西副井卷揚制動系統(tǒng)及主電機溫度監(jiān)控的技術(shù)改進(jìn)

1、附件2二礦區(qū)技術(shù)開發(fā)項目立項書項目名稱：西副井卷揚制動系統(tǒng)及主電機溫度監(jiān)控技術(shù)的研究及應(yīng)用 申請單位：副井提升工區(qū) 聯(lián)系人 ： 電話 ： 申請時間：2010 年 2月 10日 西副井卷揚制動系統(tǒng)及主電機溫度監(jiān)控技術(shù)的研究及應(yīng)用 一、立項的意義及必要性西副井卷揚機自1983年建成投入使用至今已經(jīng)有28年了，在這期間西副井卷揚運行基本穩(wěn)定，符合當(dāng)初設(shè)計的的提升要求。隨著時間的推移和技術(shù)的進(jìn)步，國家對卷揚提升設(shè)備的安全性能提出了更高層次的要求。副井提升工區(qū)西副井卷揚機的液壓及閘位控制系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)不到國家安全標(biāo)準(zhǔn)，必須進(jìn)行改造和更新。其問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1、制動液壓站現(xiàn)在采用的是上海冶金機械廠

2、的初期產(chǎn)品，該產(chǎn)品沒有安全制動，不符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 16423-2006）。該液壓站由于沒有二級制動特性，在故障時，產(chǎn)生非常大的減速度，對卷揚機的主軸、電機、聯(lián)軸節(jié)，減速箱齒輪等傳動部件產(chǎn)生非常大的沖擊載荷，存在著機械重大損傷及疲勞加速的嚴(yán)重隱患。同時，給卷筒襯塊，卷筒主軸，懸掛裝置，鋼絲繩等主受力部件帶來極大的沖擊。2、閘系統(tǒng)沒有閘間隙保護(hù)及閘彈簧疲勞監(jiān)測，不符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 16423-2006）。規(guī)程中規(guī)定，閘瓦磨損超過容許值或制動彈簧行程超限時，應(yīng)有信號顯示及安全制動。確保制動系統(tǒng)的安全可靠。另外，該監(jiān)測系統(tǒng)在日常檢查中更為直觀、方便，數(shù)據(jù)收集更可靠。3

3、、主電機沒有溫度監(jiān)控，不符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 16423-2006）。規(guī)程中規(guī)定，主電機的主控機應(yīng)與主電機的通風(fēng)故障、或主電機溫升超過額定值連鎖。改造完成后可提高主電機工作的可靠性。這三項內(nèi)容也是國家安全監(jiān)測中心對西副井提升機進(jìn)行專項檢測后提出的不合格項。因此，有必要進(jìn)行研究及改造，以提高西副井提升機的安全性能。二、技術(shù)開發(fā)的內(nèi)容及方法1、技術(shù)開發(fā)的的內(nèi)容主要包括：西副井卷揚機制動液壓站安全制動的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用；西副井卷揚機閘間隙保護(hù)的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用;西副井卷揚機主電機溫度監(jiān)測與監(jiān)控的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用。2、技術(shù)開發(fā)的方法：副井提升工區(qū)根據(jù)西副井卷揚的技術(shù)特征及存在的問題提出初步的技術(shù)

4、開發(fā)要求、思路及布置形式。委托有技術(shù)能力和設(shè)計資質(zhì)的設(shè)計單位進(jìn)行設(shè)計。3、上海冶金礦山機械廠提供k730.4107低壓液壓站的技術(shù)分析及論證最大工作油壓：6.5Mpa 系統(tǒng)供油流量：10L/min；15 L/min（高速）系統(tǒng)容許油溫范圍：15-70 系統(tǒng)殘壓：0.5Mpa一級制動的油壓延時時間：0-10s 一級制動油壓：可調(diào)。該液壓站的參數(shù)除具有二級制動特性外，其余的技術(shù)指標(biāo)均與副井提升工區(qū)現(xiàn)用液壓站基本完全相同。與副井工區(qū)西副井卷揚機的閘系統(tǒng)完全匹配，初步討論完全可以互換，實現(xiàn)設(shè)備的技術(shù)升級。上海冶金礦山機械廠k730.4107液壓站安全性能的研討、二級制動的原理分析及論證（附液壓原理圖）

