煤礦絞車論文

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煤礦絞車論文:煤礦有極繩絞車安全技術(shù)管理研究

摘要:

結(jié)合煤礦礦井運(yùn)輸專業(yè)管理實(shí)踐，研究探討了對煤礦有極繩絞車的安全技術(shù)管理，介紹了有極繩小絞車的安裝要求和技術(shù)管理要求，認(rèn)為小絞車作為軌道運(yùn)輸調(diào)度作業(yè)的必需裝備，還將長久存在，研究探討對小絞車的技術(shù)管理，還將是煤礦運(yùn)輸安全工作中持久的課題。

關(guān)鍵詞:

煤礦;有極繩絞車;安全管理;技術(shù)管理

礦用絞車一般可分為提升絞車和運(yùn)搬絞車，提升絞車是指滾筒直徑1．2m(通常為1．6m)以上的大型雙滾筒絞車，其具有滾筒直徑大、電機(jī)功率大的特點(diǎn)，主要用于立井重型貨載提升和斜井重型貨載或者串車貨載的提升運(yùn)輸。運(yùn)搬絞車俗稱小絞車，通常是指在井上下軌道線路上牽引車輛用于物料和設(shè)備運(yùn)輸?shù)母鞣N內(nèi)齒輪絞車，這類絞車的滾筒直徑一般為1．2m及以下。長期以來，煤礦井上下的物料運(yùn)輸，主要是依靠小絞車牽引運(yùn)輸，近30年來，尤其是隨著近10年來煤礦的兼并重組，礦井的規(guī)模和生產(chǎn)能力得到了很大的提高，用于煤礦井下物料運(yùn)輸?shù)男〗g車，逐漸為現(xiàn)代化的、高效率的新型輔助運(yùn)輸裝備單軌吊、卡軌車、無軌膠輪車等所替代，使得礦井運(yùn)輸裝備得到了跨越式的發(fā)展。煤礦輔助運(yùn)輸裝備的發(fā)展，使得采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸同步進(jìn)入先進(jìn)技術(shù)行列，不僅提高了煤礦的生產(chǎn)效率，同時也使過去煤礦井下臟、亂、差的形象，得到了很大的改觀。但是，小絞車在煤礦生產(chǎn)中仍然具有不可替代的作用，短距離的材料運(yùn)輸和車場及交叉點(diǎn)的車輛調(diào)運(yùn)，仍然離開不了小絞車。這使得對小絞車的安全技術(shù)管理還須加強(qiáng)，按照小絞車應(yīng)用實(shí)踐，還需加強(qiáng)小絞車安裝和技術(shù)管理，才能適應(yīng)煤礦現(xiàn)代化發(fā)展條件下對小絞車安全管理的要求。

1有極繩小絞車安裝固定的要求

小絞車又有有極繩小絞車和無極繩小絞車兩種，在煤礦井下現(xiàn)場使用中，有極繩小絞車應(yīng)用較多。按照安裝固定的方式不同，有極繩小絞車(以下統(tǒng)稱為小絞車)又分為固定小絞車和臨時小絞車兩種。通常大多數(shù)煤礦把使用期在6個月及以上的小絞車稱為“固定絞車”，而將使用期在6個月以下與其它經(jīng)常移動的小絞車確定為“臨時絞車”。為了確保小絞車運(yùn)輸過程中的安全，根據(jù)行業(yè)安全技術(shù)規(guī)定，煤礦通常會結(jié)合本礦實(shí)際情況，對小絞車的安裝要求做出具體嚴(yán)格規(guī)定。雖然各礦有關(guān)規(guī)定內(nèi)容稍有不同，但是大體管理原則是一致的。

1．1小絞車硐室或壁龕化安裝要求

對煤礦采區(qū)上山和下山安裝的固定小絞車，一般均要求實(shí)行硐室或壁龕化管理。要求在進(jìn)行采區(qū)上山和下山的設(shè)計(jì)時，在設(shè)計(jì)中要將用于安裝固定小絞車的硐室或壁龕同步設(shè)計(jì)好;施工時也應(yīng)該按設(shè)計(jì)規(guī)定的參數(shù)，同時施工好小絞車的安裝固定的硐室或壁龕。此外，安裝固定小絞車的硐室或壁龕，還應(yīng)該符合以下幾項(xiàng)規(guī)定:1)安裝在采區(qū)上山和下山巷道中進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)的小絞車時，安裝小絞車的壁龕的長、深、高等參數(shù)，應(yīng)在設(shè)計(jì)中明確確定。一般要保障絞車擋繩板后方留有0．7m以上的操作空間，安裝在壁龕內(nèi)的小絞車只允許單向牽引車輛，壁龕出繩端應(yīng)有可旋轉(zhuǎn)的撥繩器具。2)在井下各個巷道的交叉口安裝需向絞車前左右兩個方向，分別變向進(jìn)行牽引作業(yè)的小絞車，其硐室的寬、高、深等參數(shù)應(yīng)在設(shè)計(jì)中明確確定。如果安裝絞車的峒室深度超過6m時，還要有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。為了方便操作和檢修作業(yè)，絞車擋繩板后方和不安裝電機(jī)的一側(cè)，要求留有不小于7cm寬度的操作空間或通路，電機(jī)與同側(cè)巷道壁之間的間距，應(yīng)在2cm及以上。需要在巷道中變向牽引運(yùn)輸物料車輛的小絞車，為了方便變向撥繩，應(yīng)在前方車輛運(yùn)行一側(cè)的軌道中心合適位置安裝變向撥繩輪，以控制鋼絲繩的牽引方向。3)在煤礦井底大巷及車場巷道的一側(cè)安裝小絞車時，要保障小絞車(包括壓車柱)最突出的部分，與最近一側(cè)的軌道必須保持不小于5cm的間距。

1．2小絞車固定安裝的技術(shù)要求

小絞車有固定安裝和臨時安裝兩種安裝方式，使用期限在6個月及以上時，一般規(guī)定必須采用固定方式安裝。小絞車固定安裝時，通常要求遵守下列有關(guān)規(guī)定:1)小絞車安裝固定時，應(yīng)該根據(jù)安裝地點(diǎn)的底板條件，決定安裝固定的方式，安裝固定方式通常有地錨固定或打混凝土底座固定兩種方式。小絞車在巖巷和巖石等地板比較堅(jiān)硬的巷道中安裝時，可采用地錨方式固定，在地板相對比較軟的煤巷或半煤巖巷中安裝固定時，應(yīng)采用打混凝土底座的方式固定小絞車。2)在巖巷和巖石等地板比較堅(jiān)硬的巷道中，用地錨固定小絞車時，電機(jī)功率小于25kW時，要求所使用的錨桿的桿體直徑，不應(yīng)小于1．6cm;電機(jī)功率在25kW以上時，要求所使用的錨桿的桿體直徑，不得小于1．8cm。同時，要求錨固錨桿的深度不能小于14cm，錨桿與機(jī)座垂直，所使用的螺母、墊圈要齊全有效，螺桿在螺母緊固后還應(yīng)留有不少于三個螺距。3)在地板相對比較軟的煤巷或半煤巖巷中安裝固定小絞車時，要求采用澆注鋼筋混凝土底座方式固定小絞車，其基礎(chǔ)坑的深度要大于14cm，基礎(chǔ)坑應(yīng)呈現(xiàn)下口大、上口小形狀，螺桿的下部要求呈倒楔型，以滿足絞車牽引貨載重量的要求。機(jī)座緊固時螺母、墊圈應(yīng)齊全、有效，螺桿在螺母緊固后應(yīng)留有不少于三個螺距。4)使用期限在兩年以上的固定小絞車，為了加強(qiáng)小絞車的穩(wěn)固性，還應(yīng)該護(hù)繩板側(cè)再各打兩根壓柱，以保障鋼筋混凝土底座的牢固性。

1．3小絞車臨時安裝的技術(shù)要求

對于使用期限在6個月以下，臨時使用的小絞車的安裝，可以根據(jù)使用地點(diǎn)巷道坡度的不同，選擇采用“4壓2戧”(4根壓柱，2根戧柱)式或“2壓2戧”(2根壓柱，2根戧柱)式固定。當(dāng)絞車牽引區(qū)間的巷道坡度在5°以下時，允許采用“2壓2戧”方式固定。即:在絞車機(jī)座后部兩邊各打一根壓車柱，絞車前部機(jī)座的兩邊各打一根戧柱來穩(wěn)固絞車。當(dāng)絞車牽引區(qū)間巷道坡度為5°及以上時，為了很好地穩(wěn)固絞車，必須采用在絞車前部、后部兩邊各打一根壓車柱，在絞車前部兩邊再各增打一根戧柱的“4壓2戧”固定方式。此外，對于小絞車打設(shè)的戧柱和壓柱的強(qiáng)度，也有嚴(yán)格的要求:1)絞車的戧柱和壓柱，必須使用品質(zhì)坑木，其柱徑應(yīng)不小于14cm。2)戧柱、壓柱下方均應(yīng)支承在絞車底盤上，底盤上應(yīng)該設(shè)置有牢固的柱窩。3)戧柱應(yīng)前傾與底板成(80±5)°，柱頂應(yīng)設(shè)置有不小于10cm深的柱窩或柱坎。4)壓車柱要垂直絞車底座打設(shè)。5)所有戧柱、壓柱均不得影響司機(jī)的視線和操作。

2有極繩小絞車的技術(shù)管理要求

2．1有極繩小絞車的管理要求

大多數(shù)煤礦都將小絞車的管理，視為礦井運(yùn)輸技術(shù)管理工作的重點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在煤礦發(fā)生的礦井運(yùn)輸事故中，1/3以上是因?yàn)樾〗g車操作不當(dāng)而引發(fā)的。因此，加強(qiáng)煤礦小絞車的管理，在現(xiàn)代化的、高效率的新型輔助運(yùn)輸裝備尚未廣泛應(yīng)用時，仍然是煤礦礦井運(yùn)輸管理工作的重點(diǎn)，只能加強(qiáng)不能削弱，通常礦井運(yùn)輸專業(yè)對在用小絞車的管理有以下要求:1)礦主管運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)部門，應(yīng)配備專人負(fù)責(zé)小絞車的技術(shù)管理業(yè)務(wù)工作，負(fù)責(zé)組織對管轄范圍內(nèi)小絞車設(shè)置、安裝、固定質(zhì)量等，進(jìn)行定期檢查和專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)。2)小絞車管理權(quán)責(zé)要明晰，是做好技術(shù)管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了消滅小絞車技術(shù)管理上的死角，普遍的共識是實(shí)行“誰主管、誰負(fù)責(zé)，技術(shù)業(yè)務(wù)歸口統(tǒng)一管理”的原則。3)下井安裝或進(jìn)行軌道運(yùn)輸作業(yè)的各種類型小絞車，首先應(yīng)該經(jīng)過檢查驗(yàn)收，符合《煤礦礦井機(jī)電設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)》的技術(shù)要求。否則，一律不得投入運(yùn)輸作業(yè)。4)要建立在用小絞車技術(shù)檔案，凡從事軌道運(yùn)輸?shù)男〗g車，投入使用前應(yīng)由礦運(yùn)輸主管部門及機(jī)電、安全、生產(chǎn)等有關(guān)部門共同組織驗(yàn)收，在確認(rèn)絞車裝設(shè)地點(diǎn)和設(shè)備配置符合安全運(yùn)輸和操作要求，固定合格、擋繩板合格有效，信號、各種按扭設(shè)置符合有關(guān)規(guī)定后，方可批準(zhǔn)投入使用。5)驗(yàn)收資料經(jīng)參加驗(yàn)收部門負(fù)責(zé)人和參加人簽字后，由礦運(yùn)輸主管部門和使用單位分別存檔保管致該絞車停止使用之日。

2．2有極繩小絞車的技術(shù)要求

小絞車是礦井運(yùn)輸工作離不開的運(yùn)輸工具，按照技術(shù)操作規(guī)定認(rèn)真進(jìn)行操作作業(yè)，是保障小絞車運(yùn)輸安全的關(guān)鍵，同時，小絞車的技術(shù)狀況也應(yīng)滿足安全作業(yè)要求:1)在用小絞車的信號裝置，必須聲光兼?zhèn)洌軐?shí)現(xiàn)雙打?qū)Υ颉?)小絞車安裝地點(diǎn)采用支架支護(hù)時，支護(hù)必須合格。安裝小絞車硐室的前后5m范圍內(nèi)，支架必須保障硐室或作業(yè)地點(diǎn)不片幫、不漏矸，無“積水、淤泥、雜物”，巷道要通暢。3)各個涉及運(yùn)輸作業(yè)的隊(duì)組，應(yīng)建立小絞車日常檢查、維護(hù)和定期檢查、檢修制度。4)同一巷道多部絞車進(jìn)行接力牽引運(yùn)輸作業(yè)時，每個絞車都應(yīng)有獨(dú)立的信號系統(tǒng)，不得串聯(lián)。5)兩部及以上小絞車，不得同時在同一軌道線路區(qū)間進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)。

3結(jié)語

隨著煤礦現(xiàn)代化的、高效率的新型輔助運(yùn)輸裝備單軌吊、卡軌車、無軌膠輪車的逐步應(yīng)用，礦井運(yùn)輸裝備必將得到跨越式的發(fā)展，但是，小絞車作為軌道運(yùn)輸調(diào)度作業(yè)的必需裝備，還將長久存在。因此，研究探討對小絞車的技術(shù)管理，還將是煤礦運(yùn)輸技術(shù)管理部門持久的課題。

作者:韓志遠(yuǎn) 單位:大同煤礦集團(tuán)

煤礦絞車論文:煤礦絞車電氣控制變頻技術(shù)探討

摘要：主要從目前傳統(tǒng)煤礦絞車電氣控制方式存在的問題出發(fā)，詳細(xì)地分析了煤礦絞車電氣控制中變頻技術(shù)的優(yōu)勢和應(yīng)用。這種應(yīng)用變頻技術(shù)的煤礦絞車電氣控制系統(tǒng)可以有效地提升絞車調(diào)速范圍，具有控制精度高、系統(tǒng)體積小、節(jié)約能源等多種優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：煤礦絞車；電氣控制；變頻技術(shù)；應(yīng)用

引言

煤礦絞車電氣控制系統(tǒng)是絞車安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，隨著煤礦生產(chǎn)工作的不斷深入，傳統(tǒng)的絞車電氣控制技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中逐漸不能滿足生產(chǎn)的需求，其中存在著的問題也逐漸顯現(xiàn)出來，而變頻技術(shù)的應(yīng)用不僅可以有效提升電氣控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，還可以進(jìn)一步提升絞車運(yùn)行過程中的性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性。

1傳統(tǒng)煤礦絞車電氣控制方式的弊端

1.1運(yùn)行成本過高

傳統(tǒng)的煤礦絞車調(diào)節(jié)方式運(yùn)行成本高主要提現(xiàn)在兩個方面：及時，絞車的運(yùn)行需要消耗大量的能源。由于絞車的調(diào)速是通過串聯(lián)電阻進(jìn)行，不僅不利于提高能源的利用率，而且還會造成電能的浪費(fèi)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，這樣的絞車調(diào)速方式所消耗的電量占據(jù)了絞車全部成本的80%以上。第二，維護(hù)和保養(yǎng)成本過高。通常情況下，煤礦絞車的保養(yǎng)與維護(hù)都需要3到5個人進(jìn)行，在一定的程度上加大了人力資源的投入成本，與煤礦工業(yè)“綠色”發(fā)展的基礎(chǔ)理念相違背。

1.2安全性低

調(diào)速電阻是傳統(tǒng)煤礦絞車電氣控制系統(tǒng)的主要工作原理，由于受到操作者的經(jīng)驗(yàn)影響煤礦絞車運(yùn)行過程中的安全性與穩(wěn)定性變得難以操控。在實(shí)際的使用中也經(jīng)常出現(xiàn)由人為因素所引起的安全事故，例如：翻矸斗過卷或拉翻、絞車?yán)|繩被拉斷等。不僅如此，傳統(tǒng)的煤礦絞車調(diào)速方式還存在著電路接點(diǎn)過多的缺點(diǎn)，這也與引起動作失誤或不動作等問題，這也在很大的程度上加大了絞車運(yùn)行過程中安全問題的不可控制性[1]。

2變頻煤礦絞車電氣控制的優(yōu)勢

在近些年中，我國的煤礦事業(yè)迅速發(fā)展，許多新設(shè)備、新技術(shù)都運(yùn)用到了煤礦生產(chǎn)工作中，例如：電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動化控制技術(shù)等。在煤礦企業(yè)的不斷發(fā)展過程中，煤礦絞車電氣控制的方式也有了一定的改變，以往的電氣控制技術(shù)已經(jīng)逐漸被變頻技術(shù)所取代，并且在實(shí)際的應(yīng)用中有著良好的成績。

2.1延長絞車使用壽命，降低實(shí)際運(yùn)行成本

變頻技術(shù)的應(yīng)用可以有效地避免煤礦絞車實(shí)際運(yùn)行過程中的沖擊情況，不僅降低了機(jī)械設(shè)備啟動和停止過程中所造成的損傷，更好地保障設(shè)備的安全和完整，不僅起到了延長絞車使用壽命的效果，還大大地降低了煤礦絞車的保養(yǎng)維護(hù)成本。煤礦絞車的控制運(yùn)營成本在絞車的全部投入資金中占有很高的比例，而變頻技術(shù)的應(yīng)用則可以有效地降低能源的損害，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中得到的統(tǒng)計(jì)信息，變頻技術(shù)的應(yīng)用可以使絞車能源損耗量下降35%。除此之外，變頻技術(shù)還起到了一定的設(shè)備保護(hù)效果，使得在其檢查維修成本上也有著較為明顯的下降[2]。

2.2提高電氣控制精度，保障生產(chǎn)工作安全

在煤礦絞車的實(shí)際使用過程中，如果保障其精準(zhǔn)度也是一個重點(diǎn)研究的內(nèi)容。而變頻技術(shù)的應(yīng)用不僅可以加大電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制范圍，還可以在很大的程度上提示絞車工作的精度，使絞車的輸出量符合負(fù)載基本量，有效地提升煤礦生產(chǎn)的效率。不僅如此，在提升絞車電氣控制精準(zhǔn)度的同時，還可以為煤礦的生產(chǎn)運(yùn)行過程帶來安全保障，避免絞車運(yùn)行過程中安全事故的發(fā)生，為企業(yè)的發(fā)展帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3變頻技術(shù)在煤礦絞車電氣控制中的應(yīng)用

3.1變頻調(diào)速系統(tǒng)

