多繩摩擦提升機箕斗卸礦后倒轉故障分析及處理

劉井剛

(安徽開發礦業有限公司)

在地下金屬礦山生產中，及時準確判斷提升機故障，采取有效的技術處理措施,最終徹底排除故障是保證提升系統設備和人員安全的保障。安徽開發礦業有限公司1#主井提升系統采用中信重工機械股份有限公司生產的JKM4×6(Ⅲ)E多繩摩擦提升機，在某次正常生產運行時，當箕斗在正常卸載位置進行卸礦后，打下行信號，遠程自動模式下箕斗出現倒轉，深度指示儀顯示箕斗位置在+0.45 m，上位機監視故障旁路里的過卷監視項報“過卷繼電器”故障和“箕斗過卷A”故障，提升司機在操作臺上不能復位。通過現場檢查發現，箕斗實際并沒有機械過卷，提升機機械過卷開關也沒有發出動作信號，實際箕斗為軟過卷保護動作。為保證提升機正常運轉，必須盡快排除故障。

1 故障分析

1.1 閘控系統檢查分析

當閘控系統制動力不足時，提升機空箕斗狀態下，由于配重側質量大于箕斗側質量，可能會發生提升機倒轉情況，針對此問題做出以下分析和測試。

(1)1#主井提升機采用全進口ABB閘控系統，通過對閘瓦行程傳感器進行檢查測試，閘間隙在1.5～2.0 mm有效范圍內，且無故障報警顯示[1]，因此，閘間隙超標引起制動力不足情況排除。

(2)對盤型制動器機械部分進行檢查，測試閘襯在鎖定塊和閘盤之間距離為9.5 mm,閘襯磨損不超限。對蝶形片、鎖緊螺母及制動閘的緊固螺栓進行全面檢查，都完好,液壓管路部分無滲油泄漏，測試制動力矩，都在規定范圍內。因此,閘控機械裝置問題引起的制動力不足情況排除。

(3)閘控液壓系統測試檢查。按照制動系統測試方法，對閘控進行空測試，關閉閘頭閥門，開閘后V32、V37、V39(V16)與V132得電，閥V32阻塞了油由油泵到油箱的通路，從而使制動單元建立起壓力油，閥V32和閥V37阻塞了閥V11和閥V16(卸油口Y)，閥V25被閥V32堵塞，閥V39阻塞了閥V16油口X[1]。經測試制動油路，各部件均動作正常，因此，判斷閘控液壓系統完好。

1.2 機械裝置檢查分析

根據當時現場運行情況，提升機在下放剛啟動后即產生倒轉，從機械裝置上看,發生此問題可能原因有摩擦輪繩槽襯墊磨損，導致摩擦力不足，由于空箕斗時配重側重，滑繩引起反轉；導向輪軸承損壞或繩槽襯墊磨損，導致與摩擦輪間的圍包角不足或不均勻，引起提升張力不足或摩擦力阻力增大，產生滑繩；鋼絲繩或摩擦襯墊上有油污，造成摩擦力不夠，產生滑繩。

提升機采用德國進口K25SB高摩擦襯墊，摩擦系數不小于0.25，通過計算摩擦力與最大靜張力，完全滿足設計使用要求。經過對摩擦輪襯墊進行全面檢查，均未磨損超限，檢查鋼絲繩及襯墊上也不存在油污問題，檢查導向輪軸承及繩槽襯墊，也沒有發現問題。

1.3 電控系統檢查分析

從IFIX數據庫查閱“過卷繼電器”故障對應變量P53_PNOWINDRELAYFLT和“箕斗過卷A”故障對應變量P53_PNOWINDUPSHAFTSW，查找“過卷繼電器”故障為P53_C5相關程序，該故障是因DiSUBG111X_值為1[2]，見圖1。

