城郊煤礦矸石山提升絞車快速升級(jí)改造

劉元基 楊建英

摘 要：文章介紹了一種絞車制動(dòng)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造的方法，并利用安裝前將各新增設(shè)備和纜線臨時(shí)就位，進(jìn)行系統(tǒng)測試和參數(shù)設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)了絞車快速升級(jí)改造，減少了對(duì)礦井生產(chǎn)的影響。

關(guān)鍵詞：城郊煤礦；矸石山；絞車；快速；改造

1 改造前狀況

城郊煤礦矸石山提升絞車為2JTK-1.6×0.9型號(hào)，滾筒直徑1600mm，滾筒寬度900mm，兩滾筒之間通過法蘭盤螺栓進(jìn)行連接固定，制動(dòng)系統(tǒng)采用電液推桿及重錘配合的四連桿平移式抱閘制動(dòng)。電機(jī)采用交流繞線異步電機(jī)，型號(hào)JR126-10型，額定電壓380V，功率95kW，額定轉(zhuǎn)速970r/min，電控系統(tǒng)為TKD-0156型串接電阻調(diào)速。由于提升設(shè)施制動(dòng)性能差、起動(dòng)不平穩(wěn)、電能消耗大等缺陷，被國家列入第三批淘汰設(shè)備之一，需要升級(jí)改造。

2 制動(dòng)系統(tǒng)升級(jí)改造可采用的方案

2.1 方案一：利用現(xiàn)有的主軸裝置上加裝2個(gè)制動(dòng)盤進(jìn)行升級(jí)改造

此方案需要以下工作：（1）將原有的絞車滾筒拆除，運(yùn)到生產(chǎn)廠家，在主軸裝置制動(dòng)輪上加裝2個(gè)制動(dòng)盤；（2）將滾筒基礎(chǔ)坑向外擴(kuò)90mm，制作制動(dòng)器基礎(chǔ)；（3）購置新增加的盤式制動(dòng)器、液壓站等制動(dòng)系統(tǒng)。

此方案優(yōu)點(diǎn)：利用了原有的滾筒進(jìn)行改造，成本較低，基礎(chǔ)改動(dòng)量小，預(yù)計(jì)改造費(fèi)用需要16.4萬。不足之處：（1）該絞車滾筒采用兩半的鑄鐵法蘭盤與薄鋼板彎制組成，滾筒受力后薄鋼板易裂開；（2）制動(dòng)盤加工精度不易保證；（3）滾筒運(yùn)到廠家改造需要時(shí)間長。

2.2 方案二：設(shè)計(jì)與現(xiàn)有滾筒安裝位置相同的主軸裝置進(jìn)行升級(jí)改造

此方案需要以下工作：（1）需要與生產(chǎn)廠家協(xié)商，按照現(xiàn)有的主軸裝置安裝尺寸，制作尺寸相同的符合國家要求的2JTP-1.6×0.9型絞車主軸裝置；（2）購置2JTP-1.6×0.9絞車主軸裝置、盤式制動(dòng)器、液壓站等制動(dòng)系統(tǒng)。

此方案優(yōu)點(diǎn)：改造容易，設(shè)備到貨即可更換，改造質(zhì)量有可靠的保證。不足之處：成本較高，預(yù)計(jì)改造費(fèi)用需要26.45萬元。

2.3 制動(dòng)系統(tǒng)最終技改方案

通過與生產(chǎn)廠家溝通，礦方進(jìn)行綜合考慮，鑒于方案一在原有的滾筒上加裝制動(dòng)盤工期長，加工精度不易保證，另外現(xiàn)有的滾筒主軸聯(lián)軸器間隙大等原因，方案二雖然成本較高，但改造質(zhì)量精度較高，使用壽命長，最終確定采用方案二對(duì)絞車技術(shù)改造。

3 電控系統(tǒng)技改方案

選用目前技術(shù)水平比較先進(jìn)和技術(shù)成熟的JKP-2PLC-BP型變頻電控系統(tǒng)替代絞車原有的TKD-0156型串接電阻調(diào)速電控系統(tǒng)。改造后的電控系統(tǒng)不僅消除了絞車頻繁起動(dòng)、制動(dòng)對(duì)絞車提升鋼絲繩、滾筒、減速機(jī)、電機(jī)的沖擊影響，同時(shí)具有以下功能：（1）實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)運(yùn)行功能，只需按1次啟動(dòng)按鈕，絞車自動(dòng)完成加速-全速-減速-停車-翻車延時(shí)-回程起動(dòng)-全速運(yùn)行-減速-停車至裝料點(diǎn)等一連串動(dòng)作；（2）實(shí)現(xiàn)了翻矸車行程位置顯示；（3）執(zhí)行操作程序，生成信號(hào)和方向；（4）PLC行程監(jiān)控器可以很容易地進(jìn)行參數(shù)的整定以適應(yīng)變化的工況，具有手動(dòng)、自動(dòng)、檢修等多種運(yùn)行方式。

4 技改前準(zhǔn)備

4.1 技改原則。新增設(shè)備到貨后，根據(jù)絞車房室內(nèi)現(xiàn)有條件，合理布置各設(shè)施，不論從施工工器具、施工場地，還是施工工藝等各方面，在不影響絞車正常運(yùn)行及改造情況下，能提前進(jìn)行的各項(xiàng)工作就提前做好改造準(zhǔn)備，能安裝的設(shè)施就提前就位安裝，不能提前就位安裝的設(shè)施，就臨時(shí)就近選合適運(yùn)到位，盡可能減少改造期間工作量。