變頻調(diào)速系統(tǒng)主要是利用改變電動機(jī)定子的供電頻率去實(shí)現(xiàn)設(shè)備轉(zhuǎn)速的改變，以便更好地實(shí)現(xiàn)煤礦絞車的調(diào)速效果。在目前的煤礦絞車電氣控制變頻調(diào)速系統(tǒng)中，主要采用的是交直交變頻技術(shù)，交直交變頻技術(shù)主要包括了以下兩個部分：及時，正常逆變。正常逆變的過程包括了整流、濾波以及逆變?nèi)齻€內(nèi)容，其中逆變是整個過程中核心工作，通過有效地進(jìn)行電動機(jī)定子供電頻率的改變進(jìn)而改變絞車輸出電壓，從而起到良好的調(diào)速效果。第二，能量回饋逆變。能量回饋逆變包含了整流、回饋逆變以及輸出濾波三個內(nèi)容。其中整流主要是由IGBT來進(jìn)行，而回饋逆變則是依靠電解電容來提供電壓源，更好地保障了絞車的運(yùn)行穩(wěn)定。輸出濾波的使用可以減少逆變過程中調(diào)制波對電網(wǎng)的干擾，讓整個電氣控制系統(tǒng)變得更好安全[3]。

3.2絞車電氣控制系統(tǒng)的改造

傳統(tǒng)的煤礦絞車電氣控制系統(tǒng)都是采用工頻調(diào)速系統(tǒng)，而變頻調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用可以在不影響原本調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行更新和改進(jìn)，這樣煤礦絞車可以同時擁有兩套調(diào)控系統(tǒng)，在其中一套出現(xiàn)問題時，另一套可以帶來來良好的備用功效，從而更好地保障煤礦絞車電氣控制工作的穩(wěn)定性。為了可以讓兩套系統(tǒng)的共同存在變得更加和諧，還必須做出進(jìn)一步的完善與改造，其改造工作可以適當(dāng)?shù)脑黾庸ゎl—變頻轉(zhuǎn)換功能，同時還可以在控制系統(tǒng)啟動前，把主回路和控制回路都更換到變頻位置。通過這樣的改造與應(yīng)用，煤礦絞車就可以同時擁有自動與手動兩種控制方式。自動控制主要是通過PLC進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，可以有效地提升絞車的運(yùn)行效率。一般情況下，只有絞車的啟停需要人工操作，其他皆為自動控制，優(yōu)勢在突發(fā)情況中也需要人工進(jìn)行操作[4]。

4絞車電氣控制變頻技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

較為老舊的煤礦絞車控制系統(tǒng)不僅需要消耗大量的能源，而且安全穩(wěn)定性也無法保障。通過都煤礦絞車控制的分析和研究，決定對該絞車控制系統(tǒng)進(jìn)一步地升級和改造，將變頻調(diào)速控制系統(tǒng)應(yīng)用在原來的工頻控制系統(tǒng)中。初步估算，在進(jìn)行控制系統(tǒng)的改造與升級之后，至少到達(dá)以下幾點(diǎn)效果：及時，在絞車提升過程中，實(shí)際使用的能量至少節(jié)約16.4%。第二，在絞車下降過程中，假設(shè)原有控制系統(tǒng)是采用三檔進(jìn)行下降，其下降速度大約為1.5m/s，部分能量會回饋回電網(wǎng)，再加上摩擦等問題上所消耗的能量，難以對其實(shí)際消耗情況進(jìn)行估算，但使用變頻技術(shù)的煤礦絞車控制系統(tǒng)，在進(jìn)行絞車下降工作時，會將80%以上的重力勢能回饋給電網(wǎng)，所以至少可以節(jié)約80%的電能。

5結(jié)語

煤礦絞車電氣控制系統(tǒng)中變頻技術(shù)的應(yīng)用是煤礦企業(yè)發(fā)展的必然趨勢，不僅提升了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率，還有著節(jié)約能源、保護(hù)設(shè)備安全和工作人員生命安全的效果，為企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展帶來非常大的促進(jìn)作用，所以必須加大對煤礦絞車電氣控制變頻技術(shù)的應(yīng)用研究，使煤礦生產(chǎn)更加安全穩(wěn)定。

作者：馬志強(qiáng) 單位：西山煤電集團(tuán)公司設(shè)備租賃分公司

煤礦絞車論文:煤礦有極繩絞車安全技術(shù)管理研究

摘要:結(jié)合煤礦礦井運(yùn)輸專業(yè)管理實(shí)踐，研究探討了對煤礦有極繩絞車的安全技術(shù)管理，介紹了有極繩小絞車的安裝要求和技術(shù)管理要求，認(rèn)為小絞車作為軌道運(yùn)輸調(diào)度作業(yè)的必需裝備，還將長久存在，研究探討對小絞車的技術(shù)管理，還將是煤礦運(yùn)輸安全工作中持久的課題。

關(guān)鍵詞:煤礦;有極繩絞車;安全管理;技術(shù)管理

礦用絞車一般可分為提升絞車和運(yùn)搬絞車，提升絞車是指滾筒直徑1．2m(通常為1．6m)以上的大型雙滾筒絞車，其具有滾筒直徑大、電機(jī)功率大的特點(diǎn)，主要用于立井重型貨載提升和斜井重型貨載或者串車貨載的提升運(yùn)輸。運(yùn)搬絞車俗稱小絞車，通常是指在井上下軌道線路上牽引車輛用于物料和設(shè)備運(yùn)輸?shù)母鞣N內(nèi)齒輪絞車，這類絞車的滾筒直徑一般為1．2m及以下。長期以來，煤礦井上下的物料運(yùn)輸，主要是依靠小絞車牽引運(yùn)輸，近30年來，尤其是隨著近10年來煤礦的兼并重組，礦井的規(guī)模和生產(chǎn)能力得到了很大的提高，用于煤礦井下物料運(yùn)輸?shù)男〗g車，逐漸為現(xiàn)代化的、高效率的新型輔助運(yùn)輸裝備單軌吊、卡軌車、無軌膠輪車等所替代，使得礦井運(yùn)輸裝備得到了跨越式的發(fā)展。煤礦輔助運(yùn)輸裝備的發(fā)展，使得采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸同步進(jìn)入先進(jìn)技術(shù)行列，不僅提高了煤礦的生產(chǎn)效率，同時也使過去煤礦井下臟、亂、差的形象，得到了很大的改觀。但是，小絞車在煤礦生產(chǎn)中仍然具有不可替代的作用，短距離的材料運(yùn)輸和車場及交叉點(diǎn)的車輛調(diào)運(yùn)，仍然離開不了小絞車。這使得對小絞車的安全技術(shù)管理還須加強(qiáng)，按照小絞車應(yīng)用實(shí)踐，還需加強(qiáng)小絞車安裝和技術(shù)管理，才能適應(yīng)煤礦現(xiàn)代化發(fā)展條件下對小絞車安全管理的要求。

1有極繩小絞車安裝固定的要求

小絞車又有有極繩小絞車和無極繩小絞車兩種，在煤礦井下現(xiàn)場使用中，有極繩小絞車應(yīng)用較多。按照安裝固定的方式不同，有極繩小絞車(以下統(tǒng)稱為小絞車)又分為固定小絞車和臨時小絞車兩種。通常大多數(shù)煤礦把使用期在6個月及以上的小絞車稱為“固定絞車”，而將使用期在6個月以下與其它經(jīng)常移動的小絞車確定為“臨時絞車”。為了確保小絞車運(yùn)輸過程中的安全，根據(jù)行業(yè)安全技術(shù)規(guī)定，煤礦通常會結(jié)合本礦實(shí)際情況，對小絞車的安裝要求做出具體嚴(yán)格規(guī)定。雖然各礦有關(guān)規(guī)定內(nèi)容稍有不同，但是大體管理原則是一致的。

1．1小絞車硐室或壁龕化安裝要求

對煤礦采區(qū)上山和下山安裝的固定小絞車，一般均要求實(shí)行硐室或壁龕化管理。要求在進(jìn)行采區(qū)上山和下山的設(shè)計(jì)時，在設(shè)計(jì)中要將用于安裝固定小絞車的硐室或壁龕同步設(shè)計(jì)好;施工時也應(yīng)該按設(shè)計(jì)規(guī)定的參數(shù)，同時施工好小絞車的安裝固定的硐室或壁龕。此外，安裝固定小絞車的硐室或壁龕，還應(yīng)該符合以下幾項(xiàng)規(guī)定:1)安裝在采區(qū)上山和下山巷道中進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)的小絞車時，安裝小絞車的壁龕的長、深、高等參數(shù)，應(yīng)在設(shè)計(jì)中明確確定。一般要保障絞車擋繩板后方留有0．7m以上的操作空間，安裝在壁龕內(nèi)的小絞車只允許單向牽引車輛，壁龕出繩端應(yīng)有可旋轉(zhuǎn)的撥繩器具。2)在井下各個巷道的交叉口安裝需向絞車前左右兩個方向，分別變向進(jìn)行牽引作業(yè)的小絞車，其硐室的寬、高、深等參數(shù)應(yīng)在設(shè)計(jì)中明確確定。如果安裝絞車的峒室深度超過6m時，還要有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。為了方便操作和檢修作業(yè)，絞車擋繩板后方和不安裝電機(jī)的一側(cè)，要求留有不小于7cm寬度的操作空間或通路，電機(jī)與同側(cè)巷道壁之間的間距，應(yīng)在2cm及以上。需要在巷道中變向牽引運(yùn)輸物料車輛的小絞車，為了方便變向撥繩，應(yīng)在前方車輛運(yùn)行一側(cè)的軌道中心合適位置安裝變向撥繩輪，以控制鋼絲繩的牽引方向。3)在煤礦井底大巷及車場巷道的一側(cè)安裝小絞車時，要保障小絞車(包括壓車柱)最突出的部分，與最近一側(cè)的軌道必須保持不小于5cm的間距。

1．2小絞車固定安裝的技術(shù)要求

小絞車有固定安裝和臨時安裝兩種安裝方式，使用期限在6個月及以上時，一般規(guī)定必須采用固定方式安裝。小絞車固定安裝時，通常要求遵守下列有關(guān)規(guī)定:1)小絞車安裝固定時，應(yīng)該根據(jù)安裝地點(diǎn)的底板條件，決定安裝固定的方式，安裝固定方式通常有地錨固定或打混凝土底座固定兩種方式。小絞車在巖巷和巖石等地板比較堅(jiān)硬的巷道中安裝時，可采用地錨方式固定，在地板相對比較軟的煤巷或半煤巖巷中安裝固定時，應(yīng)采用打混凝土底座的方式固定小絞車。2)在巖巷和巖石等地板比較堅(jiān)硬的巷道中，用地錨固定小絞車時，電機(jī)功率小于25kW時，要求所使用的錨桿的桿體直徑，不應(yīng)小于1．6cm;電機(jī)功率在25kW以上時，要求所使用的錨桿的桿體直徑，不得小于1．8cm。同時，要求錨固錨桿的深度不能小于14cm，錨桿與機(jī)座垂直，所使用的螺母、墊圈要齊全有效，螺桿在螺母緊固后還應(yīng)留有不少于三個螺距。3)在地板相對比較軟的煤巷或半煤巖巷中安裝固定小絞車時，要求采用澆注鋼筋混凝土底座方式固定小絞車，其基礎(chǔ)坑的深度要大于14cm，基礎(chǔ)坑應(yīng)呈現(xiàn)下口大、上口小形狀，螺桿的下部要求呈倒楔型，以滿足絞車牽引貨載重量的要求。機(jī)座緊固時螺母、墊圈應(yīng)齊全、有效，螺桿在螺母緊固后應(yīng)留有不少于三個螺距。4)使用期限在兩年以上的固定小絞車，為了加強(qiáng)小絞車的穩(wěn)固性，還應(yīng)該護(hù)繩板側(cè)再各打兩根壓柱，以保障鋼筋混凝土底座的牢固性。

1．3小絞車臨時安裝的技術(shù)要求

對于使用期限在6個月以下，臨時使用的小絞車的安裝，可以根據(jù)使用地點(diǎn)巷道坡度的不同，選擇采用“4壓2戧”(4根壓柱，2根戧柱)式或“2壓2戧”(2根壓柱，2根戧柱)式固定。當(dāng)絞車牽引區(qū)間的巷道坡度在5°以下時，允許采用“2壓2戧”方式固定。即:在絞車機(jī)座后部兩邊各打一根壓車柱，絞車前部機(jī)座的兩邊各打一根戧柱來穩(wěn)固絞車。當(dāng)絞車牽引區(qū)間巷道坡度為5°及以上時，為了很好地穩(wěn)固絞車，必須采用在絞車前部、后部兩邊各打一根壓車柱，在絞車前部兩邊再各增打一根戧柱的“4壓2戧”固定方式。此外，對于小絞車打設(shè)的戧柱和壓柱的強(qiáng)度，也有嚴(yán)格的要求:1)絞車的戧柱和壓柱，必須使用品質(zhì)坑木，其柱徑應(yīng)不小于14cm。2)戧柱、壓柱下方均應(yīng)支承在絞車底盤上，底盤上應(yīng)該設(shè)置有牢固的柱窩。3)戧柱應(yīng)前傾與底板成(80±5)°，柱頂應(yīng)設(shè)置有不小于10cm深的柱窩或柱坎。4)壓車柱要垂直絞車底座打設(shè)。5)所有戧柱、壓柱均不得影響司機(jī)的視線和操作。

2有極繩小絞車的技術(shù)管理要求

2．1有極繩小絞車的管理要求

大多數(shù)煤礦都將小絞車的管理，視為礦井運(yùn)輸技術(shù)管理工作的重點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在煤礦發(fā)生的礦井運(yùn)輸事故中，1/3以上是因?yàn)樾〗g車操作不當(dāng)而引發(fā)的。因此，加強(qiáng)煤礦小絞車的管理，在現(xiàn)代化的、高效率的新型輔助運(yùn)輸裝備尚未廣泛應(yīng)用時，仍然是煤礦礦井運(yùn)輸管理工作的重點(diǎn)，只能加強(qiáng)不能削弱，通常礦井運(yùn)輸專業(yè)對在用小絞車的管理有以下要求:1)礦主管運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)部門，應(yīng)配備專人負(fù)責(zé)小絞車的技術(shù)管理業(yè)務(wù)工作，負(fù)責(zé)組織對管轄范圍內(nèi)小絞車設(shè)置、安裝、固定質(zhì)量等，進(jìn)行定期檢查和專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)。2)小絞車管理權(quán)責(zé)要明晰，是做好技術(shù)管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了消滅小絞車技術(shù)管理上的死角，普遍的共識是實(shí)行“誰主管、誰負(fù)責(zé)，技術(shù)業(yè)務(wù)歸口統(tǒng)一管理”的原則。3)下井安裝或進(jìn)行軌道運(yùn)輸作業(yè)的各種類型小絞車，首先應(yīng)該經(jīng)過檢查驗(yàn)收，符合《煤礦礦井機(jī)電設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)》的技術(shù)要求。否則，一律不得投入運(yùn)輸作業(yè)。4)要建立在用小絞車技術(shù)檔案，凡從事軌道運(yùn)輸?shù)男〗g車，投入使用前應(yīng)由礦運(yùn)輸主管部門及機(jī)電、安全、生產(chǎn)等有關(guān)部門共同組織驗(yàn)收，在確認(rèn)絞車裝設(shè)地點(diǎn)和設(shè)備配置符合安全運(yùn)輸和操作要求，固定合格、擋繩板合格有效，信號、各種按扭設(shè)置符合有關(guān)規(guī)定后，方可批準(zhǔn)投入使用。5)驗(yàn)收資料經(jīng)參加驗(yàn)收部門負(fù)責(zé)人和參加人簽字后，由礦運(yùn)輸主管部門和使用單位分別存檔保管致該絞車停止使用之日。

2．2有極繩小絞車的技術(shù)要求

小絞車是礦井運(yùn)輸工作離不開的運(yùn)輸工具，按照技術(shù)操作規(guī)定認(rèn)真進(jìn)行操作作業(yè)，是保障小絞車運(yùn)輸安全的關(guān)鍵，同時，小絞車的技術(shù)狀況也應(yīng)滿足安全作業(yè)要求:1)在用小絞車的信號裝置，必須聲光兼?zhèn)洌軐?shí)現(xiàn)雙打?qū)Υ颉?)小絞車安裝地點(diǎn)采用支架支護(hù)時，支護(hù)必須合格。安裝小絞車硐室的前后5m范圍內(nèi)，支架必須保障硐室或作業(yè)地點(diǎn)不片幫、不漏矸，無“積水、淤泥、雜物”，巷道要通暢。3)各個涉及運(yùn)輸作業(yè)的隊(duì)組，應(yīng)建立小絞車日常檢查、維護(hù)和定期檢查、檢修制度。4)同一巷道多部絞車進(jìn)行接力牽引運(yùn)輸作業(yè)時，每個絞車都應(yīng)有獨(dú)立的信號系統(tǒng)，不得串聯(lián)。5)兩部及以上小絞車，不得同時在同一軌道線路區(qū)間進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)。

3結(jié)語

隨著煤礦現(xiàn)代化的、高效率的新型輔助運(yùn)輸裝備單軌吊、卡軌車、無軌膠輪車的逐步應(yīng)用，礦井運(yùn)輸裝備必將得到跨越式的發(fā)展，但是，小絞車作為軌道運(yùn)輸調(diào)度作業(yè)的必需裝備，還將長久存在。因此，研究探討對小絞車的技術(shù)管理，還將是煤礦運(yùn)輸技術(shù)管理部門持久的課題。

作者：韓志遠(yuǎn) 單位：大同煤礦集團(tuán)煤峪口礦

煤礦絞車論文:煤礦絞車電氣控制變頻技術(shù)研究

摘要：文章首先簡要介紹了變頻技術(shù)，在此基礎(chǔ)上對變頻技術(shù)在煤礦絞車電氣控制系統(tǒng)中的運(yùn)用實(shí)踐進(jìn)行論述。期望通過研究能夠?qū)g車安全性的提升以及能耗的降低有所幫助。

關(guān)鍵詞：煤礦；絞車；電氣控制；變頻技術(shù)