5、k730.4107低壓液壓站在設(shè)計中采用了四條相互獨立的的回油路，第一條由閥13、14、16組成；第二條由閥18、19、21組成；第三條由閥15失電后形成系統(tǒng)壓力迅速回壓至殘壓狀態(tài)；閥12為第四條常開小流量后備回油路。這四條油路相互獨立，任何一條起作用都可以產(chǎn)生相應(yīng)的制動力矩，據(jù)有可靠地安全性能。另外，該系統(tǒng)中，在第一條回油油路、第三條回油油路的回油管中設(shè)計了超低壓壓力繼電器，用來檢測這兩條回油路的暢通情況。進(jìn)一步確保了液壓站制動性能的安全可靠。二級制動時，各閥13、14、18（西副井各閥的整定值分別為：4Mpa、2Mpa、2.5Mpa）按照各自的調(diào)定值，迅速回油降壓，油壓降低到各自的調(diào)定值時

6、，各閥相繼關(guān)閉。0.3秒內(nèi)降至貼皮油壓，此間為制動的空行程時間，油壓繼續(xù)減低，制動器開始向制動盤施壓，在空行程結(jié)束時，閘瓦接觸制動盤，但不施壓，當(dāng)油壓減低到p18的調(diào)定值時閥13關(guān)閉，此時，只有14、18、12卸油，由于閥9斷電，使蓄能器與主回油路接通，蓄能器內(nèi)的油可補充系統(tǒng)的泄油，調(diào)節(jié)調(diào)速閥8使蓄能器的補充油量與閥14、18、12的泄油量相等，由于進(jìn)排油量相等，使系統(tǒng)油壓保持在閥18的調(diào)定值上，進(jìn)行一級制動，一級制動時間可在10s內(nèi)可調(diào)（西副井液壓站整定延時時間為2s），各參數(shù)的調(diào)整符合GB16423-2006標(biāo)準(zhǔn)中第.16與第.16的規(guī)定。蓄能器卸空前，制動力保持在一級制動力f1上，當(dāng)蓄能

7、器完全卸空后，系統(tǒng)無油可補，油壓迅速下降，閥18、14相繼關(guān)閉，此時閥12繼續(xù)泄油，直至系統(tǒng)卸空，系統(tǒng)油壓降為零，制動閘全力投入，使最終的制動力矩達(dá)到3倍靜力矩，完成停車制動。二級制動特性圖如下：為提高制動系統(tǒng)的可靠性，要求整個液壓站的電控系統(tǒng)采用plc控制。 液壓系統(tǒng)原理圖4、西副井卷揚機閘間隙保護(hù)的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用。增加閘間隙保護(hù)。在盤形制動器的底器上安裝閘間隙檢測開關(guān)，檢測閘瓦動作距離，并輸出420mA信號傳入閘控PLC的模擬量輸入板中，由PLC將420mA的信號轉(zhuǎn)換為0.54mm的閘瓦動作距離，并通過程序?qū)幼骶嚯x進(jìn)行判斷，一旦動作距離超過程序設(shè)定值，PLC將自動輸出報警信號，實現(xiàn)閘間隙

8、保護(hù)功能。液壓站的油溫保護(hù)功能。液壓站液壓油的溫度受周圍環(huán)境溫度影響很大。夏季，環(huán)境溫度高，液壓站連續(xù)運行一段時間后，液壓油溫升較高，將影響提升機的正常運行。冬季，環(huán)境溫度低，液壓站停止運行一段時間后，油溫下降，再次運行時，由于油溫低，盤形閘開閘動作緩慢，影響提升機正常運行。油溫保護(hù)可以很好的解決這個問題。夏季，當(dāng)油溫超過設(shè)定值時，安裝在液壓站上的電接點溫度表的高溫接點動作，信號輸入PLC，PLC會產(chǎn)生報警信號。冬季，當(dāng)油溫過低時，電接點溫度表上的低溫接點動作，液壓站的加熱器會自動啟動，待油溫升至正常水平時，加熱器自動斷電，從而防止盤形閘因油冷導(dǎo)致的開閘過慢現(xiàn)象的發(fā)生。運行中的油壓保護(hù)。新液壓

