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浅谈多绳摩擦式提升机的安全保护装置及现场检验管理

作者：曾晓溪

来源：《科学与财富》2016年第02期

1 东副井工区多绳摩擦式提升机的概况

东副井是华锡集团股份有限公司铜坑矿\三井\之一，由长沙设计院设计，于1983年12月竣工投入使用，总投资600万元，井筒直径6.5米，井口标高815米，井筒深度为592米，井塔高41米。安装有两台多绳摩擦式提升机，主提升机型号为JKM3.25×4II，提升容器为4500×1600双层罐笼，最大提升速度为6.5M/S。副提升机型号为JKD1.85×4，提升容器为2000×1150双层罐笼，最大提升为5M/S。东副井工区是一个提升机提升为主，从事矿石和人员提升、材料下放，井下矿石拉运、转运井下通风等的综合部门。 2 多绳摩擦式提升机的制动系统

多绳摩擦式提升机制动系统由制动器和传动机构组成。东副井的JKM3.25×4II主提升机和JKD1.85×4副提升机均采用盘闸制动，根据提升容积的不同，两台提升机的盘闸个数有区别，但制动原理相同，都通过电控系统操作液压输出，控制闸盘的开闭实现开闸和制动。 3 采用的保护措施

东副井工区在用的两台多绳摩擦式提升机均具备以下保护措施： 3.1 防过卷保护

当提升容器超过正常终端停止位置0.5 m时，必须自动断开安全回路，通过闸盘作用力使提升机停止运行，否则将造成过卷事故。当提升容器被提升到井口、井底两处正常停车位置而没有停车，并越过正常停车位置继续强行上、下行，可能会导致严重后果。这类事故的严重后果可能是，造成提升容器卡死在罐道木内、撞坏井筒设施，甚至造成礅罐，导致罐内人员伤亡等重大恶性事故。 3.2 超速保护

在提升过程中，若提升速度超过正常速度，容易造成提升事故。一方面，超速后由于速度快，提升系统的动量大，其正常停车或事故停车时都变得更为困难，所需要工作制动的力矩和紧急制动力矩都将超过设计值，造成事故的可能性变大。另一方面，超速后可能使提升机处于失控状态，事故就更容易发生，不但可能造成过卷或礅罐等事故，还容易造成提升电动机或电器元件的损坏。

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3.3 过负荷和欠压保护

当提升电动机超过额定负载力矩时的运行叫过负荷运行。当提升容器超载或提升容器受阻时，使过负荷运行可使电动机电流超过额定电流，导致电动机和电气设备严重受损，使提升钢丝绳受力增大，安全系数降低，易造成电气事故，影响提升安全。

当提升机的电源电压低于额定电压时，由于在欠电压运行时电动机所产生的转距会有较大的下降，随着电动机的转矩减小，电动机的转速也会下降，转差率就会上升，定子电流和转子电流就会上升，电动机的效率和功率因数 都会降低，导致电动机发热量增加，严重时将损坏电动机或电气设备，导致重大电气事故的发生。 3.4 位置控制及深度指示器失效保护

位置控制主要指提升机数字式深度控制。通过安装在主导轮及电机侧的两组旋转编码器，通过旋转时产生的脉冲并辅以脉冲系统，再结合各检测点如停车点、减速点、过卷点等开关量反馈，通过PLC进行位置校正，从而计算出提升机容器的实际位置并与预设值进行比较。当提升机由于滑动摩擦过小、断轴、脱销等故障导致深度指示器不转等故障，当PLC无法获取提升容器的实际位置时，操作电控回路跳闸，使提升机停止运行。 3.5 闸间隙保护

当闸间间隙超过规定值时，会影响实际效果。若间隙过大摩擦力不足，会导致制动距离变长甚至无法成功制动。间隙过小时，会导致闸盘与主导轮摩擦发热，使电机输出电流过大，闸盘有异响、磨损严重等后果。 4 保护装置的定期检验与管理

由于东副井的主要职责之一人员上下井接送，若提升机发生故障，将导致严重后果。为确保提升安全，除日常对提升机的维护保养、减少故障发生几率及订制相关安全管理措施外，对保护装置的定期检验是确认其动作可靠是确保提升安全的最后一道防线。是每一个提升设备管理者必须重视落实的问题，针对不同的保护措施，需采用不同的检测周期和检测方法。 4.1 防过卷保护的检验

提升机的防过卷保护主要针对过卷开关，分为电磁式和机械式两种。检测周期为月检，检测方法为采用慢速（小于2M/S）且刻意将提升机运行到超出井口、井底停车点处，使电磁式、机械式过卷开关动作，检查动作情况和电控安全回路是否跳闸。一般情况下，井口、井底过卷检测点各采用一电磁式和机械式过卷开关，在电气接线上取其常闭点采用串联的接线方式。一台提升机的过卷检测点一般为4个，月检时需逐个检测，检验每个过卷开关的动作可靠。在检测过卷开关后，还需检查提升机的上、下减速点的电磁式开关的动作情况，确保提升机在通过减速点后能正常减速。

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4.2 超速保护

超速保护的保护动作有两种途径，一是通过旋转编码器的脉冲，由PLC检测运行速度是否在设定安全速度内，若超过安全速度则断开安全回路，使提升机制动，这项检测设计到厂家的PLC软件编制，只要当初软件编写的时候没有BUG，在现场通过编码器的深度指示是否正常即可。二是通过安装在电机尾部的离心式机械开关和测速发电机，当转速超过设定值时，离心式开关由于转速过高，触点动作，常闭触点断开，使安全回路断开使提升机制动。因为提升机软件有设定，不允许超过设定速度，所以正常运行情况下，离心式开关试不出，可先将提升机停机，然后将离心式开关的动作值调低，试验其动作效果可靠后调回原值，测速发电机同理。该项检查周期为月检。 4.3 过负荷和欠压保护

此项一般由提升机的电控系统自动完成，不便模拟外部检测条件，厂家在出厂前一般都做过此类测试，只要电控系统反应的电压、电流值正常即可，一般不进行测试。此项检查周期为日检。

4.4 位置控制及深度指示器失效保护

此项，观察深度指示器显示位置与实际位置是否一致即可。项检查周期为日检。 4.5 闸间隙保护

闸瓦间隙的检测有专用的矿用提升机闸瓦磨损间隙制动器安全开关，可适当调节一下传感器测量位置的螺丝，检查传感器是否正常。同时，用塞尺检查一下闸瓦间隙，确保在正常范围。此项检查周期为周检。