1變頻技術(shù)簡介

所謂的變頻技術(shù)是一種能夠?qū)⒅绷麟娹D(zhuǎn)變成不同頻率的交流電的技術(shù)，在轉(zhuǎn)換的過程中，電能本身并不會出現(xiàn)任何變化，只有頻率會發(fā)生改變。變頻技術(shù)作為一種應(yīng)用型技術(shù)，其主要有以下幾種類型：及時種是交流電-直流電變頻，這種類型的變頻技術(shù)也被稱之為整流技術(shù)；第二種是直流電-直流電變頻，即斬波技術(shù)；第三種是直流電-交流電變頻，電子振蕩和電力逆變均屬于該類型的范疇；第四種是交流電-交流電變頻，也就是我們常說的移相技術(shù)。變頻器簡稱VFD，它是一種以變頻技術(shù)為核心的電力控制設(shè)備，該設(shè)備能夠通過改變電動機(jī)工作電源的頻率對交流電動機(jī)進(jìn)行控制，三相交流異步與同步電動機(jī)是變頻器的主要控制對象。變頻器的出現(xiàn)及其在工業(yè)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用，使電氣傳動發(fā)生了一場技術(shù)革命，由此使得交流調(diào)速正式取代了直流調(diào)速。下面重點(diǎn)對該技術(shù)在煤礦絞車電氣控制系統(tǒng)中的運(yùn)用進(jìn)行論述。

2變頻技術(shù)在煤礦絞車電氣控制系統(tǒng)中的運(yùn)用實(shí)踐

2.1變頻調(diào)速系統(tǒng)

變頻調(diào)速系統(tǒng)能夠通過改變電動機(jī)定子的供電頻率來改變其轉(zhuǎn)速，由此便可實(shí)現(xiàn)煤礦絞車調(diào)速的目的。文章采用的是交-直-交變頻系統(tǒng)，大體上可將該系統(tǒng)的運(yùn)行分為以下兩個過程：①正常逆變。該過程是由整流、濾波和逆變?nèi)齻€部分組成，逆變是核心，它能夠?qū)﹄妱訖C(jī)定子的供電頻率進(jìn)行改變，從而達(dá)到改變輸出電壓的目的，這樣便能夠起到調(diào)速的作用；②能量回饋逆變。該過程則是由整流、回饋逆變與輸出濾波三個部分組成，整流由IGBT來完成，電解電容則是為回饋逆變提供電壓源，以此來確保其運(yùn)行穩(wěn)定、。輸出濾波的加入能夠減少逆變輸出過程中調(diào)制波對電網(wǎng)的污染，由此可以使整個系統(tǒng)的運(yùn)行性獲得大幅度提升。為了確保變頻調(diào)速系統(tǒng)中核心部件變頻器的安全性，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，加入了剎車機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)能夠吸收一部分能量，這樣一來母線電壓便會隨之降低，變頻器的運(yùn)行安全也就得到了有效保障。

2.2系統(tǒng)的控制原理

在轉(zhuǎn)子磁場定位坐標(biāo)已知的前提條件下，電動機(jī)的電子電流可以分解成以下兩個部分，一部分是勵磁電流，另一部分是轉(zhuǎn)矩電流。通常在保持前者不變的情況下，對后者進(jìn)行控制，便可以實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制。由實(shí)際運(yùn)行可以得知實(shí)際轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速之間的差值，利用PID調(diào)節(jié)便可生成轉(zhuǎn)矩電流，再經(jīng)由矢量控制后，可將轉(zhuǎn)矩電流變換為電動機(jī)三相給定電流，這三相電流與電動機(jī)實(shí)際運(yùn)行電流比較之后，可以生成三相驅(qū)動信號，借助該信號便可實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的變頻調(diào)速控制。

2.3絞車電氣控制系統(tǒng)改造方法

絞車原本的電氣控制系統(tǒng)為工頻調(diào)速系統(tǒng)，可以用變頻調(diào)速系統(tǒng)替代原本的系統(tǒng)，并將原本的系統(tǒng)保留下來，這樣可以使兩套系統(tǒng)互為備用，由此能夠提升系統(tǒng)的運(yùn)行性。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在改造的過程中，應(yīng)增加工頻、變頻轉(zhuǎn)換功能，并在啟動控制系統(tǒng)前，將主回路與控制回路分別轉(zhuǎn)換至變頻位置。圖1為系統(tǒng)連接示意圖。經(jīng)過改造之后，絞車可以采用兩種方式進(jìn)行控制，一種是自動控制，另一種是手動控制，前者是借助PLC的控制能力來實(shí)現(xiàn)的，由此使得絞車的運(yùn)行效率獲得了大幅度提升。絞車運(yùn)行時，只有啟停需要人為操作，其余操作，如加減速等全都可以自動完成。后者是由操作者來完成的，主要是為了應(yīng)對各種突發(fā)情況，這樣能夠保障絞車的運(yùn)行安全。

2.4應(yīng)用實(shí)例

某煤礦井下提升絞車的控制系統(tǒng)比較老舊，運(yùn)行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)各種故障問題，并且能耗也比較高，這不但在一定程度上影響了煤礦的生產(chǎn)效率，而且還增大了生產(chǎn)成本。為有效解決這一問題，經(jīng)過研究之后，決定對該絞車的控制系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，在原有工頻控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，下面對改造之后的節(jié)能效果進(jìn)行估算。（1）絞車提升過程中的節(jié)能估算。在原有工頻控制系統(tǒng)下，絞車提升消耗的能量經(jīng)過計(jì)算為10982kJ，改為變頻調(diào)速控制系統(tǒng)后，絞車提升過程中消耗的能量為9182kJ，平均節(jié)電約為16.4%。（2）絞車下放過程中的節(jié)能估算。在原有工頻系統(tǒng)下，假定絞車以三檔進(jìn)行下放，其速度為每秒1.5m，由于下放時會有部分能量回饋給電網(wǎng)，加之摩擦與電動機(jī)本身的功率消耗，很難估算出實(shí)際消耗的能量。采用變頻系統(tǒng)后，絞車下放時，會有80%左右的重力勢能回饋給電網(wǎng)，假定工頻消防時所消耗的能量為1，則可節(jié)能80%左右。改造后，絞車提升與下放的綜合節(jié)電率能夠達(dá)到35%左右。

3結(jié)束語

綜上所述，煤礦絞車應(yīng)用變頻技術(shù)后，不但可以使絞車的運(yùn)行性獲得大幅度提升，而且還能降低故障發(fā)生幾率，從而減少維護(hù)工作量。更為重要的是，絞車的運(yùn)行能耗顯著降低，給煤礦企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。由此可見，該技術(shù)在煤礦絞車電氣控制中具有良好的應(yīng)用前景。

作者：王守恒 單位：凱盛重工有限公司

煤礦絞車論文:變頻技術(shù)在煤礦絞車電控系統(tǒng)中的應(yīng)用

1絞車調(diào)速電控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)分析

1.1主控制電路設(shè)計(jì)

絞車調(diào)速電控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中主控制電路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常重要的部分，其中包括了很多不同的組成部分，可以分為感應(yīng)型電動機(jī)、電路保護(hù)器、變頻器等等。其中主控制電路中的每個部分都是不可缺少的重要部分，而控制器的外部電路需要接受來自PLC的控制信號部分、聲光報警電路、制動控制等幾種電路，不同電路之間的結(jié)合也要相互協(xié)調(diào)。

1.1.1系統(tǒng)變頻器容量理論計(jì)算

系統(tǒng)變頻器容量理論計(jì)算需要按照具體的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，絞車在運(yùn)行過程中，對速度的控制是以實(shí)際操作需求為基本標(biāo)準(zhǔn)的，因此在進(jìn)行變頻器的容量設(shè)計(jì)時，就需要考慮到各種因素的影響。而系統(tǒng)變頻器容量理論的計(jì)算通常也有幾種不同的計(jì)算方法，一般情況下變頻器容量大小對于系統(tǒng)的影響會直觀的體現(xiàn)出來，并且通過不同的方式來進(jìn)行計(jì)算才能夠保障科學(xué)性。變頻器的容量大小對系統(tǒng)的影響較為直接，有必要計(jì)算出系統(tǒng)所需變頻器的容量大小。以某煤礦上山絞車為例，目前采用的電控系統(tǒng)是交流繞線式電機(jī)串電阻調(diào)速系統(tǒng)。詳細(xì)的系統(tǒng)參數(shù)如下：絞車為徐工重型機(jī)械公司制造的絞車控制提升機(jī)，絞車卷筒直徑為1.8m，電動機(jī)轉(zhuǎn)速為790r/min，比速接近1：28；絞車的實(shí)驗(yàn)場所在該礦的西翼09采區(qū)上山處，該上山斜坡道長度900m，坡度約為17°，電機(jī)功率455kW，供電電壓660V。系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在原有的絞車系統(tǒng)上改造，從節(jié)約設(shè)計(jì)成本的角度出發(fā)，原有的繞線電機(jī)繼續(xù)利用。在變頻器容量選擇上取容量系數(shù)為1.4，根據(jù)相關(guān)理論計(jì)算得到變頻器容量最小值為455×1.3=590kW。SAP500G系列變頻器采用電流矢量控制技術(shù)，能夠輸出200%的額定轉(zhuǎn)矩，并具備內(nèi)置PLC程序控制運(yùn)行功能，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的相關(guān)操作和電路自保護(hù)的電氣功能，在礦井絞車電機(jī)的驅(qū)動應(yīng)用十分廣泛。根據(jù)變頻器所需容量，查賽普變頻器手冊:選擇賽普的SAP500G-450-T6-AA通用變頻器，其標(biāo)稱參數(shù)為：三相660V，450kW。

1.1.2聲、光報警電路設(shè)計(jì)

聲、光報警部分，由故障報警燈JD、故障報警鈴JL、報警自鎖繼電器BJ線圈及其常開觸點(diǎn)和自鎖解除按鈕A6組成。由SAP500G變頻器內(nèi)部檢測電路及來自PLC的故障繼電器K3共同控制變頻器內(nèi)部故障繼電器輸出端子TC與TA的閉合與斷開來實(shí)現(xiàn)聲光報警。

1.1.3外接制動控制

外接制動控制設(shè)計(jì)需要在聲、光報警電路設(shè)計(jì)之后進(jìn)行，其中設(shè)計(jì)的主要思路也要按照之前的內(nèi)容來加以承接和完善，并且保障設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。外接制動控制主要用于吸收變頻器中拖動的電動機(jī)在制動時回饋至變頻器直流母線上的能量，以防止變頻器過壓保護(hù)停機(jī)；另外，幫助電動機(jī)快速制動，以免大負(fù)載時蠕動現(xiàn)象造成危險后果。根據(jù)手冊選擇制動單元型號：SAP5U-500-AA6。

1.2絞車PLC調(diào)速控制電路設(shè)計(jì)

對于絞車PLC調(diào)速控制電路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常重要的步驟，其設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞也決定著變頻技術(shù)在煤礦絞車電控系統(tǒng)中的應(yīng)用質(zhì)量，因此本文對于PLC控制電路的設(shè)計(jì)也進(jìn)行了針對性的論述。PLC控制部分電路是礦井絞車電控系統(tǒng)的核心，主要控制部分電路也可以參考相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。主要由可編程邏輯控制器、繼電電路、操作臺、電壓電流檢測、旋轉(zhuǎn)編碼器和各種輸入控制按鈕組成。其功能是對絞車的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，控制絞車按照預(yù)定的力圖和速度圖，根據(jù)運(yùn)行方式對變頻器實(shí)現(xiàn)S形速度曲線給定控制，完成絞車的啟動、減速、爬行、停車的自動運(yùn)行，保障絞車的安全、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行。考慮到煤礦井下的環(huán)境復(fù)雜多變，主控制器PLC選擇目前市場主流的S7-300系列的產(chǎn)品，S7-300由導(dǎo)軌、電源模塊、處理器模塊、信號接法收模塊和擴(kuò)展槽等等模塊組成，不同模塊的選擇和結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場的各種控制需求。模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，讓現(xiàn)場技術(shù)人員，能夠快速的選擇自己所需要的控制命令，編制出自己需要的控制代碼。絞車PLC控制電路通過控制電源的頻率輸出控制，從而實(shí)現(xiàn)絞車在提升時，整個系統(tǒng)的啟動、加速、停止等絞車變頻調(diào)速動作。

2絞車調(diào)速電控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)主要是對PLC進(jìn)行編程，以實(shí)現(xiàn)不同工況下的頻率輸出控制，控制程序流程要以具體的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。當(dāng)系統(tǒng)上電后，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，然后系統(tǒng)自檢，自檢通過后對開機(jī)信號進(jìn)行檢測，接收到啟動信號后，進(jìn)行運(yùn)行方向判斷，系統(tǒng)開始加速段運(yùn)行,到達(dá)工頻運(yùn)行點(diǎn)后轉(zhuǎn)入工頻運(yùn)行，到達(dá)減速點(diǎn)后減速運(yùn)行，當(dāng)?shù)竭_(dá)停車點(diǎn)時抱閘停車，等待下一個運(yùn)行指令的下達(dá)。運(yùn)行過程中如出現(xiàn)異常工作狀態(tài)，則進(jìn)行系統(tǒng)保護(hù)并報警。在絞車調(diào)速電控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中不僅要對PLC進(jìn)行編程，還要重視具體的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，其中系統(tǒng)自檢的方法要以實(shí)際的要求為基本前提，并且在絞車實(shí)際運(yùn)行時還要進(jìn)行相應(yīng)的測試，保障能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)使用要求后，才能夠?qū)υO(shè)計(jì)軟件的使用性能進(jìn)行確定。結(jié)束語變頻技術(shù)在煤礦絞車電機(jī)中的推廣使用，將變頻技術(shù)的調(diào)速范圍廣、精度高、啟動電流低、體積小、節(jié)能等技術(shù)優(yōu)勢整體嫁接到運(yùn)輸絞車中來，使得絞車電氣控制得到了質(zhì)的飛越，是絞車控制理論創(chuàng)新的重要突破。目前影響變頻技術(shù)的應(yīng)用，主要是由于功率器件耐壓的限制，在變頻技術(shù)中的應(yīng)用并不是十分的精準(zhǔn)。在未來的一段時間內(nèi)，大功率、小型化的相關(guān)器件的成功研發(fā)，變頻技術(shù)的應(yīng)用前景將會是十分的廣泛，現(xiàn)代化煤礦的建設(shè)也將有完善的技術(shù)支撐。

作者：王開玉 單位：雞西市煤炭生產(chǎn)安全管理局

煤礦絞車論文:絞車在煤礦井下的實(shí)用性

1防爆液壓絞車技術(shù)特點(diǎn)

1.1其防爆性能極佳，控制系統(tǒng)簡單，從而可以將調(diào)速電氣省略。使用防爆籠式電機(jī)是最為適應(yīng)煤礦井的運(yùn)行環(huán)境，隔爆電器是操作電氣中性能最為優(yōu)良的型號，在煤礦井的易燃易爆環(huán)境下，能夠有極好的適應(yīng)能力。

1.2無級調(diào)速性能極其穩(wěn)定，也有很好的低速運(yùn)轉(zhuǎn)性能。液壓無級的調(diào)速技術(shù)使用之后，可以在額定范圍內(nèi)，隨意選擇其提升速度。普通絞車無法達(dá)到長時間在較大力矩的情況下穩(wěn)定運(yùn)行，而防爆液壓絞車卻可以做到。

1.3工作效率高，使用液壓馬達(dá)，可以直接驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)，減少傳統(tǒng)工作運(yùn)轉(zhuǎn)中所存在的電阻箱，能夠?qū)⒄麢C(jī)的效率較大幅度提升。

1.4機(jī)械的參數(shù)可以靈活變化，得以合理匹配，根據(jù)實(shí)際使用情況，可以有更多的選擇空間。例如，液壓機(jī)械絞車的減速器參數(shù)能夠根據(jù)其速度、載荷等因素來選擇最適合的型號，可以讓全液壓、液壓機(jī)械絞車，都可以自由選擇液壓馬達(dá)和液壓泵，從而達(dá)到的匹配效果，符合生產(chǎn)中重載低速、輕載高速的各種要求，將設(shè)備發(fā)揮好的效果。防爆液壓絞車與傳統(tǒng)絞車不同，它可以在功率相同的狀態(tài)下，速度和拉力都有效提升，在拉力較大、速度較大的情況下，裝機(jī)功率能夠得以減小。

1.5體積小，結(jié)構(gòu)緊密，能夠節(jié)約開拓成本。馬達(dá)與卷筒之間采用直聯(lián)的方式，主機(jī)的軸向尺寸較短，液壓系統(tǒng)緊湊布置，從而讓整機(jī)體積縮小，減少控制接觸器和電阻器的成本支出，較大限度節(jié)約了煤礦井生產(chǎn)的成本投入。

1.6有極好的節(jié)能效果，在煤礦井下使用的絞車為單滾筒。液壓絞車使用液壓的回路傳動方式，在工況下放之時，系統(tǒng)為發(fā)電制動的狀態(tài)，可以有效幫助重力勢能，得以轉(zhuǎn)換成電能，從而回饋給電網(wǎng)，以這樣的方式進(jìn)行操作，解決液壓系統(tǒng)的發(fā)熱情況，也可以節(jié)約電能的使用，一舉多得。

1.7操作簡單，且靈敏，只需要用一個手柄就可以將整個絞車的操作完成。可以選擇遠(yuǎn)方操作、手動操作兩種，能夠讓絞車的操作簡單、，并且操作反應(yīng)靈敏。

1.8極佳的安全保護(hù)裝置，使得絞車安全。在防爆液壓絞車中，安全裝置有：超速、欠電壓、超負(fù)荷、過卷、閘瓦間隙等，與國家相關(guān)安全規(guī)定符合。

2使用注意事項(xiàng)

2.1防爆液壓絞車對部件的精準(zhǔn)度要求極高，因此，在使用過程中，一定要對部件和安裝情況進(jìn)行檢查。

2.2液壓油必須要保持清潔，存放之時需要進(jìn)行良好的密封，以免在使用中出現(xiàn)堵塞閥件，對工作運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響。

2.3絞車必須有良好的冷卻條件，一旦油溫升高，系統(tǒng)泄漏會加大，導(dǎo)致運(yùn)作異常。

2.4必須要對絞車進(jìn)行每日檢查，對于安全部件和其他系統(tǒng)組成部分都必須要確保是正常狀態(tài)。定期進(jìn)行保養(yǎng)，將所有設(shè)備組成部分都保持在運(yùn)行狀態(tài)。

3結(jié)語

煤礦井是一個極度危險的環(huán)境，為了避免出現(xiàn)電力機(jī)械爆炸事故，使用防爆液壓絞車是最為明智的選擇。其優(yōu)良的操作性能和安全性能，必將是我國未來煤礦井生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展方向。

作者：周成遠(yuǎn) 王志強(qiáng) 單位：河南能源焦煤集團(tuán)馮營公司

煤礦絞車論文:煤礦小絞車技術(shù)管理研究

摘要:結(jié)合煤礦礦井運(yùn)輸專業(yè)現(xiàn)場管理實(shí)踐，指出了煤礦機(jī)電、運(yùn)輸專業(yè)，在踐行“質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)”的現(xiàn)場管理中，對小絞車的技術(shù)管理存在要求不統(tǒng)一之處，急待統(tǒng)一規(guī)范，并同時就此提出了商榷意見。