9、站上安裝了電感壓力變送器，用來連續(xù)檢測液壓站的油壓。在提升機運行過程中，如果油壓突然升高或降低，PLC會根據(jù)壓力變送器輸入的信號進(jìn)行判斷，一旦壓力超過設(shè)定值，提升機將緊急停車，實現(xiàn)保護(hù)功能。殘壓保護(hù)。液壓系統(tǒng)存在殘壓，一般來說，液壓站的殘壓不能超過0.5MPa。PLC會根據(jù)電感壓力變送器輸入的信號來判斷系統(tǒng)殘壓，一旦殘壓超過0.5MPa，液壓站將無法啟動，達(dá)到殘壓保護(hù)的目的。5、西副井卷揚機主電機溫度監(jiān)測與監(jiān)控的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用。電機溫度保護(hù)功能。電動機連續(xù)運行會產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量的直接作用效果就是使電機溫度升高。電機的一項很關(guān)鍵的參數(shù)絕緣等級，在電機溫度超過某一數(shù)值后，電機的絕緣被破壞，

10、會直接導(dǎo)致電機損壞。此次改造將電機內(nèi)原有的溫度探頭pt100接入PLC，PLC會根據(jù)pt100電阻值的變化來判斷電機溫度，當(dāng)溫度超過報警設(shè)定值后，電機將無法運轉(zhuǎn)，直至電機溫度下降后方可運行，實現(xiàn)了對電機的溫度保護(hù)三、技術(shù)指標(biāo)要求和預(yù)期效果1、液壓站要求和預(yù)期效果：與現(xiàn)有的卷揚機制動閘匹配，能實現(xiàn)工作制動、一級制動及安全制動。達(dá)到緊急停車后能實現(xiàn)緩沖，使制動減速度達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，電控部分采用plc控制。確保設(shè)備的安全使用。2、閘間隙監(jiān)測系統(tǒng)要求和預(yù)期效果：能實現(xiàn)與卷揚機主控系統(tǒng)的連鎖，確保閘間隙的可靠及閘彈簧的制動力矩。能實現(xiàn)直觀數(shù)字檢查及調(diào)整。確保閘系統(tǒng)的安全可靠。3、機主電機溫度監(jiān)測與監(jiān)控

11、要求和預(yù)期效果：與電機主控實現(xiàn)連鎖，溫度數(shù)字顯示，便于直觀檢查和動態(tài)管理，能有效達(dá)到保護(hù)電主機的作用。四、技術(shù)開發(fā)進(jìn)度1、依據(jù)西副井提升機存在的問題及設(shè)備的技術(shù)特征提出技術(shù)書開發(fā)內(nèi)容。探討卷揚機制動液壓站、閘間隙保護(hù)、卷揚機主電機溫度監(jiān)控技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展程度，提出具有先進(jìn)性、可行性的技術(shù)升級報告。具體施工日期：2009年10月2-2009年10月31 工期30天2、根據(jù)技術(shù)革新內(nèi)容選定具有技術(shù)能力和設(shè)計資質(zhì)的單位進(jìn)行技改系統(tǒng)的初步設(shè)計。具體施工日期：2009年11月1號-2009年11月28 號 工期28天3、二礦區(qū)對初步設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行初步審核，對相關(guān)設(shè)計單位提出信息反饋，確保設(shè)計的可靠性、先進(jìn)

12、性和可實際操作性。具體施工日期：2009年12月1號-2009年12月15號 工期15天。4、相關(guān)設(shè)計單位根據(jù)信息反饋內(nèi)容對原設(shè)計做相應(yīng)的修改，做出最終的設(shè)計定稿。具體施工日期：2009年12月16號-2010年1月15 號 工期30天5、申報技術(shù)改造的備品備件具體施工日期：2010年1月15號-2010年3月15 號 工期59天6、技術(shù)改造項目的施工在副井提升工區(qū)西副井六樓卷揚機房安裝二級制動液壓站、閘間隙保護(hù)裝置，卷揚機主電機溫度監(jiān)控系統(tǒng)。具體施工日期：2010年3月15號-2010年3月24號 工期10天7、設(shè)備的調(diào)試完成安裝后進(jìn)行設(shè)備的調(diào)試和相關(guān)的實驗，要求達(dá)到設(shè)計預(yù)定的效果。能切實達(dá)

