动距离和贴闸压力的检测以及动态工作间隙的监测能够保证提升绞车的安全运行，从而实现提