關(guān)鍵詞:煤礦;有極繩絞車;技術(shù)管理;商榷

隨著煤礦科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤礦生產(chǎn)機(jī)械化程度越來越高。高性能煤礦機(jī)電裝備的應(yīng)用，對于煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的提高，起到了越來越大的作用。煤礦的機(jī)電裝備管理，必須以其安全技術(shù)為中心，從基礎(chǔ)工作做起扎實(shí)地搞，才能保障礦井機(jī)電設(shè)備、高效、安全地運(yùn)行。尤其是隨著近10年來煤礦的兼并重組，礦井的規(guī)模和生產(chǎn)能力得到了很大的提升，煤礦采煤、掘進(jìn)裝備水平得到了很大的提高。但是，從礦井運(yùn)輸專業(yè)來講，除了部分大型煤礦逐漸采用現(xiàn)代化的、高效率的新型輔助運(yùn)輸裝備單軌吊、卡軌車、無軌膠輪車等裝備外，大多數(shù)中小型煤礦井下的物料運(yùn)輸還是離不開小絞車，使得礦井運(yùn)輸裝備水平與采煤、掘進(jìn)裝備總體水平相比，機(jī)械化水平的差距反而越來越大。礦井運(yùn)輸事故在全國煤礦生產(chǎn)事故中，所占比例僅次于頂板事故處于第二位。煤礦采煤、掘進(jìn)裝備機(jī)械化得到大力發(fā)展的礦井，礦井運(yùn)輸事故在生產(chǎn)事故中所占的比例顯得非常突出。因此，搞好礦井運(yùn)輸安全工作必須兩條腿走路:一方面要提高搞好礦井安全工作的認(rèn)識，對礦井運(yùn)輸加大裝備投入力度，強(qiáng)化礦井運(yùn)輸裝備的應(yīng)用，提高礦井整體安全裝備和管理水平，促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)工作的健康發(fā)展;另一方面，要加強(qiáng)對現(xiàn)有小絞車的安全技術(shù)管理，確保實(shí)現(xiàn)安全、品質(zhì)、高效運(yùn)輸。

1煤礦機(jī)電、運(yùn)輸管理要求的異同

煤礦生產(chǎn)的高水平，集中體現(xiàn)在煤礦機(jī)電裝備管理與維護(hù)的高水平上。《煤礦工業(yè)企業(yè)設(shè)備管理規(guī)程》規(guī)定，煤礦工業(yè)設(shè)備管理擔(dān)負(fù)的主要任務(wù)，就是對設(shè)備要進(jìn)行綜合管理，應(yīng)該做到規(guī)劃，合理選購，安裝及時，正確使用，精心維護(hù)，科學(xué)檢修，適時改造和更新，要不斷改善和提高企業(yè)的裝備素質(zhì)，充分發(fā)揮設(shè)備的效能和投資效益［1］。礦井運(yùn)輸裝備，說到底也是機(jī)電裝備，機(jī)電運(yùn)輸是一對孿生兄弟，運(yùn)輸裝備水平的提高，反映的是機(jī)電裝備水平的提高，在技術(shù)管理上，機(jī)電運(yùn)輸也是分不開的，但由于兩個專業(yè)對現(xiàn)場管理的視覺不同，提出的管理要求有所不同。比如在對待小絞車按扭、打點(diǎn)器的管理問題上，機(jī)電與運(yùn)輸兩個部門要求就不一致。機(jī)電部門要求井下按扭、打點(diǎn)器、電鈴、三通、四通等五小電器應(yīng)上板管理［1］;運(yùn)輸部門要求，操作小絞車時，必須一手握住制動閘，另一手手臂伸開便能觸動控制按扭、信號按扭。這個不太統(tǒng)一的規(guī)定，給現(xiàn)場管理工作帶來一定的困難，結(jié)合現(xiàn)場管理實(shí)際思考，認(rèn)為從操作和安全管理方面都存在可商榷的空間。

2五小電器上板管理的專業(yè)規(guī)定與要求

煤礦使用的小型電器，通常是指插銷、按扭、打點(diǎn)器、接線盒、電話機(jī)、照明與信號、電鈴、電笛、發(fā)爆器等低值易耗品。由于小型電器用量大，管理力度往往不夠，加之小型電器因其用途不同，除了接受機(jī)電部門的技術(shù)管理外，還應(yīng)該符合使用單位主管部門的管理要求。從礦井運(yùn)輸專業(yè)來看，無論是裝備了現(xiàn)代化的、高效率的單軌吊、卡軌車、無軌膠輪車等新型輔助運(yùn)輸裝備的大型礦井，還是仍然采用小絞車接力運(yùn)輸?shù)男⌒偷V井，對在用小絞車的技術(shù)管理，一定時期內(nèi)仍將是個研究的課題。大型礦在井下一定范圍調(diào)度牽引車輛時，仍然離不開小絞車;甚至某些輔助運(yùn)輸裝備在坡度大的特殊地點(diǎn)，也還需要小絞車輔助牽引。因此，小絞車還是煤礦礦井運(yùn)輸工作的重要設(shè)備，加強(qiáng)小絞車的安全技術(shù)管理，是機(jī)電、運(yùn)輸兩個專業(yè)現(xiàn)場管理的重點(diǎn)之一。兩個專業(yè)針對小絞車現(xiàn)場管理的要求，統(tǒng)一管理視覺取得管理要求的一致，不僅有利于小絞車的現(xiàn)場管理，更有利于機(jī)電、運(yùn)輸?shù)恼w規(guī)范化安全管理。按照現(xiàn)行“煤礦機(jī)電安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)”，機(jī)電部門要求井下按扭、打點(diǎn)器、電鈴、三通、四通等五小電器應(yīng)上板［1］，而上板通常是將五小電器固定在專門牌板上，并且要整齊標(biāo)準(zhǔn)地懸掛在巷道壁上才能符合要求。小絞車是一種安裝在井下巷道中，牽引車輛的動力設(shè)備，由于實(shí)際應(yīng)用中牽引鋼絲繩應(yīng)該與被牽引車輛運(yùn)行方向保持一定角度，所以有些情況下小絞車安裝固定位置距離巷道壁會有一段距離。為了保障運(yùn)輸作業(yè)安全，通常運(yùn)輸部門要求小絞車牽引作業(yè)時，必須用手握住制動閘，準(zhǔn)備隨時采取制動措施。巷道壁與小絞車之間間隔距離，如果大于成年人手臂伸開的長度，將不便于小絞車司機(jī)安全操作。如果按照機(jī)電部門要求，將小絞車的按扭、打點(diǎn)器上板、上壁管理，司機(jī)操作起來既不方便、又不安全。實(shí)踐中，執(zhí)行運(yùn)輸部門規(guī)定的安全操作要求時，在遇到上級部門檢查時，上級機(jī)電部門只認(rèn)可上板、上壁的要求，不符合此標(biāo)準(zhǔn)要求就要扣分。有鑒于此，企業(yè)機(jī)電、運(yùn)輸主管部門應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，做出符合小絞車安全操作要求的管理規(guī)定。

3統(tǒng)一五小電器管理的規(guī)定與要求

筆者多年從事礦井運(yùn)輸技術(shù)工作，對這個問題早有思考。筆者認(rèn)為機(jī)電、運(yùn)輸部門的要求，如果與現(xiàn)場實(shí)際情況結(jié)合一下，即可取得雙贏的效果。兩個技術(shù)管理部門，應(yīng)該從安全管理的責(zé)職要求和安全生產(chǎn)的宗旨出發(fā)，實(shí)事求是地將上述規(guī)定辯證統(tǒng)一起來，合情合理地制定相關(guān)管理規(guī)定，才能便于現(xiàn)場正確執(zhí)行。譬如可規(guī)定:為既完善小絞車附屬五小電器中的按扭、打點(diǎn)器集中上板管理，又保障小絞車司機(jī)正常安全操作，軌道運(yùn)輸小絞車所用的控制按紐、信號按扭集中上板應(yīng)該符合如下要求:1)小絞車的控制按扭、信號按扭，必須嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)電專業(yè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求，實(shí)現(xiàn)上板管理，不得不加固定地隨處放置。2)小絞車的控制按扭、信號按扭上板后，牌板必須固定在距絞車較近的巷壁或絞車附近設(shè)置的固定架及其它適當(dāng)?shù)牡胤健９潭ㄒ€(wěn)固，按動按扭時牌板不得晃動，其懸掛高度及距離要適當(dāng)，應(yīng)符合小絞車司機(jī)正常操作時，伸手即可觸到按扭的要求。3)小絞車的控制按扭和信號按扭，無論采用何種方式固定，牌板固定位置應(yīng)處于小絞車擋繩板側(cè)基座線前部位置，以便于司機(jī)操作。這樣規(guī)定，便可將機(jī)電、運(yùn)輸兩個部門關(guān)于五小電器的管理要求辯證統(tǒng)一起來，既實(shí)現(xiàn)了機(jī)電部門五小電器上板、上壁要求，又保障了小絞車的控制按扭、信號按扭的合理設(shè)置，符合安全操作和運(yùn)輸部門的技術(shù)管理要求。

4結(jié)語

煤礦的前途是實(shí)現(xiàn)采、掘、運(yùn)各個專業(yè)的現(xiàn)代化，隨著煤礦現(xiàn)代化的、高效率的新型輔助運(yùn)輸裝備卡軌車、單軌吊、無軌膠輪車在煤礦的不斷應(yīng)用，礦井運(yùn)輸裝備水平將會發(fā)生跨越式的發(fā)展，煤礦井下在用的各種有極繩、無極繩小絞車將會逐漸減少。但是，小絞車作為軌道運(yùn)輸調(diào)度作業(yè)的必備裝備和小型煤礦的主要運(yùn)輸手段，還將會長久存在。因此，研究探討對小絞車的技術(shù)管理，規(guī)范礦井運(yùn)輸涉及機(jī)電運(yùn)輸?shù)墓芾硪螅Ｕ系V井運(yùn)輸工作實(shí)現(xiàn)安全高效運(yùn)行，還將是個持久的課題。

作者:郝樹俊 單位:山西大平煤業(yè)有限公司

煤礦絞車論文:煤礦絞車電控系統(tǒng)的PLC變頻改造設(shè)計(jì)路徑剖析

摘 要：本文針對以往高耗能的礦山絞車電控系統(tǒng)，運(yùn)用變頻器與PLC，對其開展系統(tǒng)化改造，不僅詳細(xì)的設(shè)計(jì)了電控系統(tǒng)與主控程序軟件的流程圖，而且還設(shè)計(jì)了控制電路、主電路的流程圖，并有目的性的開展了PLC與變頻器的選型，最終制定出了一種變頻器與OLC相結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)S形速度曲線的方法，此改造的實(shí)踐操作，有助于達(dá)成礦山節(jié)能降耗目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：電控系統(tǒng)；煤礦絞車；PLC；變頻器

當(dāng)前， 煤礦絞車在整個礦山中有著較大的用電量，同時在耗能方面也比較突出。針對以往的電機(jī)阻電控系統(tǒng)而言，其在實(shí)際運(yùn)行中，尤其是在加速或者是減速過程中，在由轉(zhuǎn)子串接相應(yīng)電阻上，通常會有比^大的電能浪費(fèi)，即20%～30，至此，本文針對此狀況，以副井絞車為研究對象，對其開展了細(xì)致化的PLC變頻改造，以期更好的達(dá)成此方面的節(jié)能減排目標(biāo)。

1 硬件設(shè)計(jì)

1.1 變頻器電控系統(tǒng)外部電路、主電路的設(shè)計(jì)

電控系統(tǒng)主電路由電磁接觸器MCl、MC2、MC3，無熔絲斷路器MCCB，變頻器及感應(yīng)電動機(jī)等所構(gòu)成；對于變頻器的外部電路而言，其有多個電路構(gòu)成，即聲光報警電路、接收來自PLC的控制信號等。（1）計(jì)算變頻器容量。比如某煤礦的副井絞車，其所選用的系統(tǒng)類型即為較為常見的交流繞線式電機(jī)串電阻調(diào)速系統(tǒng)，此系統(tǒng)的主要參數(shù)為：電機(jī)功率354kW，電流418A，電壓660V；絞車道坡度為16°，長度為1200m；減速機(jī)為XL-30，速比30，輸入轉(zhuǎn)速980r/min；卷筒寬度為2m，直徑為2.5m；絞車為K-2.5×2/30型單繩纏繞礦井提升機(jī)，由中信重型機(jī)械公司生產(chǎn)。在實(shí)施改造時，為了使各項(xiàng)成本能夠較大化的降低，經(jīng)協(xié)商，最終決定仍然采用原先的繞線電機(jī)。因此，此系統(tǒng)存在比較陳舊的電機(jī)設(shè)備，此外，對于此礦絞車而言，在負(fù)載方面也比較的恒定，在變頻器相應(yīng)容量進(jìn)行選擇過程中，設(shè)定容量系數(shù)為1.2，所以需最小變頻容量值為355×1.2=426kW。（2）選擇變頻器型號。由賽普產(chǎn)的SAPSOOG系列通用變頻器，其所選用的是電流矢量控制技術(shù)，其低俗轉(zhuǎn)矩能夠?qū)崿F(xiàn)200%的額定轉(zhuǎn)矩輸出，并且還內(nèi)置有PLC程序，能夠?qū)\(yùn)行實(shí)施控制，此外，還具有多種操作與控制方式，保護(hù)功能比較齊全，對于那些礦井絞車電機(jī)驅(qū)動比較適用。結(jié)合系統(tǒng)實(shí)況，另通過查閱相關(guān)規(guī)范手冊，最終選擇的變頻器為時下較為通用的SAPS00G-450-T6-AA（賽普），其標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)為三相660V。（3）聲、光報警電路的合理設(shè)計(jì)。對于聲、光報警而言，其電路由多部分構(gòu)成，主要由自鎖解除按鈕A6、報警自鎖繼電器BJ線圈及其常開觸點(diǎn)、故障報警鈴JL與故障報警燈JD構(gòu)成。因來自PLC的故障繼電器K3及APl500G變頻器內(nèi)部檢測電路，對變頻器內(nèi)部故障，即繼電器相應(yīng)輸出端子TC，呈現(xiàn)出與TA閉合狀況，并且還共同控制著斷開工序，通常以此種方式來進(jìn)行聲、光報警。

1.2 PLC控制部分的電路設(shè)計(jì)

針對PLC控制的電路來講，其在整個礦井絞車電控系統(tǒng)當(dāng)中，往往發(fā)揮著核心性作用，構(gòu)成多樣，即旋轉(zhuǎn)編碼器、操作臺、可編程邏輯控制器、電壓電流檢測、繼電電路及各種輸入控制按鈕。對于其所持有的功能而言，即實(shí)時監(jiān)控絞車的工作狀態(tài)，依據(jù)預(yù)定的速度圖及力圖，對絞車進(jìn)行控制，結(jié)合運(yùn)行方式，給定控制變頻器，使其能夠?qū)崿F(xiàn)S形速度曲線，使其能夠多方面的自動運(yùn)行，如停車、爬行、減速及啟動等，為絞車的、經(jīng)濟(jì)及安全運(yùn)行提供保障。選擇由西門子公司生產(chǎn)的S7-300系列PLC。運(yùn)用主控為PLC的主要原因在于，其具有較好的環(huán)境適應(yīng)性，能夠在一些比較惡劣復(fù)雜的礦井環(huán)境中使用，具有較好的電磁兼容性，工作。此外，對于S7-300的構(gòu)成而言，其由多種模塊部件組合而成，各個模塊之間又能夠以各種方式適當(dāng)組合，來實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場實(shí)際需要相符的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其具有各種CPU，能夠提供所需要的集成系統(tǒng)功能，便于各種控制系統(tǒng)的形成。

2 電控系統(tǒng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)路徑

對于SAPS00G變頻器而言，其保護(hù)功能比較多樣，可進(jìn)行如下保護(hù)：（1）輸入電源電壓過低保護(hù)；（2）輸入電源電壓過高，大于額定值125%，并且在持續(xù)時間方面超出30s時提供保護(hù)；（3）負(fù)載慣性過高或者是減速時間過短，并且此狀況持續(xù)時間超出30s；（4）電機(jī)產(chǎn)生回生電壓或者是電源電壓變動過高，使得母線的電壓持續(xù)升高；（5）負(fù)載慣性過高或者是減速時間太短，造成直流母線具有過高的電壓；（6）加速或減速時，具有過短的時間設(shè)置，在轉(zhuǎn)矩設(shè)定值方面，提升幅度比較大；在制動電流上，通常會出現(xiàn)直流定位過高的情況；由于此狀況持續(xù)的時間比較長，在此影響下，會造成所輸出的電流出現(xiàn)持續(xù)性過高；（7）過電壓失速防止功能。對于變頻器而言，如若其正在運(yùn)作執(zhí)行的是減速，在負(fù)載慣性的作用驅(qū)動下，會造成電機(jī)出現(xiàn)持續(xù)性的能量回升狀況，隨后變頻器內(nèi)部也會出現(xiàn)此情況，此時，處在直流側(cè)電壓，便會在比較短的時間內(nèi)，出現(xiàn)快速升高，所以，對于變頻器直流側(cè)而言，如若其電壓短時間內(nèi)升高過快，那么變頻器在此影響下，便可立刻呈減速狀態(tài)，直到位于直流側(cè)的電壓，在數(shù)值上將至標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)值則止，當(dāng)恢復(fù)正常之后，變頻器再次減速；（8）外部故障端子輸入保護(hù)。實(shí)施PLC檢測后，如若發(fā)現(xiàn)絞車配套的牽引鋼絲繩出現(xiàn)過松的情況，或者是存在下過卷、上過卷的情況，此時的PLC繼電器，對應(yīng)的K3線圈便會處于得電狀態(tài)，此狀況驅(qū)動下，其與SAPS00G變頻器，在處于對接狀態(tài)的保護(hù)開關(guān)，通過端子MT的輸入，便會與COM端子，在具體的上常閉觸點(diǎn)方面，呈持續(xù)性的斷開狀態(tài)；對于APS00G變頻器而言，對其實(shí)施檢測，如若發(fā)現(xiàn)存在此信號，在為變頻器提供保護(hù)的實(shí)際操作中，位于系統(tǒng)內(nèi)部的故障繼電器，在具體的輸出端子TC方面，與TA一道呈持續(xù)性的閉合狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生此故障后，與之相對應(yīng)的故障報警鈴，感知故障后，便立即對外發(fā)出警報，報警燈在此應(yīng)動下，隨及閃動發(fā)光。