圖1 P53過卷繼電器故障相關程序

通過查閱圖紙為V201.70或V201.71繼電器動作。因該故障能旁路，通過旁路這2個故障，打檢修模式下，將箕斗下放8 m，離開卸載位置。經過試驗發現，檢修模式正常，但手動和自動模式都會出現發出下行信號后提升機倒轉現象。

根據以上測試分析判斷，能造成提升機倒轉故障的電氣原因有預置力矩方向反；預置力矩指令因條件不滿足而未發出；預置力矩過小。

檢查程序P42的力矩驗證相關程序，見圖2。

圖2 P42力矩驗證相關程序

查閱看出力矩驗證命令有輸出，進一步檢查P32.C4.PresetStartTorque Ref是否正常，查閱P32相關力矩程序，見圖3。

通過檢查發現預置力矩取反了，找到P34.C3.SkipX_Empty 條件不滿足，閱讀P34相關SkipX_Empty條件(圖4)可知，DiCSBG111AckSkX_ScrollCl變量應置為1[2]，但是動車試驗過程中發現，該變量值為0。最終確定故障原因是由于直軌開關沒有動作，經檢查無誤后，將箕斗提升至正常卸載位置，打開箕斗一次，再正常下放，設備恢復正常。

圖3 P32相關力矩程序

圖4 P34相關力矩程序

此類故障不易捕捉，磁開關安裝位置剛好處于感應距離的臨界位置，由于直軌變形左右不同步、關閉箕斗時的沖擊或管道繩的松動等原因造成箕斗關閉時，直軌開關未能動作，導致開關沒刷到，所以DiCSBG111AckSkX_ScrollCl信號錯誤。

2 預防維護措施

(1)定期檢查開關位置，并清理開關上粉塵，防止發生開關接地故障。

(2)定期測試柔性鋼絲罐道的張緊力，檢查預緊打壓，定期檢查罐道張緊油缸有無滲漏問題，并做好液壓閥件的維護。

(3)經常對直軌導向輪進行潤滑維護，防止導向輪運轉不靈活卡阻致使直軌變形，造成直軌關閉不到位，開關不動作或誤動作。

3 技改保障措施

通過運行觀察發現，在關閉箕斗時，偶爾會發生一側門鉤掛不到位的情況，導致導向輪和固定輪相對位置發生變化，當箕斗裝礦后，上行入直軌時，導向輪與固定輪的相對偏角位置不正確，箕斗入直軌產生卡阻碰撞，輕則造成導向輪軸承受損或軸變形，重則造成導向輪偏離出直軌軌道，從而引發撞直軌事故。

鑒于此問題，為了保證門鉤開合時導向輪和固定輪相對位置，首先在直軌框架的關閉到位位置，在左右兩側設置直軌機械定位塊，保證箕斗直軌框架關閉后，兩側門鉤相對位置平行，避免一側門鉤掛不到位；其次在箕斗側板上焊接門鉤機械上下開合限位裝置，保證導向輪和固定輪相對位置，避免提升機入直軌時產生卡阻沖擊；將入直軌段的錐形導向板延伸，提高導向輪入槽時的圍包角，使導向輪切向平穩地引入直軌內。卸載導向輪直軌限位保護示意見圖5。

圖5 卸載導向輪直軌限位保護示意

4 結 語

本機故障案例是一起典型的機械裝置動作不到位引起的提升機檢測信號錯誤而產生的設備誤動作。技術改造后，經過一段時間的運行測試，提升機入直軌平穩無沖擊，箕斗門鉤能夠準確關閉到位，徹底解決了此類故障的重復發生。通過對提升機故障的診斷排除看出，處理提升機故障需要從電控、閘控、機械裝置等多方面著手，全面綜合分析診斷問題，根據問題現象逐步進行分類排除，從而對設備故障進行準確的判斷定位。在排除故障的同時，為了避免故障問題重復發生，還需根據故障產生的原因，制定針對性的操作及維護措施，如設備本身電氣控制和機械裝置存在缺陷,還需要制定針對性的技術改進措施，從根本上解決問題，這樣才能有效地保證提升系統設備安全穩定運行。