4.2 將到貨的電控系統(tǒng)變頻進(jìn)線柜、變頻柜、輔助柜及PLC柜等，提前安裝到電氣室內(nèi)，操作臺(tái)臨時(shí)就近放置合適位置。

4.3 按照設(shè)備永久安裝位置，留夠?qū)嶋H需要的電纜長度，敷設(shè)好各種電纜。不能一次敷設(shè)就位的電纜，先臨時(shí)固定，并提前做好電控程序及參數(shù)設(shè)置等。

4.4 將液壓站臨時(shí)就位，配制通往制動(dòng)器的油管，并清洗油箱、液壓閥件、油管及調(diào)試液壓站和盤形制動(dòng)閘執(zhí)行制動(dòng)情況。

4.5 在絞車滾筒前方的墻體打開一個(gè)滿足新舊滾筒進(jìn)出的通道，并在墻外與絞車滾筒下方采用道木搭設(shè)一個(gè)寬度2m的木跺，鋪設(shè)2根軌道，確保新舊滾筒快速搬運(yùn)。

4.6 將各拆卸螺栓絲扣進(jìn)行噴吐松動(dòng)劑，減少螺栓拆除影響。

5 技改主要工序

5.1 技改時(shí)，先分別將絞車雙滾筒上纏繞的鋼絲繩全部退下，盤放在絞車房外合適的空地上。然后將絞車電源斷電，拆除絞車制動(dòng)裝置、護(hù)繩板、聯(lián)軸器等。

5.2 利用室內(nèi)起重梁上懸掛的2臺(tái)5t手拉葫蘆和2根卡鎖在滾筒上的ф18.5mm鋼絲繩套，將整個(gè)滾筒裝置緩慢吊起一定高度（高過滾筒瓦座）。

5.3 人工將滾筒裝置空中旋轉(zhuǎn)90度，（帶聯(lián)軸器對(duì)輪一端朝向墻壁開孔一側(cè)），然后將滾筒緩慢下放一定高度，最好不接觸滾筒下面鋪設(shè)的2根鋼軌上為止。

5.4 利用室外吊車和室內(nèi)起重梁上手拉葫蘆共同懸吊滾筒，將拆除的舊滾筒沿地面鋪設(shè)的軌道面平穩(wěn)地懸吊和牽引到室外。并按照同樣方法，將新滾筒吊運(yùn)到位，然后安裝、找正新滾筒及與減速機(jī)連接等。

5.5 按照技術(shù)要求，在舊制動(dòng)閘座上焊接固定四個(gè)盤形制動(dòng)器機(jī)座及安裝4個(gè)盤形制動(dòng)器。

5.6 拆除舊絞車操作控制臺(tái)，將新操作臺(tái)、液壓站搬運(yùn)到位，連接裝好液壓管路，并拆除舊電控設(shè)施。

5.7 將液壓站控制回路與變頻電控系統(tǒng)對(duì)號(hào)接線，對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。

5.8 將絞車2根提升鋼絲繩纏繞在絞車滾筒及矸石山翻矸車上。在空載、重載情況下，分別對(duì)絞車變頻電控系統(tǒng)、液壓制動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。

6 實(shí)施效果

采用訂制的絞車主軸裝置替代原有的主軸裝置，利用JKP-2PLC-BP型變頻電控系統(tǒng)替代絞車原有的TKD-0156型串接電阻調(diào)速電控系統(tǒng)，整個(gè)改造工期由計(jì)劃2天（其他礦井大多計(jì)劃3天），工序安排合理、廠家和礦方緊密配合，施工組織到位，將絞車拆除、更換時(shí)間縮短到19小時(shí)。既實(shí)現(xiàn)了提升絞車升級(jí)改造的快速施工，又保證了施工安全、改造后調(diào)試一次性達(dá)到設(shè)計(jì)要求，及后期使用的質(zhì)量。

7 結(jié)束語

城郊煤礦矸石山提升絞車通過升級(jí)改造，電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了交流變頻調(diào)速，具有調(diào)速平滑性好，效率高；調(diào)速范圍較大，精度高，穩(wěn)定性好；起動(dòng)電流低，對(duì)系統(tǒng)及電網(wǎng)無沖擊，節(jié)電效果達(dá)20～30%等優(yōu)點(diǎn)，每年節(jié)約電費(fèi)10萬元左右。機(jī)械部分卷筒采用整體結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高，彈性好，承載能力強(qiáng)；盤形制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)精確、快速制動(dòng)，故障率小，制動(dòng)效果好，符合當(dāng)前礦井提升絞車的發(fā)展要求。城郊煤礦矸石山提升絞車機(jī)械、電氣改造三年來，由于前期設(shè)備選型合理、安裝質(zhì)量高，后期維護(hù)到位，沒有出現(xiàn)一起計(jì)劃外影響，也沒有出現(xiàn)任何安全事故，實(shí)現(xiàn)了安全、高效提升。

參考文獻(xiàn)

[1]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.煤礦安全規(guī)程[S].北京：煤炭工業(yè)出版社，2010.

[2]國家安全監(jiān)管總局國家煤礦安監(jiān)局安監(jiān)總煤裝〔2011〕17號(hào)-《關(guān)于發(fā)布禁止井工煤礦使用的設(shè)備及工藝目錄（第三批）的通知》.

[3]河南理工大學(xué)機(jī)械廠.2JKP-1.6提升機(jī)及盤形制動(dòng)器說明書[Z].

作者簡介：劉元基（1976-），男，河南周口人，學(xué)士，工程師，研究方向：煤礦機(jī)電運(yùn)輸管理。

楊建英（1961-），男，河南焦作人，學(xué)士，工程師，研究方向：煤礦機(jī)電運(yùn)輸管理。