3 S形速度曲線的實(shí)現(xiàn)

（1）速度曲線的選擇。此礦井絞車所選用的乃是不對稱的5階段S形速度曲線，由5各階段構(gòu)成，即制動、爬行、減速、勻速及加速。其中加速度與減速度均為1m/s2，爬行速度1.75m/s，工頻速度7.6m/s。（2）S曲線PLC編程實(shí)現(xiàn)。結(jié)合速度曲線運(yùn)行參數(shù)，將減速距離、加速距離、減速時間及加速時間計(jì)算出來，然后依絞車運(yùn)行線路的長度，停車的實(shí)際距離及爬行的大致距離，開展細(xì)致化計(jì)算，得出工頻運(yùn)行距離，通過此計(jì)算，便可較好的得知PLC輸出模擬控制的電壓，與距離間處于何種關(guān)系。于PLC編程過程中，需合理設(shè)定工作運(yùn)行、減速階段、加速階段及啟用轉(zhuǎn)換器的狀態(tài)。在定位絞車側(cè)方面，主要通過PLC，利用旋轉(zhuǎn)編碼器，對其其脈沖個數(shù)進(jìn)行計(jì)算，然后通過CPU計(jì)算而得到。（3）憑借變頻器的WF曲線，設(shè)置S曲線。在選擇賽普SA500G變頻器V/F曲線時，設(shè)置內(nèi)部參數(shù)代碼F34在其中發(fā)揮著決定作用。如果F34=0時，那么V/F便為一條曲線，而且呈現(xiàn)為線性加減的曲線，以通用負(fù)載較為常見且多用。如若為F34=1，針對此時的V/F曲線而言，則為二次平方轉(zhuǎn)矩曲線，以加減速中較為多用，即此操作中所需噪聲將起、減緩振動等。依據(jù)絞車實(shí)際需要，設(shè)計(jì)時，最終選定F34=1。

4 設(shè)計(jì)絞車電控系統(tǒng)軟件

設(shè)計(jì)絞車的電控系統(tǒng)軟件，較多會用到PLC編程，其由兩部分構(gòu)成，即中斷服務(wù)子程序與主程序。軟件與硬件在彼此協(xié)調(diào)的情況來完成工作。只有軟硬件協(xié)調(diào)配合，方能實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)各項(xiàng)預(yù)定功能。當(dāng)系統(tǒng)處于通電狀態(tài)，首要步驟即為使系統(tǒng)呈初始化，然后結(jié)合系統(tǒng)實(shí)際狀況，使其自檢，當(dāng)確認(rèn)合格之后，便可進(jìn)行啟動信號的接受工作，當(dāng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)為加速段時，并且已經(jīng)達(dá)到了相應(yīng)工頻運(yùn)行點(diǎn)，便會以一種自動的方式轉(zhuǎn)運(yùn)至工頻，當(dāng)其達(dá)到相應(yīng)減速點(diǎn)時，便會以一種減速的狀態(tài)而持續(xù)運(yùn)行，若達(dá)到最終的停車點(diǎn)時，便會立即停車，此時便呈待定狀態(tài)，等待下一指令。在此時段，若有異常，或非工作工作，系統(tǒng)便隨即跳轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向中斷子程序，對系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)，且及時將聲光警報發(fā)出。

5 結(jié)語

總而言之，變頻技術(shù)現(xiàn)今已在煤礦絞車電機(jī)當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用，把變頻技術(shù)體積小、啟動電流低、精度高及調(diào)速范圍廣等優(yōu)勢，經(jīng)一定方式均轉(zhuǎn)至煤礦絞車當(dāng)中，推動絞車電氣控制的深層次發(fā)展，促進(jìn)整個煤礦產(chǎn)業(yè)的更好發(fā)展。

作者簡介：張濤（1984-），男，河南唐河人，本科，助理工程師，技術(shù)主管，研究方向：礦山運(yùn)輸、煤礦提升機(jī)使用或控制方面的等、井下蓄電池車，煤礦。

煤礦絞車論文:變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦提升絞車中的應(yīng)用

摘 要：在煤礦開采中，絞車是最常見的運(yùn)輸設(shè)備，但是由于電氣控制措施的不合理，導(dǎo)致較多安全事故的出現(xiàn)。而變頻技術(shù)的應(yīng)用對于實(shí)現(xiàn)礦井運(yùn)輸絞車的無極調(diào)有著非常好的效果，變頻技術(shù)的應(yīng)用于煤礦電控絞車系統(tǒng)中明顯的減少了事故的發(fā)生，而且對于提高絞車的工作效率和工作質(zhì)量都發(fā)揮著重要的作用。因此，本文主要介紹了變頻技術(shù)在煤礦絞車電控系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；PLC；提升絞車；應(yīng)用

0 引言

在各類型煤礦的挖掘與開采中，絞車都是必不可少的運(yùn)輸設(shè)備之 一，為了進(jìn)一步提升絞車運(yùn)行中的安全性、經(jīng)濟(jì)性與性，并且達(dá)到了節(jié)能與增效的目標(biāo)，必須對絞車的電氣控制措施進(jìn)行改造，其中變頻技術(shù)的應(yīng)用是至關(guān)重要的。基于持續(xù)完善PLC系統(tǒng)程序的影響下，在設(shè)備控制當(dāng)中的變頻絞車越來越表現(xiàn)為節(jié)省電能、維護(hù)次數(shù)少、性強(qiáng)等一系列的特點(diǎn)，相比較于傳統(tǒng)意義上的交流異步電機(jī)，其跟當(dāng)前國內(nèi)煤礦的綜合化與現(xiàn)代化發(fā)展非常適宜。下面，筆者對煤礦提升絞車中應(yīng)用的變頻調(diào)速技術(shù)的有關(guān)問題進(jìn)行了簡要地分析。

1 煤礦應(yīng)用的提升系統(tǒng)簡介

當(dāng)今，國內(nèi)應(yīng)用的交流異步電機(jī)的邏輯控制設(shè)備的組成部分是接觸器與繼電器，其借助轉(zhuǎn)子串切電阻有級調(diào)速的手段來控制絞車。然而，因?yàn)檫@種電機(jī)在換擋和開機(jī)的情況下，太大的電流會影響到設(shè)備，這不但使精度控制降低，而且不利于電機(jī)應(yīng)用年限的延長。再者，其難以維護(hù)、調(diào)試不方便、損耗電能大等，因此跟國內(nèi)煤礦高效化、綜合化、現(xiàn)代化的發(fā)展要求相悖。鑒于此，由于變頻調(diào)速技術(shù)的特點(diǎn)是故障率低、便于操作、啟動穩(wěn)定、調(diào)速范圍廣等，因此備受重視。尤其是在煤礦提升系統(tǒng)中越來越成熟應(yīng)用PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)的影響下，設(shè)計(jì)與優(yōu)化煤礦提升絞車中的變頻調(diào)速技術(shù)變成煤礦安全生產(chǎn)的一個發(fā)展方向。

2 變頻調(diào)速技術(shù)的原理和應(yīng)用效果

2.1 變頻調(diào)速技術(shù)原理

變頻調(diào)速技術(shù)是對電機(jī)定子供電頻率進(jìn)行改變的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的變化，工作中重點(diǎn)涵蓋劃歸絞車電機(jī)為發(fā)電機(jī)回饋能量的過程與電機(jī)的逆變過程。其中，調(diào)速工作的中心環(huán)節(jié)是逆變，其涵蓋濾波、整流、逆變幾個過程，該過程使電機(jī)定子供電頻率發(fā)生改變而對輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對絞車速度的控制。回饋能量的過程涵蓋輸出濾波、整流、逆變回饋這幾個環(huán)節(jié)。逆變回饋的目的在于確保統(tǒng)一性的電網(wǎng)電壓相位和逆變回饋輸出電壓相位。務(wù)必將輸出濾波加入到系統(tǒng)當(dāng)中，進(jìn)而確保逆變的順利運(yùn)行，且降低污染電網(wǎng)的概率。除此之外，由于煤礦電壓存在較大的波動性，因此還需要將剎車環(huán)節(jié)加入到系統(tǒng)當(dāng)中，從而使變頻控制安全系數(shù)提升。

2.2 變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用的效果

變頻技術(shù)無級調(diào)速的實(shí)現(xiàn)不僅確保停車、運(yùn)行、啟動、減速、加速過程中的絞車的穩(wěn)定性，而且使加速和減速過程中沖擊機(jī)械設(shè)備的情況減少，以及實(shí)現(xiàn)了調(diào)速范圍的拓展。有效地契合安全回路與機(jī)械制動確保系統(tǒng)在瞬間停電與緊急狀態(tài)下的變頻調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械制動的自動實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而保障系統(tǒng)的安全性。另外，因?yàn)樽冾l調(diào)速有著回饋能量的作用，此技術(shù)有著顯著的節(jié)電優(yōu)勢。

3 基于PLC的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 煤礦提升系統(tǒng)當(dāng)中PLC的功能

PLC就是所謂的可編程控制器，其屬于借助能夠編輯程序的存貯器來定時、計(jì)數(shù)、邏輯運(yùn)算、算數(shù)運(yùn)算的電子操作系統(tǒng)，有著穩(wěn)定性強(qiáng)、程序編輯簡單、使用普遍、抗干擾性的特點(diǎn)。存貯器在運(yùn)動指令的情況下在模擬輸出和輸入數(shù)字的基礎(chǔ)上對一系列的過程進(jìn)行控制。借助PLC變頻器控制提升的高度與速度，能夠確保更加簡單和穩(wěn)定制動的實(shí)現(xiàn)，且在有效降低系統(tǒng)體積的過程中實(shí)現(xiàn)安全性與控制精度的提升。

3.2 基于PLC的變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.2.1 變頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

一是對系統(tǒng)變頻器的容量進(jìn)行合理地選擇。電機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩通常是額定轉(zhuǎn)矩的1.7倍，兼顧到要求借助110%額定負(fù)載動載試驗(yàn)和電壓波動的影響要素，需要確保較大轉(zhuǎn)矩是1.9倍的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，為了保障應(yīng)用的安全性，能夠在變頻器容量提升的基礎(chǔ)上得到200%的負(fù)載力矩值，相應(yīng)量的高次諧波涵蓋于變頻器輸出電源當(dāng)中，這會導(dǎo)致電機(jī)諧波損耗的形成。為此，需要實(shí)現(xiàn)其電流的增加。二是在選用變頻器的問題上，因?yàn)樯到g車存在比較大的慣性，所以需要其具備較高的運(yùn)行能力，能夠控制交流電機(jī)的核心變量，且重點(diǎn)控制轉(zhuǎn)矩和定子磁通。有效統(tǒng)一良好的電機(jī)軟件模型與高速信號處理器更新電機(jī)狀態(tài)，能夠快速地響應(yīng)剎那斷電和改變的負(fù)載。三是需要科學(xué)地選用制動電阻。因?yàn)榧映芍剌d降低情況下重力加速度的形成會使變頻器直流回路電容升高電壓，所以務(wù)必實(shí)現(xiàn)制動電阻的增加，從而有效地進(jìn)行控制。借助電阻制動能夠確保重物穩(wěn)定地就位。

3.2.2 PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng)需要對絞車提升的功能（急停要求、較大速度、較大靜張力、高度提升等）與變頻器系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行參考，選用符合絞車工作狀態(tài)的傳感器與控制器。再者，在估算用戶存儲容量和對閱點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上選用PLC型號，且立足于控制速度選用適宜的CPU結(jié)構(gòu)與功能。需要明確的是，運(yùn)行過程中的PLC由輸入信號至輸出控制面臨滯后性的情況，能夠選用快處理速度的PLC，這樣能夠控制在0.5us之內(nèi)的一條指令的執(zhí)行時間。PLC主要是模塊式與整體式的構(gòu)造，其中模塊式的構(gòu)造擴(kuò)充容易，且組態(tài)靈活，為此非常適宜應(yīng)用于大規(guī)模的遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)和集散控制系統(tǒng)。

4 結(jié)語

總而言之，相比較于傳統(tǒng)意義上的交流異步電機(jī)控制，變頻調(diào)速能夠軟起軟停設(shè)備，這樣在降低機(jī)械沖擊影響的過程中提高了系統(tǒng)控制的安全性與穩(wěn)定性，有效地統(tǒng)一PLC技術(shù)可以持續(xù)地簡化系統(tǒng)，且實(shí)現(xiàn)設(shè)備拓展性能的提升。技術(shù)工作者需要明確變頻調(diào)速技術(shù)的價值與意義，不斷地優(yōu)化與改造提升絞車的變頻，且總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而在煤礦提升絞車中有效地體現(xiàn)PLC變頻控制技術(shù)的巨大優(yōu)勢。

作者簡介：張金淇（1986-），男，福建龍巖人，專科，助理工程師，主要從事煤礦機(jī)電技術(shù)管理工作。

煤礦絞車論文:探究煤礦絞車電控系統(tǒng)的PLC變頻改造設(shè)計(jì)

【摘 要】進(jìn)入新時期以來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，對于能源的需求較大，而煤礦絞車則在煤礦開采之中的占據(jù)著較大的比重，在煤礦開采之中，運(yùn)輸絞車發(fā)揮著十分重要的作用。絞車同時也是礦山開采之中能耗大戶，在建設(shè)資源節(jié)約型以及環(huán)境友好型社會的背景之下，對煤礦絞車電控系統(tǒng)進(jìn)行變頻改造設(shè)計(jì)，對于推進(jìn)其發(fā)展具有十分重要的意義。

【關(guān)鍵詞】煤礦絞車 PLC 設(shè)計(jì)

新時期以來，在建設(shè)資源節(jié)約型以及環(huán)境友好型社會的背景之下，煤礦開采要獲得長遠(yuǎn)的發(fā)展，需要不斷降低能耗，走可持續(xù)發(fā)展的道路。因此傳統(tǒng)落后使用繞線點(diǎn)擊轉(zhuǎn)子串接電阻的電控系統(tǒng)不能滿足的當(dāng)前發(fā)展的需要。要求對絞車的PLC變頻系統(tǒng)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，符合當(dāng)前的發(fā)展情況。

1 PLC電控系統(tǒng)的組成

煤礦絞車電控系統(tǒng)之中，組成其PLC電控系統(tǒng)單元的有：外部設(shè)備編程器、電源模塊、中央處理器、存儲器、擴(kuò)展接II以及外部設(shè)備接口之中的輸入/輸出接口。通過電源總線、地址總線、數(shù)據(jù)總線同每一個控制總線之間將各個單元進(jìn)行連接。在其外部則需要配置同之相應(yīng)的控制對象以及裝置，通常來說，PLC電控系統(tǒng)可以分成組合式以及固定式兩種，固定式包括的主要內(nèi)容有：I/0板、內(nèi)存塊、CPU板以及電源等等。組合式的包括的主要的內(nèi)容有內(nèi)存、CPU模塊、電源模塊以及I/O模塊。固定式從其組成的角度講具有一定的不可拆卸的功能，組合式則可以根據(jù)具體情況，依照與之相應(yīng)的規(guī)則而進(jìn)行組合，具有較高的擴(kuò)展性，因此，在實(shí)際之中具有十分廣泛的應(yīng)用。從我國的煤礦絞車的總體情況來講，其主要使用的是660V、50Hz的電源，而電壓的波動范圍一般在±10%，而其允許頻率波動的范圍一般在±2.5%，通過其具體的運(yùn)行，可以將其輸出功率設(shè)定為200kw，同時保障其具有0～50Hz的輸出頻率，這樣就可以保障絞車在工作之時的高效和穩(wěn)定。

除此之外，系統(tǒng)應(yīng)該給實(shí)際工作之中其不同的運(yùn)行環(huán)境設(shè)置相關(guān)的保護(hù)功能，這樣可以有效解決設(shè)備存在的欠壓、過流以及過壓等問題。為了保障低頻運(yùn)轉(zhuǎn)的絞車符合額定轉(zhuǎn)矩之中的規(guī)定，要求設(shè)置自動轉(zhuǎn)矩的提升功能。電氣控制之中建議使用雙PLC全數(shù)字控制系統(tǒng)，可以確保同硬件電路之間的冗余，實(shí)現(xiàn)絞車提升控制以及數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，如果當(dāng)PLC出現(xiàn)故障之時則就可以完成臨時應(yīng)急提升。在這之中為了避免出現(xiàn)過速裝置、減速功能保護(hù)、過卷裝置以及限速裝置，需要設(shè)置成為彼此獨(dú)立的雙線形式。在該系統(tǒng)之中其聲光信號同控制回路之間有著閉鎖功能，其標(biāo)準(zhǔn)為30天，可以有效保留信號出現(xiàn)的次數(shù)以及時間記錄等等。

2 煤礦絞車電控系統(tǒng)PLC變頻改造設(shè)計(jì)

2.1 硬件設(shè)計(jì)

（1）變頻器容量計(jì)算；對煤礦絞車電控系統(tǒng)進(jìn)行改造的之時，首先需要做的是做好交流繞線式電擊串電阻調(diào)速系統(tǒng)，其系統(tǒng)參數(shù)主要為：絞車使用的是JK-2.5×2/30型單繩纏繞礦井提升機(jī)。通常來說其卷筒的寬度為2m，直徑為2.5m。其減速機(jī)是XL-30，速比為30，輸入轉(zhuǎn)速保持在980r/min。電流為419A，電機(jī)功率為355kw，電壓為660v。在改造之時，為了降低成本，使用了較久的繞線電機(jī)，因?yàn)槠潆姍C(jī)比較舊，那么絞車的負(fù)載較為恒定，選擇變頻器容量的系數(shù)為1.2，那么變頻器容量的最小值則是426kw。（2）PLC控制部分電路設(shè)計(jì)；在礦井絞車電控系統(tǒng)之中PLC控制部分是核心，主要是通過操作臺、邏輯控制器、旋轉(zhuǎn)編碼以及繼電電路等等組成。如此可以對絞車的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對絞車可以依照其預(yù)定的速度圖以及力圖，在運(yùn)行方式的指導(dǎo)之下，對變頻器進(jìn)行“S”形速度曲線的改造，控制絞車的啟動、減速、停車以及爬行，確保絞車可以安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 電控系統(tǒng)的運(yùn)行過程絞車的啟動

