礦井提升機智能盤閘制動系統的優化改造

劉遠亮

（西山煤電集團有限責任公司西曲礦，山西 太原 030053）

引言

礦井提升機設備在長時間的工作過程中易受到外部環境以及設備老化等方面因素影響，使制動系統出現密封失效問題，進而出現比較嚴重的漏油問題，對整個采礦工作的順利進行造成一定的影響，因此針對盤閘制動器這一核心部件制動系統進行進一步改造和升級處理。

1 智能閘控制系統構成分析

智能閘控制系統的組成部分相對較多，其中主要包含新型的盤式制動器、智能閘檢測系統單元、閘控電控柜單元智能恒減速液壓站，以及所對應的各種液壓管路等裝置所構成。其中新型盤式制動器設備使用的是先進的碟簧部件，該部件的疲勞壽命程度可以達到2×106次，同時設備當中使用環保無石棉閘瓦，進口的密封件材料不僅質量相對較高而且使用周期較長[1]。液壓管道線路通過使用精扎無縫管道和卡套接頭位置直接進行銜接，整個操作流程相對比較簡單，智能閘檢測工作系統可以有效檢測出閘間隙大小、閘瓦磨損程度以及碟簧疲勞程度等，同時在工作過程中可以對提升機制動系統內部的油體壓力、溫度高低、油液位置、閥芯位移、提升機設備的提升速率進行全面檢測。智能閘控制系統使用的是全方位安全控制以及故障監控方法，可以全面實現各種工作條件下，提升機系統以及提升機制動系統工作狀態的實時性監測，可以全面保證提升機制動系統的工作安全性和穩定性，如圖1 所示。

圖1 智能閘控制系統

2 改造工作的基礎原則分析

智能閘控系統的應用，對礦井提升機的制動系統展開系統改造處理工作之后，必須要有效滿足我國煤礦開采工作安全規程當中的相關要求和標準，同時需要保證和電控系統之間進行有效銜接，以此來有效實現閉環運行或者是提高整個系統運行工作的自動化程度。在系統改造工作當中，必須要充分發揮出原有設備的性能，同時需要有效保證設備安裝位置的準確性，經過全面改造之后的制動系統，需要有效發揮出系統的安全控制工作能力。同時在礦井提升機設備的提升運送過程中，需要具有更好的制動性能和控制工作條件，進一步提高整個制動系統設備的運行穩定性，同時整個系統的智能化控制工作程度可以得到全面提高[2]。在進行制動系統的改造工作過程中，通過智能閘控制系統的有效使用，需要最大限度上縮短現場時工以及調整工作時間，保證提升機設備盡快恢復到正常的工作狀態，避免對整個采礦工作的順利進行造成不良影響。

3 礦井提升機制動系統中對智能閘控系統的改造

優化改造的要點是在計算機設備智能閘控系統工作過程中，必須要有效做好系統各項尺寸測量工作，需要基于以往的系統改造工作案例，以及相關參數展開全面分析和研究，即使存在相關尺寸設計信息和內容也需要展開現場校核工作，需要以實際設計工作尺寸大小為基礎，有效保證整個制動系統改造工作的科學性與合理性。在實際測量工作之前需要有效做好相關的工具準備工作，比如需要使用到鋼卷尺、鋼板尺、記號筆、直角拐尺等，需要保證每一個系統安裝和改造工作測量的精確度，避免對后續提升機系統的正常工作產生不良影響。

3.1 制動盤尺寸測量

1）需要針對制動盤到外部直徑大小進行準確測量，因為提升機制動系統的制動盤直徑規格相對較大，同時已經完全進行定位安裝，通過外徑尺寸只能間接進行測量。相關工作人員通過對以往的提升機制動系統改造工作經驗展開分析和研究，使用分段測量工作方法。該方法在實際測量工作當中所需要使用的工具條件相對比較簡單，同時在測量工作當中比較方便，不僅可以有效獲取制動盤到外部尺寸大小，還有效測定了制動盤外邊的位置到內部主軸之間的間距。

2）制動盤的工作面參數測量，需要通過使用卡尺進行測量，同時還需要對制動盤的材料厚度大小進行測量，必須要保證每一個部分測量工作的精確性，防止對提升機制動系統的工作性能產生干擾。在測量工作當中如果測量精度存在誤差，很有可能會造成智能閘控系統部件單元，在制動系統內部的安裝空間受限，同時制動裝置可以將其設置成非標型制動控制工作單元。自動盤在現場應用工作的時間相對較長，因此會產生比較明顯的磨損和痕跡。此時需要有效測定磨損之后表盤的直徑尺寸大小，以此來作為后續改造工作過程中的新尺寸規格。在實際測量工作當中，需要進行反復多次的測量，如果數值存在上下浮動，則需要取平均值作為最終的測定參數[3]。

3.2 測速裝置安裝

為了有效實現智能閘控系統可以保證恒減速制動，在實際改造工作當中需要向其中增加一個測速機設備和編碼器設備，同時有效結合傳統的改造工作經驗情況，對測速元件的安裝工的位置進行考慮，必須要保證現場環境條件來進行操作。如果測速元器件直接安裝在主軸非傳動裝置外部邊緣位置，則需要進行停機處理并且對后軸部分的端蓋進行拆開，既要有效測定內部的接口尺寸大小，又要有效保證線程的編碼器和對應的測速接口位置保持不變，如果使用的是壓輪式測速工作裝置，則需要對內圈勻度大小和表面光潔度大小進行有效控制，同時當現場的圓度和光潔度不滿足工作要求的條件下，則可以有效考慮對內圈部分展開車削加工處理，以此來有效提高制動系統帶圈的光潔程度。

3.3 新型制動系統裝置設計工作要點

必須要保證制動裝置底部位置是用高強度螺栓進行加固處理，同時需要保證螺栓的安裝位置，具有一定的調整空間；制動裝置在支架圓弧結構部分需要進行必要的加固處理，同時需要有效保證制動器閘瓦在自動盤的工作面內部，根據以往的改造工作經驗展開分析和研究，在新型的制動裝置以及新型的支架圓弧結構部分需要根據自動盤結構來進行設計和分析，以此來有效保證支架結構當中不同安裝工作位置，制動器的閘瓦和制動盤之間的接觸面大小始終處于一致的狀態。為了方便后續的安裝工作需要在支架結構的底座位置，使用底角螺栓進行打孔加固處理，并且實際的打孔規格需要基于基礎螺栓的露出程度來進行設定。

4 應用效果分析

礦井提升機制動系統優化設計后并進行了現場實踐，優化后的礦井變頻驅動提升機投入應用后，系統運行平穩、保護安全可靠，故障診斷能力強，振動小、電網諧波低，各項參數都達到了目標預期。提升機每天工作21 h，提升20 鉤原煤。對比原有的提升機驅動系統，發現優化后的制動系統每年維修節省約120萬元，同時優化后的提升機驅動系統能夠消除無功沖擊，且幾乎不存在原系統諧波污染等問題，不僅提升了礦井提升機智能化水平，還為實現數字礦山打下一定的基礎。

5 結語

相關采礦工作單位通過智能閘控制系統的有效應用，在礦井提升機制動系統當中發揮出非常關鍵性的作用，可以有效實現在不改變原有設備結構構成的條件下，通過使用現有的基礎螺栓結構，對整個制動系統進行有效改造設計以及安裝，在整個改造工作效率上相對較快，調試工作時間較短，同時在后續的工作效率相對較高。