13、到提高卷揚機安全運行性能的效果。具體施工日期：2010年3月1號-2010年3月15 工期5天五、技術(shù)開發(fā)的經(jīng)費預(yù)算項目總費用構(gòu)成備件費用： 材料費用： 安裝費用： 設(shè)計費用 ： 共計總費用：1、 備件費用：序號名稱型號數(shù)量單位單價（元）總價（元）備注1液壓站k730.41074臺2閘電控柜+BCC+JX24件3現(xiàn)場接線箱+JX1、JX 2、JX 3、JX 48套4電機溫度控制柜+MTC2件合計2、材料費用：序號名稱規(guī)格數(shù)量單位單價（元）總價（元）備注1槽鋼14#697.4t44003068.78（6米/根）2鋼管400.412t44001813.715（6米/根）3液壓油46#8桶20001

14、60004電纜YJV-0.6/1KV 4X416電纜YJV-0.6/1KV 4X2.513電纜KVVR450/750 14X1.530電纜KVVR450/750 10X1.525電纜KVVR450/750 24X1.540電纜DJYPVPR 7X2X1.020電纜DJYPVPR 3X2X1.016電纜DJYPVPR 1X2X1.014合計六、項目組成員序號姓名職稱備注附件1二礦區(qū)技術(shù)攻關(guān)課題申報表 申報時間：2010年2月25號課題名稱西副井卷揚制動系統(tǒng)及主電機溫度監(jiān)控技術(shù)的研究及應(yīng)用立項理由1、制動液壓站現(xiàn)在采用的是上海冶金機械廠的初期產(chǎn)品，該產(chǎn)品沒有二級制動，不符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（

15、GB 16423-2006）2、閘系統(tǒng)沒有閘間隙保護(hù)及閘彈簧疲勞監(jiān)測，不符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 16423-2006）。3、主電機沒有溫度監(jiān)控，不符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 16423-2006）。開發(fā)費用（萬元）申請單位申請日期副井提升工區(qū)2010年2月25號課題實施方案及內(nèi)容1、技術(shù)開發(fā)的的內(nèi)容主要包括：1）西副井卷揚機制動液壓站安全制動的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用；2）西副井卷揚機閘間隙保護(hù)的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用;3）西副井卷揚機主電機溫度監(jiān)測與監(jiān)控的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用。2、技術(shù)開發(fā)的方法：1）副井提升工區(qū)根據(jù)西副井卷揚的技術(shù)特征及存在的問題提出初步的技術(shù)開發(fā)要求、思路及布置形式。2）制定詳細(xì)

16、的可行性實施方案。通過項目申報獲得相應(yīng)的資金自持。3）委托有技術(shù)能力和設(shè)計資質(zhì)的設(shè)計單位根據(jù)副井提升工區(qū)的具體要求進(jìn)行設(shè)計。4）最后進(jìn)行備品備件申報及設(shè)備安裝調(diào)試，5）最終達(dá)到技改要求進(jìn)度安排1、依據(jù)西副井提升機存在的問題及設(shè)備的技術(shù)特征提出技術(shù)書開發(fā)內(nèi)容。具體施工日期：2009年10月2-2009年10月31 工期30天2、根據(jù)技術(shù)革新內(nèi)容提出具體要求，選定具有技術(shù)能力和設(shè)計資質(zhì)的單位進(jìn)行技改系統(tǒng)的設(shè)計。具體施工日期：2009年11月1號-2010年1月15 號 工期60天3、申報技術(shù)改造的備品備件具體施工日期：2010年1月15號-2010年3月15 號 工期59天4、在副井提升工區(qū)西副井六樓卷揚機房安裝二級制動液壓站、閘間隙保護(hù)裝置，卷揚機主電機溫度監(jiān)控系統(tǒng)。具體施工日期：2010年3月15號-2010年3月24號 工期10天5、設(shè)備的調(diào)試完成安裝后進(jìn)行設(shè)備的調(diào)試和相關(guān)的實驗，要求達(dá)到設(shè)計預(yù)定的效果。具體施工日期：2010年