絞車的啟動是電控系統(tǒng)之中最為重要的組成部分，可以滿足開車方向、開車信號、使能信號以及速度給定信號等等條件。也正是因?yàn)檫@些條件要求的存在，促使電控系統(tǒng)的控制原理在運(yùn)行過程之中從初始化到開始，需要將絞車的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、運(yùn)行，做好重要的部位的設(shè)置工作以及相關(guān)的計(jì)算。比如說上下同步點(diǎn)的脈沖數(shù)，油壓零位。當(dāng)系統(tǒng)處于邏輯操作以及集中控制之時，需要對安全回路的工作狀態(tài)進(jìn)行分析。一旦其軟件安全回路出現(xiàn)問題的話，系統(tǒng)就可以使用安全閘而將液壓站的電源斷開。如果開機(jī)之時存在問題，那么就無法正常工作。如果為輕故障的話，那么工作閘不能發(fā)出開車信號和使能信號，設(shè)備處于一種不能開機(jī)的情況之中。如果安全回路良好的情況之下，應(yīng)該檢查是否收到開車信號以及開車方向。而在硬件安全回路都比較正常的情況之下，開工作閘信號通常主要有兩種情況，首先半自動方式之下選擇提升/下放或者是選擇上/下。其次，在檢修以及手動的情況之下，工作閘手把非零位。

3 PLC的應(yīng)用對絞車運(yùn)行狀態(tài)的改善效果

從前文的論述之中，可以看出在煤礦絞車電控系統(tǒng)改造的具體效果，PLC變頻技術(shù)的突出優(yōu)勢有：（1）此系統(tǒng)可以降低絞車的在運(yùn)行過程的成本，不斷提升運(yùn)輸循環(huán)之中調(diào)速運(yùn)行的時間在總體時間之中的比重，同時也會大大降低設(shè)備運(yùn)行的能源成本。也會減少電流的沖擊進(jìn)而保障設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，保障設(shè)備維修以及時間成本。（2）其絞車的負(fù)載會根據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)速而出現(xiàn)較大的變化，所以，變頻技術(shù)在負(fù)載控制上可以做到無誤，保障負(fù)載量同設(shè)備輸出之間相符合。絞車電氣可以大幅度提升度。與此同時，對設(shè)備進(jìn)行加速以及停啟控制，有效緩解設(shè)備機(jī)械部件同電氣元件之間的沖擊，不斷提升煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性。

4 結(jié)語

我國煤礦工業(yè)技術(shù)在新時期下出現(xiàn)較快的發(fā)展，在這之中PLC變頻控制技術(shù)也是構(gòu)成煤礦工業(yè)發(fā)展之中最為重要的部分。同時PLC變頻技術(shù)的優(yōu)勢在煤礦絞車的電氣控制得到充分的發(fā)揮。而在實(shí)際之中要求把變頻系統(tǒng)的主要性能同煤礦生產(chǎn)之中有機(jī)結(jié)合，組合PLC模塊，不斷促進(jìn)煤礦開采質(zhì)量的提高以及速度的提升。

作者簡介：丁大圣（1978―），男，河北唐山人，本科，畢業(yè)于黑龍江科技學(xué)院，電氣工程師；現(xiàn)研究方向：礦井提升、液壓站電控、絞車電控、大型電機(jī)保養(yǎng)。

煤礦絞車論文:調(diào)度絞車在煤礦井下巷道掘切施工中安裝的應(yīng)用

[摘 要]本文介紹調(diào)度絞車在煤礦井下巷道掘切施工中，為方便巷道物料的運(yùn)輸，在變坡點(diǎn)以后的上口或下口、適當(dāng)?shù)木嚯x、便于安裝的地點(diǎn)安裝，為確保安裝過程中的安全，對安裝過程做簡單介紹，以指導(dǎo)施工。

[關(guān)鍵詞]調(diào)度絞車 安裝使用 安全

一、設(shè)備選型

二、施工技術(shù)準(zhǔn)備工作

（1）核實(shí)整套安裝所需要的電氣設(shè)備、電纜、五小電氣的型號、規(guī)格、數(shù)量及保護(hù)裝置所需材料、器材，并對其做完好檢查和性能測試，嚴(yán)禁帶隱患入井。

（2）組織人員對調(diào)度絞車的底盤、電機(jī)、制動裝置進(jìn)行調(diào)整、檢查，對滾筒及軸承座進(jìn)行打加潤滑油。

（3）組織參加施工的人員貫徹執(zhí)行本措施，向施工人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全注意事項(xiàng)交底。

三、施工臨時設(shè)施準(zhǔn)備工作

安裝地點(diǎn)確定以后，井下施工安裝應(yīng)按如下順序進(jìn)行：

調(diào)度絞車基礎(chǔ)布置及輔助運(yùn)輸設(shè)備的安裝調(diào)度絞車入井運(yùn)輸就位、超平找正打固定錨桿，二次抹面電控設(shè)備安裝，電纜敷設(shè)上繩試運(yùn)轉(zhuǎn)接地裝置連接安全保護(hù)裝置安裝。

四、施工材料、工具的準(zhǔn)備及構(gòu)件加工

機(jī)修工具一套，電工工具一套，3t手拉葫蘆1個，5t手拉葫蘆1個，平板車一輛，≥Φ12.5鋼絲繩繩扣4根，1m長Φ15.5繩扣2根，墊鐵若干。

五、安裝安全注意事項(xiàng)

1、調(diào)度絞車運(yùn)輸時，吊裝平板車上時應(yīng)放中，擺正，出繩口正置下口擺放，單股不少于4股8#鐵絲捆扎牢固，并用一臺手拉葫蘆兩邊封拉緊固。

2、小絞車安裝地點(diǎn)必須滿足設(shè)備安裝、方便檢修和便于安全操作的要求：絞車與軌道外緣安全距離不得小于400mm；絞車與設(shè)備、巷幫的有效間距不得小于800mm；絞車后部應(yīng)大于800mm。

3、斜巷中安裝位置嚴(yán)格執(zhí)行停鉤懸鉤制度，杜絕違章作業(yè)。

4、在安裝位置巷道頂部打20×2000mm錨桿作為起吊懸吊點(diǎn)，通過鋼絲繩（15.5mm）連接各手動拉葫，起吊前應(yīng)仔細(xì)檢查鋼絲繩是否掛牢，經(jīng)確認(rèn)無誤后方可起吊，起重物下方嚴(yán)禁站人。

5、小絞車安裝固定：以安裝的小絞車底座為基準(zhǔn)，向四周擴(kuò)大200mm為尺寸打混凝土基礎(chǔ)且挖至硬底，深度不少于800mm。底座下采用20×2000mm錨桿配合2根K2370錨固劑、錨盤與絞車底座基孔連接上緊，每根固定錨桿上螺帽緊固（雙帽固定），基礎(chǔ)螺栓必須擰緊，不松動變位。

6、小絞車固定錨桿數(shù)量：25KW及以下不少于4根；40KW不少于6根；55KW不少于8根。

7、斜巷運(yùn)輸中，在絞車后側(cè)兩角，用2根20×2000mm錨桿配合錨固劑打入巷道底板，再用與主繩繩徑相同鋼絲繩、不少于三副繩卡、繞三圈連接鎖住小絞車?yán)o或用40T錨鏈拉緊固定。

8、小絞車鋼絲繩鉤頭必須加裝護(hù)繩桃形環(huán)，斜巷每個鉤頭都必須配備有符合要求的保險繩，保險繩應(yīng)與主繩直徑相同，用不少于3副卡子卡緊。保險繩的長度和掛車數(shù)相適應(yīng)，不宜過長。

9、小絞車必須安裝在頂幫完好、支設(shè)牢固、無淋水、積水的安全地點(diǎn)。

10、使用絞車前必須檢查信號設(shè)施是否齊全、靈敏。

11、作業(yè)前應(yīng)檢查鋼絲繩無硬傷、打結(jié)、嚴(yán)重銹蝕，有無斷絲現(xiàn)象，滾筒繩頭是否牢固，松繩至終點(diǎn)時滾筒上余繩要超過3圈以上。

12、鋼絲繩鉤頭繩必須用繩卡卡緊（不少于5個），繩頭與礦車連接必須使用標(biāo)準(zhǔn)插銷，嚴(yán)禁使用其它物料代替插銷。

13、絞車及其電氣設(shè)備必須完好；各種保護(hù)裝置必須齊全。

14、嚴(yán)禁超載、超掛、超負(fù)荷運(yùn)行，制動裝置要靈敏，啟動困難時應(yīng)查明原因，不準(zhǔn)強(qiáng)行啟動。

15、小絞車的控制必須采用具有正反控制功能的可逆開關(guān)，操作按鈕應(yīng)固定在司機(jī)便于操作的地方。

16、每次開、停時、必須逐漸增、減速度，不允許急速的開、停車，以防損壞傳動機(jī)件（特殊情況例外）。

17、工作結(jié)束時，必須閘死滾筒，切斷電源，開關(guān)打到“0”位。

18、調(diào)度絞車的維護(hù)應(yīng)按完好要求包機(jī)到人，定期維修，以保障安全。

19、調(diào)度絞車鋼絲繩應(yīng)由專人每天檢查一次，以保障正常使用。

20、絞車司機(jī)必須經(jīng)過專門的培訓(xùn)，方可（持證）上崗操作。

21、司機(jī)提放車時必須注意力集中，嚴(yán)禁一手開車，一手處理爬繩等，并嚴(yán)禁兩個閘把同時壓緊，以防燒壞電機(jī)。礦車掉道時嚴(yán)禁用小絞車硬拉復(fù)位。

22、司機(jī)要經(jīng)常檢查剎車閘是否靈活，閘帶有無斷裂，行車時必須嚴(yán)格執(zhí)行“行人不行車，行車不行人，不作業(yè)”的規(guī)定。

23、絞車的司機(jī)側(cè)應(yīng)裝有不小于5毫米的金屬擋板。司機(jī)操作處應(yīng)設(shè)有照明。

24、絞車司機(jī)必須做到“六不開”原則：①絞車不穩(wěn)有松動或絞車地點(diǎn)有不安全因素未處理好不開。②有異常響聲、異味異狀。③鋼絲繩有異常跳動，負(fù)荷突然增大或突然松繩。④有嚴(yán)重咬繩、爬繩現(xiàn)象。⑤電機(jī)有異常。⑥突然停電或有其他險情時。

25、其它安全操作技術(shù)要求按、及煤礦有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

煤礦絞車論文:無極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

[摘 要]小絞車在運(yùn)輸過程中需要多次轉(zhuǎn)運(yùn)，十分復(fù)雜，同時投入大量的人力、物力資源，不僅工作效率低下，所需費(fèi)用也非常高，使煤礦的生產(chǎn)任務(wù)變得繁重。無極繩連續(xù)牽引絞車應(yīng)用為煤礦生產(chǎn)提供了極大的便利，本文將從無極繩連續(xù)牽引的工作原理、基本構(gòu)成以及重要意義方面來具體論述無極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]無極繩絞車；連續(xù)牽引；運(yùn)輸

中圖分類號：TD50 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）03-0355-01

由于小絞車在礦井運(yùn)輸過程中，工作效率較低，安全性較差，難以滿足礦井運(yùn)輸?shù)囊蟆６鵁o極繩牽引絞車作為礦井新型的運(yùn)輸裝備，具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、性高等優(yōu)點(diǎn)，適用于長距離、多變坡、大噸位工況條件的普通軌道運(yùn)輸。無極繩運(yùn)輸設(shè)備簡單，使用范圍廣泛，是當(dāng)前調(diào)度小絞車的替代產(chǎn)品。無極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，大大減少了運(yùn)輸過程中的多次轉(zhuǎn)運(yùn)，節(jié)約了大量的人力、物力資源，極大地提高了煤礦生產(chǎn)效率，本文對無極繩連續(xù)牽引的工作原理、基本構(gòu)成以及重要意義方面進(jìn)行細(xì)致的分析。

1 無極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用的工作原理

1.1 工作原理

無極繩連續(xù)牽引車由絞車、張緊裝置、梭車、尾輪及沿途各種繩輪組件等通過鋼絲繩構(gòu)成一個完整的運(yùn)輸系統(tǒng)。無極繩絞車通過漸開線圓柱正齒輪轉(zhuǎn)動，由無極繩牽引絞車滾筒旋轉(zhuǎn)，借助鋼絲繩與絞車滾筒兩者之間的摩擦力帶動礦車運(yùn)輸。

1.2 絞車工作條件

無極繩連續(xù)牽引絞車有很大的工作條件限制，所以使用無極繩連續(xù)牽引絞車應(yīng)提高注意。及時，礦用普通軌道的質(zhì)量要滿足運(yùn)送大型設(shè)備的要求。如果礦用普通軌道不能滿足這個要求，將對大型設(shè)備運(yùn)輸?shù)陌踩栽斐蓸O大隱患。第二，坡度平緩過度，垂直曲線半徑不得小于15m。這個同樣是硬性規(guī)定，只有坡度的平緩度滿足要求，才能使無極繩聯(lián)系牽引絞車對煤礦的生產(chǎn)順利進(jìn)行。第三，整體軌道必須順直，同時避免陰陽軌道出現(xiàn)，并且軌枕間距應(yīng)在500～600mm之間。第四，巷道坡度大于10°或水平轉(zhuǎn)彎角度大于20°時需加裝防掉道護(hù)軌。第五，水平拐彎處的曲線半徑不可以小于9m且彎道處不得有變坡或道岔。第六，對于采區(qū)上下坡和集中軌道巷等道岔較多的巷道，為了有效保障副繩能夠順利通過，需要在道岔處使用木軌枕。第七，絞車安裝位置，巷道寬度一般在3m～4m。

1.3 適用環(huán)境

無極繩連續(xù)牽引絞車引起工作條件特殊，在進(jìn)行煤礦生產(chǎn)時，也要根據(jù)環(huán)境的變化做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，下面就適用環(huán)境情況加以具體說明。及時，無極繩連續(xù)牽引絞車對溫度的要求一般在-10℃到40℃。第二，無極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的污染，對此，無極繩連續(xù)牽引絞車的使用應(yīng)不影響到周圍的環(huán)境。

1.4 安全性分析

無極繩連續(xù)牽引絞車較傳統(tǒng)意義上的小絞車有很大的進(jìn)步，它通過無極繩對絞車的聯(lián)系牽引可以實(shí)現(xiàn)順利、便捷的長途運(yùn)輸，可以有效避免像小絞車在運(yùn)輸過程中摘掉掛鉤可能發(fā)生的一系列隱患，極大提高無極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中的安全性，同時又可提高工作效率，降低投入成本。

2 無極繩連續(xù)牽引絞車的基本構(gòu)成

無極繩連續(xù)牽引車由絞車、張緊裝置、梭車、尾輪及沿途各種繩輪組件等通過鋼絲繩構(gòu)成一個完整的運(yùn)輸系統(tǒng)。

2.1 絞車

絞車是無極繩牽引絞車系統(tǒng)的最基本和最重要的構(gòu)成。是整個系統(tǒng)的動力，采用機(jī)械傳動，主要由電機(jī)、底座、減速器、滾筒部分、聯(lián)軸器、制動裝置和防護(hù)罩等構(gòu)成。其中，電機(jī)可以為無極繩絞車提供動力。底座分為兩個整體，由結(jié)構(gòu)件焊接成整體，通過地腳螺栓與基礎(chǔ)固定。減速器采用硬齒面齒輪。滾筒部分由主軸、主動輪及摩擦輪等組成。聯(lián)軸器可用于聯(lián)結(jié)電機(jī)和減速器制動裝置包括電力液壓塊式制動器和手動帶式剎車二套制動裝置。防護(hù)罩主要起到防護(hù)作用。如圖2所示。

2.2 梭車

梭車具有固定和儲存鋼絲繩的功能，主要用于連接礦車、平板車、材料車等，前后兩端是碰頭，碰頭連接車組。梭車由車架、儲繩筒、車輪組件等組成，用于巷道坡度大于7°或水平轉(zhuǎn)彎角度大于20°時，需加裝防掉道的卡軌器。梭車車架主要由車架體、碰頭組成，車架兩端是碰頭，起到行走和承重的作用。儲繩筒可儲存鋼絲繩，以備巷道延深開采或縮短運(yùn)距之用。

2.3 張緊裝置

張緊裝置主要由框架、張緊繩輪、動輪組、轉(zhuǎn)向輪、配重塊和防護(hù)網(wǎng)等組成。可以吸收鋼絲繩伸長的部分，也可以為絞車提供尾張力，使絞車可以正常牽引，避免鋼絲繩在卷繩筒上打滑。如果無極繩連續(xù)牽引絞車有雙向作用，則應(yīng)在絞車上安裝兩個裝進(jìn)裝置。如圖3所示。

3 無極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用

一、合理簡化了運(yùn)輸系統(tǒng)

無極繩絞車進(jìn)行直達(dá)運(yùn)輸，減少了運(yùn)輸過程中一些不必要的環(huán)節(jié)，減少了人力、物力的投入，避免了像小絞車運(yùn)輸中摘掉掛鉤可能產(chǎn)生的安全隱患，極大地提高了無極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中的安全性。

二、無極繩連續(xù)牽引絞車適應(yīng)性強(qiáng)

無極繩連續(xù)牽引絞車安全簡便，并且操作簡單。采用機(jī)械傳動方式，設(shè)置兩套制動系統(tǒng)，性高，并且結(jié)構(gòu)緊湊。按鈕控制，操作方便，極大地降低了對操作工人素質(zhì)的要求，極大地降低了勞動強(qiáng)度。適用于各種運(yùn)輸?shù)囊螅梢愿鶕?jù)運(yùn)輸距離的需要進(jìn)行延伸，適應(yīng)性非常強(qiáng)。

三、無極繩連續(xù)牽引絞車用途廣泛

無極繩連續(xù)牽引車適用于礦井各種巷道的運(yùn)輸條件要求，應(yīng)用非常廣泛，不僅對煤礦生產(chǎn)，對其他工業(yè)也具有極大的應(yīng)用價值。

4 結(jié)論

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，推動無極繩連續(xù)牽引絞車技術(shù)不斷取得突破性的進(jìn)展，隨著無極繩連續(xù)牽引絞車技術(shù)的不斷革新和完善，定會在煤礦的生產(chǎn)與應(yīng)用中取得更大的科學(xué)成果。

作者簡介：

張志輝（1982-），男，河南洛陽人，助理工程師，現(xiàn)在河南永華龍門有限公司嵩山煤礦企管科從事企業(yè)管理工作。

煤礦絞車論文:一種煤礦大型絞車液壓站自動風(fēng)冷散熱裝置設(shè)計(jì)及應(yīng)用

摘要：本新型實(shí)用專利是一種用于煤礦大型絞車液壓站箱體內(nèi)部液壓油降溫的裝置。目前開灤集團(tuán)所屬大型絞車液壓站冷卻裝置均采用自然風(fēng)冷，由于液壓站箱體由3毫米鋼板制成，箱體內(nèi)部液壓油由于高壓泵作用長期處于高溫工作狀態(tài)，對液壓站正常運(yùn)行帶來安全隱患。研制的液壓站自動翅片風(fēng)冷裝置可以自動控制液壓站內(nèi)部液壓油溫保持在液壓站正常工作范圍內(nèi)，有效保障絞車制動系統(tǒng)安全工作。

關(guān)鍵詞：液壓泵；冷凝器；過濾器；冷卻風(fēng)扇；散熱銅管

煤礦用大型絞車液壓站正常運(yùn)行溫度不超過60度。每年3月下旬到10月中旬受自然環(huán)境溫度影響，我公司主井絞車由于原煤提升量大，車房內(nèi)的液壓站連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)部液壓油溫超過60攝氏度，導(dǎo)致絞車提升停止。高溫使液壓油的粘度降低，絞車制動性能減弱，嚴(yán)重影響主井提升系統(tǒng)安全提升，而且高溫液壓油縮短了液壓站電磁閥內(nèi)部的膠圈使用壽命，液壓站故障率增多。平常降溫方法采用10匹空調(diào)吹著液壓站箱體降溫，由于車房內(nèi)部溫度高，空調(diào)降溫效果差。為保障絞車制動系統(tǒng)在允許的溫度下安全工作，利用閑置的空調(diào)室外機(jī)，拆除室外機(jī)內(nèi)部壓縮機(jī)，改造翅片式散熱器銅管連接結(jié)構(gòu)，研制出絞車液壓站翅片式自動風(fēng)冷散熱裝置，解決了大型絞車液壓站長期高溫運(yùn)行的弊病，此項(xiàng)技改項(xiàng)目研制成功可以保護(hù)絞車液壓站內(nèi)部的液壓油工作在允許溫度下，節(jié)約電能，消除液壓站油溫高的故障，延長液壓站電磁閥膠圈使用壽命，此技改創(chuàng)新項(xiàng)目值得向其他煤礦企業(yè)推廣應(yīng)用。

此項(xiàng)技改采用閑置的3匹分體空調(diào)室外機(jī)作為液壓站箱體內(nèi)部液壓油散熱裝置，利用液壓齒輪泵作為散熱裝置的動力源，啟動齒輪液壓泵，將液壓站箱體內(nèi)部液壓油通過紫銅管道、齒輪液壓泵吸入空調(diào)翅片銅管散熱器降溫后輸送回液壓站箱體內(nèi)部。齒輪液壓泵及冷卻風(fēng)扇啟動停止采用微電腦控制器，通過放置在液壓站箱體內(nèi)部的溫度傳感器實(shí)時采集液壓油溫傳遞給PID智能控制器，實(shí)現(xiàn)冷卻裝置自動啟停控制。其特點(diǎn)如下：

（1）可作為一種礦井大型絞車液壓站降溫保護(hù)開發(fā)項(xiàng)目，擁有手動控制方式、自動控制模式，實(shí)現(xiàn)手動、自動啟停控制。

（2）本技改裝置創(chuàng)新點(diǎn)就是將液壓站箱體內(nèi)的液壓油通過散熱性能好的紫銅管引到空調(diào)室外機(jī)散熱器進(jìn)行降溫，再通過動力裝置將冷卻的液壓油輸送回液壓站，相比水冷液壓站優(yōu)點(diǎn)是消除冷卻水在液壓站內(nèi)部凝露導(dǎo)致液壓油、水混合的惡性事故的發(fā)生。

（3）本裝置設(shè)計(jì)實(shí)用，投資小，液壓站降溫效果明顯，在節(jié)能降耗方面表現(xiàn)突出。

使用效果

我們設(shè)計(jì)制作的液壓站翅片自動風(fēng)冷散熱裝置在主井三月下旬投入使用以來，主井液壓站沒有出現(xiàn)過一次由于液壓油溫高影響液壓站正常運(yùn)行事故的發(fā)生。保障了主井絞車制動系統(tǒng)安全運(yùn)行，從安全生產(chǎn)消除液壓站事故率、降低電能消耗、大型設(shè)備大修率核算年創(chuàng)效五百多萬元。此技改創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)自動控制冷卻裝置啟停，減輕值班司機(jī)勞動強(qiáng)度。經(jīng)實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證降溫效果明顯，技改后的主井液壓站油溫長期在45-50攝氏度范圍。替換下10匹空調(diào)，節(jié)電效果明顯。適于向同行業(yè)推廣。

結(jié)構(gòu)原理圖

說明：此技改裝置采用交流220伏動力液壓齒輪泵（外購件，型號為YTP-G-40 ）將液壓油通過安裝在液壓站箱體下部的閥門4（6分鑄鐵球閥）引出，經(jīng)過12毫米銅管輸送，液壓油通過過濾器5（采用空調(diào)室外機(jī)內(nèi)部銅質(zhì)過濾器）進(jìn)入齒輪液壓泵，動力液壓泵將液壓油送入安裝在液壓站旁的3匹空調(diào)散熱器9（型號KFR-70W/LE1），通過微電腦控制器（外購件 型號為LD-B10-10DP）控制冷卻風(fēng)機(jī)10運(yùn)行，自然風(fēng)通過翅片式散熱器，軸流風(fēng)機(jī)10將散熱器表面的液壓油溫帶走，銅質(zhì)管道內(nèi)的液壓油在齒輪泵產(chǎn)生的推動力下將液壓油由閥門3流回液壓站，往復(fù)循環(huán)散熱，液壓站內(nèi)部的液壓油溫很快降到控制器設(shè)定的允許溫度。

冷卻裝置應(yīng)用于大型絞車液壓站實(shí)例

作者簡介：

劉少輝（1972―）河北保定人，開灤集團(tuán)首席技師，本科在讀，主要從事礦井自動化電氣維修，現(xiàn)任開灤集團(tuán)林南倉礦機(jī)電科運(yùn)一車間主任。

煤礦絞車論文:煤礦大型絞車滾筒閘盤紅外線測溫報警設(shè)計(jì)及應(yīng)用

摘要：本新型實(shí)用專利是一種用于煤礦大型絞車滾筒閘盤溫度保護(hù)的裝置。目前全國煤礦系統(tǒng)提升機(jī)滾筒閘盤沒有安裝溫度監(jiān)測保護(hù)裝置，當(dāng)提升機(jī)滾筒閘盤由于某種原因致使閘盤溫度升高，絞車司機(jī)不能及時發(fā)現(xiàn)，造成滾筒閘盤過熱變形。使用此紅外線溫度監(jiān)測報警裝置可以有效地將提升機(jī)滾筒閘盤在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于某種原因閘盤溫度超過允許工作值時發(fā)出報警信號，提醒值班司機(jī)及時停車檢查處理，保障礦井提升機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：紅外線采集器；可控硅；觸發(fā)信號；報警提示

煤礦企業(yè)大型礦井提升機(jī)滾筒閘盤溫度監(jiān)測保護(hù)沒有列入煤礦提升系統(tǒng)的九大保護(hù)范圍，并且在實(shí)際運(yùn)行過程中絞車滾筒出現(xiàn)由于機(jī)械閘盤偏擺超出煤礦安全規(guī)程技術(shù)參數(shù)或者某個閘瓦和閘盤接觸間隙小，造成滾筒閘盤與閘板摩擦，致使?jié)L筒閘盤過熱，使絞車可調(diào)閘系統(tǒng)不能正常工作影響絞車的安全提升。為保障絞車的安全提升，避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，特設(shè)計(jì)研制出提升機(jī)閘盤紅外線測溫報警儀。解決了礦井提升機(jī)滾筒閘盤沒有溫度保護(hù)的弊病，此項(xiàng)技改項(xiàng)目研制成功可以實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)測絞車滾筒閘盤在運(yùn)行中的溫度，超溫即發(fā)出報警信號，提醒值班司機(jī)及時停車處理。保障了提升系統(tǒng)的安全，值得推廣。

此技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目采用紅外線發(fā)生器檢測提升機(jī)滾筒閘盤的瞬時溫度，通過設(shè)置遠(yuǎn)紅外線采集器上線報警數(shù)值，當(dāng)滾筒閘盤溫度超過紅外線采集器設(shè)定溫度值時，紅外線溫度采集器發(fā)出直流2伏電壓信號觸發(fā)車房值班室的可控硅直流報警回路，聲光蜂鳴器發(fā)出警報信號，提醒值班司機(jī)及時停車處理閘盤超溫故障，避免造成提升機(jī)重大事故的發(fā)生。其特點(diǎn)如下：

（1）可作為一種礦井提升系統(tǒng)滾筒閘盤紅外線測溫監(jiān)測報警專用裝置，并可引用為其他運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備需要不間斷監(jiān)測運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備溫度超溫報警。

（2）本裝置可利用紅外線不接觸測溫特點(diǎn)，連續(xù)監(jiān)測提升系統(tǒng)滾筒閘盤表面溫度并且能超溫發(fā)出報警信號，可以應(yīng)用于運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備在轉(zhuǎn)動過程中需要監(jiān)測其工作溫度并報警的裝置。

（3）本裝置簡單實(shí)用，投資小，監(jiān)測閘盤高速運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，效果明顯。

我獨(dú)立設(shè)計(jì)制作的紅外線滾筒閘盤測溫裝置自2013年1月份在主井投入使用以來，保障了主井絞車閘系統(tǒng)安全工作，主井絞車機(jī)械閘沒有發(fā)生過一次由于閘瓦摩擦閘盤過熱影響主井原煤正常提升的事故。從安全生產(chǎn)和降低大型設(shè)備大修率核算創(chuàng)效三百余萬元。此技改專利使用簡單、安全，測試絞車滾筒閘盤的瞬時溫度，并且在一年中隨著季節(jié)溫度的變化隨時可以調(diào)整紅外線測溫報警裝置的設(shè)定溫度上線值，報警信號采集，維護(hù)量小，適用于向同行業(yè)推廣。

電氣原理圖

說明：此裝置采用交流220伏電源經(jīng)過橋式整流電容濾波，7812穩(wěn)壓模塊輸出穩(wěn)定的直流12伏，供給安裝在絞車滾筒閘盤上的紅外線采集溫度信號電路及車房可控硅報警主回路的工作電源。紅外線溫度采集器采用外購元件，型號KLH350，由遮光器、紅外線傳感器型號PM611，將PM611DSE分別與電路圖中的DSE連接。溫度補(bǔ)償二極管與電路圖中的A、K連接。A1放大器、A2濾波器、A3加法器組成積分電路型號ICL7106。作用是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號驅(qū)動LED顯示電路、A4溫度補(bǔ)償器作用有效補(bǔ)償環(huán)境溫度起伏振動對信號的干擾，A5報警控制箱采用555和阻容組成觸發(fā)延時電路，平時由于電阻R15接VDD，使555電路處于復(fù)位狀態(tài)，即模塊3腳呈低電平.當(dāng)紅外線采集器采集到的溫度信號超過設(shè)定溫度值時，紅外線溫度采集器發(fā)出直流5伏信號去觸發(fā)可控硅控制回路，SCR導(dǎo)通，555電路的2腳有一低電平信號，使555翻轉(zhuǎn)置位，3腳輸出高電平，去驅(qū)使聲光報警蜂鳴器發(fā)出報警信號。

結(jié)構(gòu)原理圖

主井滾筒閘盤紅外線報警調(diào)試步驟

說明：主井滾筒閘盤溫度報警裝置用于監(jiān)測閘盤溫度，在工作過程中有兩種情況需要分別處理，一是車房內(nèi)環(huán)境溫度發(fā)生變化，此時需要調(diào)整紅外線監(jiān)測裝置報警值。另一種情況是滾筒閘盤機(jī)械摩擦原因引起的閘盤過熱，報警裝置發(fā)出報警信號，需要維修工處理。所以報警裝置發(fā)生報警信號，需要分析區(qū)別對待。

調(diào)試步驟：

（1）關(guān)閉閘盤紅外線監(jiān)測裝置開關(guān)，設(shè)備在五秒內(nèi)不斷電。

（2）按下設(shè)置MODE開關(guān)三次，HAL符號開關(guān)閃爍，此時可按UP或者DOWN鍵設(shè)置警示高溫關(guān)閉或者打開。

（3）設(shè)置報警高溫值，按下MODE第四次，HAL符號閃爍，此時可按UP或者DOWN鍵設(shè)置報警溫度值，

（4）設(shè)置好上限報警溫度值以后，紅外線測溫裝置自動關(guān)閉顯示界面

（5）從新打開紅外線報警溫度設(shè)備開關(guān)，投入檢測工作狀態(tài)。

煤礦絞車論文:煤礦井下無極繩絞車使用車場道岔優(yōu)化設(shè)計(jì)

【摘 要】 近年來由于煤礦機(jī)械化裝備水平不斷提高，特別是在斜巷輔助運(yùn)輸方面，無極繩絞車投入使用逐步推廣，但由于無極繩絞車梭車自身設(shè)計(jì)的特點(diǎn)導(dǎo)致其不能與車場道岔合理配合使用，因而提出了一系列的車場道岔改進(jìn)方案，通過在我礦實(shí)踐運(yùn)行，無極繩絞車與道岔配合使用效果良好，達(dá)到了優(yōu)化效果。

【關(guān)鍵詞】 無極繩絞車運(yùn)輸 車場道岔 曲連接軌 氣動

無極繩絞車采用拋物線式單滾筒驅(qū)動，機(jī)尾固定導(dǎo)向滾筒，中間有無極循環(huán)鋼絲繩通過分繩器（學(xué)名牽引板）固定在梭車上作為牽引，牽引板固定在梭車兩端底部，低點(diǎn)略低于軌面。因而，造就了無極繩絞車在梭車運(yùn)行軌跡中不能有超過軌面的設(shè)施，包括車場道岔。這樣就大大限制了無極繩絞車在煤礦井下使用的優(yōu)勢，井下運(yùn)輸巷道不能使用車場，不能進(jìn)行料車倒換，降低了無極繩絞車的效率和使用價值。

1 道岔改進(jìn)設(shè)計(jì)優(yōu)化

由于無極繩絞車梭車自身設(shè)計(jì)的特點(diǎn)導(dǎo)致其不能與車場道岔合理配合使用。一直以來，我們機(jī)電人員也根據(jù)無極繩所在巷道不同的現(xiàn)場情況針對性的進(jìn)行了設(shè)計(jì)與處理。

1.1 優(yōu)化方案一

以采用“驢尾巴”道為代表的方法，采取處理機(jī)頭道岔的方法是在集團(tuán)公司沒取締“驢尾巴”道的前提下。其主要弊端有：

（1）“驢尾巴”道已不符合煤礦斜巷運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)規(guī)定，易出現(xiàn)安全事故，安全系數(shù)低；

（2）在進(jìn)、出料車時，需要人工拔“驢尾巴”道，對操作人員的安全不利，存在安全隱患；

（3）在進(jìn)、出料車時，“驢尾巴”道是要拔到另一側(cè)，壓在主、副鋼絲繩上的，對無極繩的鋼絲繩有很大的損傷。

1.2 優(yōu)化方案二

以截掉標(biāo)準(zhǔn)道岔的曲連接軌為代表的方法，我們采取處理道岔的方法是：

（1）在無極繩梭車鋼絲繩通過標(biāo)準(zhǔn)道岔的曲連接軌處對軌道進(jìn)行兩端截?cái)啵?

（2）將截掉的軌道進(jìn)行打眼、割豁改造，利用道夾板穿螺絲縫合；

（3）當(dāng)梭車通過或正常運(yùn)行時，將其拿掉，當(dāng)料車需要進(jìn)出車場時，再將拿掉的曲連接軌利用道夾板縫合上，無極繩主副鋼絲繩正好壓在割好的豁口內(nèi)，不影響料車通行。

但通過使用我們發(fā)現(xiàn)這種處理方法依然存在不足：①通過改造的曲連接軌在使用過程中暴露出強(qiáng)度不夠的缺點(diǎn)，長時間運(yùn)行后，主要是縫合的道夾板容易變形，軌道下沉，顯出高低不平，車輛通過時容易掉道，影響運(yùn)行安全。②操作不方便，每次進(jìn)、出車時都要進(jìn)行頻繁安拆改造的曲連接軌，以免磨損無極繩絞車鋼絲繩。

1.3 優(yōu)化方案三

以無極繩機(jī)頭采用鋼絲繩從軌道下方穿越，且不設(shè)置道岔為代表的方法。無極繩絞車為了避免使用道岔，往往在機(jī)頭等合適地點(diǎn)采用這種方法。鋼絲繩從軌道的一側(cè)穿過再從另一側(cè)翻上來，這樣對無極繩絞車的運(yùn)行和鋼絲繩的受力等方面帶來不利：

（1）這種方法需在鋼絲繩翻上來的地方安設(shè)托繩輪，鋼絲繩與托繩輪結(jié)合點(diǎn)受力大，磨損設(shè)備嚴(yán)重。

（2）鋼絲繩在軌道下方運(yùn)行時，上方磨軌道，下方磨道木，鋼絲繩磨損嚴(yán)重。

2 方案設(shè)計(jì)優(yōu)化分析

通過對以上三種處理道岔與無極繩梭車配合使用的情況總結(jié)分析，最終得出了設(shè)計(jì)思路，即設(shè)計(jì)一套符合管理規(guī)定、方便操作、能減少設(shè)備鋼絲繩的磨損、能切實(shí)起到梭車和物料車運(yùn)行安全的無極繩梭車與車場道岔合理配合使用的方案。

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)思路，我們?nèi)匀徊捎镁率褂玫臉?biāo)準(zhǔn)道岔進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。把標(biāo)準(zhǔn)道岔曲連接軌的一段（無極繩絞車主副鋼絲繩運(yùn)行時通過曲連接軌的一段）截掉，一端截成三角口，一端截齊，并對兩端頭進(jìn)行打磨。因此，解決了無極繩梭車正常通過車場道岔，道岔曲連接軌不再阻礙梭車牽引板正常運(yùn)行的問題，另外，通過對截?cái)嗟能壍蓝祟^打磨，有效的減少了鋼絲繩通過時與軌道之間的磨損。

（2）對截掉的曲連接軌能夠再次與曲連接軌本身完好連接，并能實(shí)現(xiàn)活動連接的效果進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。我們采用對需要連接的軌道兩端進(jìn)行打眼，并利用道夾板進(jìn)行縫合連接，其主要的核心技術(shù)就在于對連接道夾板的設(shè)計(jì)。即將道夾板從中間割斷，并焊接上能夠起到左右活動、上下縫合的連接扣。曲連接軌使用這種設(shè)計(jì)改造的道夾板進(jìn)行縫合連接后，形成了一條完整的、能夠左右活動的曲連接軌。通過這樣的設(shè)計(jì)改進(jìn)后，實(shí)現(xiàn)了曲連接軌的分、合自如，既能使無極繩絞車正常通行，又能使物料車正常進(jìn)、出車場。真正發(fā)揮了車場道岔的作用。

（3）對改造后的道岔曲連接軌進(jìn)行完善，增強(qiáng)使用過程中的安全性和穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)氣動化。首先，利用拉條一端固定在活動的曲連接軌上，一端固定氣缸，實(shí)現(xiàn)曲連接軌分、合氣動化。其次，分別在活動的曲連接軌兩端安裝兩塊特制的滑床板，滑床板采用與道木同等寬度和長度的鐵板制成，并固定在道木上，道木正好安裝在活動拉條和帶有活動扣的道夾板下方。增強(qiáng)活動曲連接軌的穩(wěn)定性和減少曲連接軌活動摩擦力。一方面使車輛通過時改造的曲連接軌不會變形，車輛不會掉道，另一方面實(shí)現(xiàn)了操作氣動化，操作安全、簡便。

3 應(yīng)用效果

朱莊煤礦無極繩絞車使用車場道岔優(yōu)化設(shè)計(jì)方案實(shí)施并投入運(yùn)行后，徹底解決了全礦乃至整個集團(tuán)公司使用無極繩絞車與車場道岔之間配合使用存在的所有問題。降低了機(jī)電事故，節(jié)省了材料的投入，提高了安全生產(chǎn)的效率，若能廣泛推廣效益將更加可觀。

煤礦絞車論文:煤礦提升絞車變頻調(diào)速改造與效果分析

摘 要：永安煤業(yè)有限責(zé)任公司煤礦在用的提升絞車多數(shù)采用繞線電機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速，存在調(diào)速不勻，發(fā)熱，能耗大，機(jī)械、電氣沖擊大，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。變頻調(diào)速可以實(shí)現(xiàn)提升絞車的無級調(diào)速控制，具有自動控制，消除電阻器發(fā)熱，降低能耗，故障少，維護(hù)方便，降低維護(hù)費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。文章敘述煤礦提升絞車變頻調(diào)速的改造及應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：提升絞車；變頻調(diào)速；改造；效果

我公司有八對煤炭生產(chǎn)礦井，均采用斜井開拓方式，主要安裝GKT、JT和JK型提升絞車擔(dān)負(fù)著斜井的提升運(yùn)輸任務(wù)，這些絞車均采用繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速，已經(jīng)不能滿足礦山運(yùn)輸?shù)陌踩浴⑿砸螅浑娍鼐褂美^電器結(jié)構(gòu)原理，電控被國家煤監(jiān)局列入第三批禁用和淘汰的設(shè)備和工藝名錄中，期限至2012年底禁止使用。

從2009年開始公司共投入約202萬元資金對公司下屬各礦井井上下在用低壓提升絞車進(jìn)行變頻調(diào)速技術(shù)及PLC技術(shù)改造，至2012年改造16臺（我司近幾年提升絞車變頻調(diào)速改造如表1所示），解決了上述問題。本文以小華煤礦主提升GKT1.6×1.2-24絞車為例對絞車變頻改造原理進(jìn)行敘述，并對效果進(jìn)行了分析。

1 變頻器的選擇

提升絞車變頻器應(yīng)選擇具有失量控制方式及四象限運(yùn)行能力的能量回饋功能變頻器。我公司各礦井主要采用華騰V5-H系列高性能矢量控制變頻器對絞車電控系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，除豐海煤礦斑二井2 m提矸雙滾筒絞車和東坑仔礦主提升1.6m提煤雙滾筒絞車由于是雙鉤提升，重車下放不經(jīng)常，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時間不長，采用價格比較低廉的IPC能耗制動單元的制動方式外，其余絞車變頻器均帶能量回饋單元。

2 變頻調(diào)速系統(tǒng)和能量回饋單元工作原理

2.1 變頻調(diào)速系統(tǒng)工作原理

V5-H型變頻調(diào)速器提供完善的接口電路和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號，內(nèi)設(shè)PLC與計(jì)算機(jī)編程接口，采用近期WINDOWS 版本編程軟件進(jìn)行編程，既可以與新裝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配套使用，也可以對老系統(tǒng)進(jìn)行改造， 可以接受DC 0～5 V、DC 0～10 V 和4～20 mA 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號。用于系統(tǒng)改造時，增加遠(yuǎn)控裝置就可以實(shí)現(xiàn)工頻與變頻的相互轉(zhuǎn)換，監(jiān)視系統(tǒng)的操作和運(yùn)行狀況等功能。接口電路實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)速器與控制系統(tǒng)的連接，具有正、反轉(zhuǎn)控制，速度調(diào)節(jié)（可以采用檔位調(diào)節(jié)方式，也可以采用模擬量輸入方式），制動系統(tǒng)連鎖，安全回路連鎖，監(jiān)視操作、自動運(yùn)行、狀態(tài)提示等功能。

變頻調(diào)速器依據(jù)提升機(jī)控制系統(tǒng)的不同，采用不同的接線方式及控制程序，可以實(shí)現(xiàn)靈活的操作運(yùn)行方式。變頻調(diào)速系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)行和手動運(yùn)行兩種方式。

①自動運(yùn)行方式。利用變頻調(diào)速器內(nèi)部的PLC 控制系統(tǒng)，設(shè)置閉環(huán)速度控制軟件參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)從起步、加速、等速、減速、停車等全過程自動調(diào)速運(yùn)行方式。提升機(jī)運(yùn)行過程中，除開、停機(jī)外，可以不需要人工干預(yù)。同時在控制臺顯示不同的運(yùn)行狀態(tài)。

②手動運(yùn)行方式。在設(shè)置手動運(yùn)行方式下，操作人員通過改變主令控制器輸出量（根據(jù)用戶要求變頻器內(nèi)部可預(yù)置五個速度段，分別對應(yīng)于變頻器運(yùn)行頻率6 Hz、15 Hz、25 Hz、35 Hz、50 Hz，以適應(yīng)控制系統(tǒng)對提升機(jī)不同運(yùn)轉(zhuǎn)速度的要求），來控制變頻調(diào)速器，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的爬行、加速、減速、等速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。在系統(tǒng)給出減速信號后，變頻調(diào)速器同樣會啟動機(jī)內(nèi)部自動減速程序。有效防止人工誤操作的發(fā)生，保障系統(tǒng)運(yùn)行安全。

2.2 能量回饋單元工作原理

當(dāng)電機(jī)進(jìn)行制動時，制動階段產(chǎn)生的再生電能將會回饋到上級變頻設(shè)備，從而導(dǎo)致設(shè)備直流母線電壓升高，影響設(shè)備安全及正常運(yùn)行。我司絞車變頻改造能量回饋單元，主要采用深圳市合興加能科技有限公司生產(chǎn)的PFH型重載回饋單元，PFH重載回饋單元通過直流母線端子直接連接至變頻器上。當(dāng)直流母線電壓達(dá)到一個設(shè)定閥值時，PFH自動開通以防止直流母線電壓繼續(xù)增長，即PFH采用電壓自適應(yīng)控制，無論電網(wǎng)電壓如何波動，當(dāng)提升機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能送入直流回路電容中時，能量回饋單元及時將電容中的儲能回送電網(wǎng)，解決了能量回饋。PFH的電子器件由直流母線電壓供電。

2.3 變頻調(diào)速及工頻調(diào)速系統(tǒng)的切換及互為備用

提升絞車為單機(jī)運(yùn)行設(shè)備，可否正常運(yùn)行，直接關(guān)系采區(qū)或整個礦井生產(chǎn)能否順利進(jìn)行，為確保提升絞車的安全正常運(yùn)行，絞車除安裝變頻調(diào)速方式外，還保留工頻運(yùn)轉(zhuǎn)方式，只要進(jìn)行簡單的操作就能實(shí)現(xiàn)工頻、變頻切換運(yùn)轉(zhuǎn)。工頻調(diào)速系統(tǒng)只在應(yīng)急情況下使用。變頻、工頻切換如圖1所示。

3 絞車變頻改造的安全效果及節(jié)能效益分析

①提升絞車安全性得以提高，操作更加容易簡便。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟啟動和軟停車，能方便控制絞車提升速度，安全得到保障，極大地降低絞車的操縱難度；減速時采用電力制動自動減速，操作工無需再用施閘手段控制絞車速度，避免了超速、過卷的發(fā)生，杜絕了人工操作失誤。同時盤形閘閘瓦或工作閘輪的磨損消耗大幅度減少。

②提升系統(tǒng)電能消耗明顯下降。變頻調(diào)速時轉(zhuǎn)子電阻被短接，節(jié)約了加、減速階段消耗在電阻上的電能。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，提升絞車變頻調(diào)速可節(jié)約電能達(dá)20%～30%。

③電機(jī)發(fā)熱大幅減輕。與轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速相比，變頻調(diào)速改造后電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子溫度有較大幅度的降低，電機(jī)故障率大大降低。

④人員和設(shè)備工作環(huán)境得到改善。電機(jī)轉(zhuǎn)子調(diào)速電阻的停止使用，大大降低現(xiàn)場環(huán)境溫度，根據(jù)實(shí)測絞車變頻改造后絞車房溫度可下降2～3 ℃。減速過程用電力制動代替機(jī)械閘瓦制動，消除機(jī)械制動閘瓦或閘皮磨損造成的飛塵，司機(jī)的工作環(huán)境得到明顯改善。

⑤無諧波污染，不干擾其他設(shè)備。變頻調(diào)速本質(zhì)上幾乎不存在諧波污染，也不會對生產(chǎn)、安全通訊等其他設(shè)備，造成任何干擾，不需增加治理投資。

⑥節(jié)能效果和材料消耗分析。以小華煤礦為例：小華煤礦+746 m主斜井GKT1.6×1.2-24絞車擔(dān)負(fù)全礦煤炭、矸石提升任務(wù)，全年煤炭產(chǎn)量11萬t，掘進(jìn)進(jìn)尺5 000米，折成裝1 t U型標(biāo)準(zhǔn)礦車，年提升重車13.1萬車（其中矸石3.75萬車），每鉤提煤5部或提矸4部，下放6部空車，斜巷坡度20°，最長提升斜長719 m（+746 m至+500 m水平），電機(jī)功率155 kW，日運(yùn)行時間達(dá)16 h。根據(jù)電表及現(xiàn)場測定改造前絞車年耗電量253 200 kW·h，改造后年耗電量200 400 kW·h（改造前后提升量相差不大），節(jié)電率達(dá)20%。改造后每年節(jié)約電費(fèi)253 200 kW·h×20%×0.65元/ kW·h=32 916元。絞車變頻改造后每臺絞車每年起動電阻器、接觸器、盤形閘閘瓦或工作閘輪等材料消耗據(jù)統(tǒng)計(jì)也可節(jié)省近2萬元，合計(jì)年節(jié)約費(fèi)用約為5.29萬元。本變頻調(diào)速方案公司投入資金為109 600元，按測算2年就可以回收投入成本。

4 結(jié) 語

我公司16臺提升絞車經(jīng)變頻改造后的，操作簡單方便，維護(hù)量少，控制系統(tǒng)性和穩(wěn)定性提高，節(jié)能效果較明顯。由此可見，變頻器在絞車上的應(yīng)用具有很好效果，值得推廣。

煤礦絞車論文:防爆液壓絞車在煤礦井下的應(yīng)用

摘要：本文針對近期防爆液壓絞車優(yōu)良性能進(jìn)行討論，徹底將煤礦安全系數(shù)提升，呈現(xiàn)煤礦井安全生產(chǎn)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：防爆液壓絞車 煤礦井 應(yīng)用

面對我國煤礦井中存在的不安全因素，避免煤礦井機(jī)械爆炸而引發(fā)安全事故。近期研制的防爆液壓絞車已經(jīng)正式投產(chǎn)，其優(yōu)良的性能迅速獲得市場積極響應(yīng)。運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡單，并伴隨著實(shí)際應(yīng)用中的相關(guān)技術(shù)改良，其優(yōu)勢已經(jīng)日益凸顯。由于我國煤礦一線員工對防爆液壓絞車的認(rèn)識不足，因此，此系列絞車未得到有效的大量普及。

1 防爆液壓絞車的結(jié)構(gòu)及類型

防爆液壓絞車為防爆設(shè)備，改變傳統(tǒng)使用純機(jī)械傳動的方式，而采用了液壓馬達(dá)驅(qū)動、大功率的液壓泵，特別適合在煤塵、瓦斯爆炸的危險環(huán)境中使用，這樣先進(jìn)的防爆設(shè)備，能夠適應(yīng)此類易燃易爆的環(huán)境。

其絞車分為兩種傳動：全液壓式傳動、液壓機(jī)械傳動。有一個較為明顯的特點(diǎn)，就是能夠液壓調(diào)速，因此，電機(jī)為普通的防爆籠型即可，電機(jī)可拖動雙向變量軸向柱塞泵。泵和驅(qū)動可形成閉式回路的液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)。兩種不同液壓絞車較大的區(qū)別為：液壓機(jī)械絞車采用的是高速軸向柱塞式的液壓馬達(dá)，在行星齒輪減速之后，才驅(qū)動絞車滾筒；而全液壓絞車是采用內(nèi)曲線的低速大扭矩式馬達(dá)，直接驅(qū)動絞車滾筒。液壓車正反轉(zhuǎn)主要依賴于液壓泵的出油方向?qū)崿F(xiàn)，絞車的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，是通過對液壓泵改變其對液壓馬達(dá)的輸入油量，從而實(shí)現(xiàn)絞車的調(diào)節(jié)。絞車將原本轉(zhuǎn)向和調(diào)速，從電氣控制，已經(jīng)改變?yōu)橐簤嚎刂疲瑥挠屑壵{(diào)速，轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在的無級平滑調(diào)速，這些改變，對煤礦井絞車是一次革命性發(fā)展。原本龐大的調(diào)速、啟動系統(tǒng)的電機(jī)設(shè)備，都已經(jīng)改變成普通籠式防爆電機(jī)，可以有效提高防爆效果，設(shè)備的結(jié)構(gòu)減少，從而將煤礦井下對絞車的操作減少，簡單的操作步驟，可以將機(jī)械耗能較大程度上降低。平穩(wěn)的運(yùn)行中，能夠?qū)⒚旱V生產(chǎn)的成本投入較大程度上降低。防爆液壓絞車在一般部位和平常絞車基本相同，主要是有制動閘、深度指示器、主軸、操作臺等組成；液壓部位主要是由液壓泵和液壓馬達(dá)、油箱、濾油器、冷卻器等相關(guān)部位組成。在電氣部位中，主要是以各種設(shè)備的啟動器和保護(hù)操作系統(tǒng)組合而成。

2 防爆液壓絞車技術(shù)特點(diǎn)

2.1 其防爆性能極佳，控制系統(tǒng)簡單，從而可以將調(diào)速電氣省略。使用防爆籠式電機(jī)是最為適應(yīng)煤礦井的運(yùn)行環(huán)境，隔爆電器是操作電氣中性能最為優(yōu)良的型號，在煤礦井的易燃易爆環(huán)境下，能夠有極好的適應(yīng)能力。

2.2 無級調(diào)速性能極其穩(wěn)定，也有很好的低速運(yùn)轉(zhuǎn)性能。液壓無級的調(diào)速技術(shù)使用之后，可以在額定范圍內(nèi)，隨意選擇其提升速度。普通絞車無法達(dá)到長時間在較大力矩的情況下穩(wěn)定運(yùn)行，而防爆液壓絞車卻可以做到。

2.3 工作效率高，使用液壓馬達(dá)，可以直接驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)，減少傳統(tǒng)工作運(yùn)轉(zhuǎn)中所存在的電阻箱，能夠?qū)⒄麢C(jī)的效率較大幅度提升。

2.4 機(jī)械的參數(shù)可以靈活變化，得以合理匹配，根據(jù)實(shí)際使用情況，可以有更多的選擇空間。例如，液壓機(jī)械絞車的減速器參數(shù)能夠根據(jù)其速度、載荷等因素來選擇最適合的型號，可以讓全液壓、液壓機(jī)械絞車，都可以自由選擇液壓馬達(dá)和液壓泵，從而達(dá)到的匹配效果，符合生產(chǎn)中重載低速、輕載高速的各種要求，將設(shè)備發(fā)揮好的效果。

防爆液壓絞車與傳統(tǒng)絞車不同，它可以在功率相同的狀態(tài)下，速度和拉力都有效提升，在拉力較大、速度較大的情況下，裝機(jī)功率能夠得以減小。

2.5 體積小，結(jié)構(gòu)緊密，能夠節(jié)約開拓成本。馬達(dá)與卷筒之間采用直聯(lián)的方式，主機(jī)的軸向尺寸較短，液壓系統(tǒng)緊湊布置，從而讓整機(jī)體積縮小，減少控制接觸器和電阻器的成本支出，較大限度節(jié)約了煤礦井生產(chǎn)的成本投入。

2.6 有極好的節(jié)能效果，在煤礦井下使用的絞車為單滾筒。液壓絞車使用液壓的回路傳動方式，在工況下放之時，系統(tǒng)為發(fā)電制動的狀態(tài)，可以有效幫助重力勢能，得以轉(zhuǎn)換成電能，從而回饋給電網(wǎng)，以這樣的方式進(jìn)行操作，解決液壓系統(tǒng)的發(fā)熱情況，也可以節(jié)約電能的使用，一舉多得。

2.7 操作簡單，且靈敏，只需要用一個手柄就可以將整個絞車的操作完成。可以選擇遠(yuǎn)方操作、手動操作兩種，能夠讓絞車的操作簡單、，并且操作反應(yīng)靈敏。

2.8 極佳的安全保護(hù)裝置，使得絞車安全。在防爆液壓絞車中，安全裝置有：超速、欠電壓、超負(fù)荷、過卷、閘瓦間隙等，與國家相關(guān)安全規(guī)定符合。

3 使用注意事項(xiàng)

3.1 防爆液壓絞車對部件的精準(zhǔn)度要求極高，因此，在使用過程中，一定要對部件和安裝情況進(jìn)行檢查。

3.2 液壓油必須要保持清潔，存放之時需要進(jìn)行良好的密封，以免在使用中出現(xiàn)堵塞閥件，對工作運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響。

3.3 絞車必須有良好的冷卻條件，一旦油溫升高，系統(tǒng)泄漏會加大，導(dǎo)致運(yùn)作異常。

3.4 必須要對絞車進(jìn)行每日檢查，對于安全部件和其他系統(tǒng)組成部分都必須要確保是正常狀態(tài)。定期進(jìn)行保養(yǎng)，將所有設(shè)備組成部分都保持在運(yùn)行狀態(tài)。

4 結(jié)語

煤礦井是一個極度危險的環(huán)境，為了避免出現(xiàn)電力機(jī)械爆炸事故，使用防爆液壓絞車是最為明智的選擇。其優(yōu)良的操作性能和安全性能，必將是我國未來煤礦井生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展方向。