多繩摩擦提升機(jī)箕斗卸礦后倒轉(zhuǎn)故障分析及處理

劉井剛

(安徽開(kāi)發(fā)礦業(yè)有限公司)

在地下金屬礦山生產(chǎn)中，及時(shí)準(zhǔn)確判斷提升機(jī)故障，采取有效的技術(shù)處理措施,最終徹底排除故障是保證提升系統(tǒng)設(shè)備和人員安全的保障。安徽開(kāi)發(fā)礦業(yè)有限公司1#主井提升系統(tǒng)采用中信重工機(jī)械股份有限公司生產(chǎn)的JKM4×6(Ⅲ)E多繩摩擦提升機(jī)，在某次正常生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)箕斗在正常卸載位置進(jìn)行卸礦后，打下行信號(hào)，遠(yuǎn)程自動(dòng)模式下箕斗出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)，深度指示儀顯示箕斗位置在+0.45 m，上位機(jī)監(jiān)視故障旁路里的過(guò)卷監(jiān)視項(xiàng)報(bào)“過(guò)卷繼電器”故障和“箕斗過(guò)卷A”故障，提升司機(jī)在操作臺(tái)上不能復(fù)位。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，箕斗實(shí)際并沒(méi)有機(jī)械過(guò)卷，提升機(jī)機(jī)械過(guò)卷開(kāi)關(guān)也沒(méi)有發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，實(shí)際箕斗為軟過(guò)卷保護(hù)動(dòng)作。為保證提升機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須盡快排除故障。

1 故障分析

1.1 閘控系統(tǒng)檢查分析

當(dāng)閘控系統(tǒng)制動(dòng)力不足時(shí)，提升機(jī)空箕斗狀態(tài)下，由于配重側(cè)質(zhì)量大于箕斗側(cè)質(zhì)量，可能會(huì)發(fā)生提升機(jī)倒轉(zhuǎn)情況，針對(duì)此問(wèn)題做出以下分析和測(cè)試。

(1)1#主井提升機(jī)采用全進(jìn)口ABB閘控系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)閘瓦行程傳感器進(jìn)行檢查測(cè)試，閘間隙在1.5～2.0 mm有效范圍內(nèi)，且無(wú)故障報(bào)警顯示[1]，因此，閘間隙超標(biāo)引起制動(dòng)力不足情況排除。

(2)對(duì)盤(pán)型制動(dòng)器機(jī)械部分進(jìn)行檢查，測(cè)試閘襯在鎖定塊和閘盤(pán)之間距離為9.5 mm,閘襯磨損不超限。對(duì)蝶形片、鎖緊螺母及制動(dòng)閘的緊固螺栓進(jìn)行全面檢查，都完好,液壓管路部分無(wú)滲油泄漏，測(cè)試制動(dòng)力矩，都在規(guī)定范圍內(nèi)。因此,閘控機(jī)械裝置問(wèn)題引起的制動(dòng)力不足情況排除。

(3)閘控液壓系統(tǒng)測(cè)試檢查。按照制動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試方法，對(duì)閘控進(jìn)行空測(cè)試，關(guān)閉閘頭閥門(mén)，開(kāi)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(dòng)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(jīng)測(cè)試制動(dòng)油路，各部件均動(dòng)作正常，因此，判斷閘控液壓系統(tǒng)完好。

1.2 機(jī)械裝置檢查分析

根據(jù)當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況，提升機(jī)在下放剛啟動(dòng)后即產(chǎn)生倒轉(zhuǎn)，從機(jī)械裝置上看,發(fā)生此問(wèn)題可能原因有摩擦輪繩槽襯墊磨損，導(dǎo)致摩擦力不足，由于空箕斗時(shí)配重側(cè)重，滑繩引起反轉(zhuǎn)；導(dǎo)向輪軸承損壞或繩槽襯墊磨損，導(dǎo)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(chǎn)生滑繩；鋼絲繩或摩擦襯墊上有油污，造成摩擦力不夠，產(chǎn)生滑繩。

提升機(jī)采用德國(guó)進(jìn)口K25SB高摩擦襯墊，摩擦系數(shù)不小于0.25，通過(guò)計(jì)算摩擦力與最大靜張力，完全滿足設(shè)計(jì)使用要求。經(jīng)過(guò)對(duì)摩擦輪襯墊進(jìn)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(wèn)題，檢查導(dǎo)向輪軸承及繩槽襯墊，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

1.3 電控系統(tǒng)檢查分析

從IFIX數(shù)據(jù)庫(kù)查閱“過(guò)卷繼電器”故障對(duì)應(yīng)變量P53_PNOWINDRELAYFLT和“箕斗過(guò)卷A”故障對(duì)應(yīng)變量P53_PNOWINDUPSHAFTSW，查找“過(guò)卷繼電器”故障為P53_C5相關(guān)程序，該故障是因DiSUBG111X_值為1[2]，見(jiàn)圖1。

圖1 P53過(guò)卷繼電器故障相關(guān)程序

通過(guò)查閱圖紙為V201.70或V201.71繼電器動(dòng)作。因該故障能旁路，通過(guò)旁路這2個(gè)故障，打檢修模式下，將箕斗下放8 m，離開(kāi)卸載位置。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，檢修模式正常，但手動(dòng)和自動(dòng)模式都會(huì)出現(xiàn)發(fā)出下行信號(hào)后提升機(jī)倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

根據(jù)以上測(cè)試分析判斷，能造成提升機(jī)倒轉(zhuǎn)故障的電氣原因有預(yù)置力矩方向反；預(yù)置力矩指令因條件不滿足而未發(fā)出；預(yù)置力矩過(guò)小。

檢查程序P42的力矩驗(yàn)證相關(guān)程序，見(jiàn)圖2。

圖2 P42力矩驗(yàn)證相關(guān)程序

查閱看出力矩驗(yàn)證命令有輸出，進(jìn)一步檢查P32.C4.PresetStartTorque Ref是否正常，查閱P32相關(guān)力矩程序，見(jiàn)圖3。

通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)預(yù)置力矩取反了，找到P34.C3.SkipX_Empty 條件不滿足，閱讀P34相關(guān)SkipX_Empty條件(圖4)可知，DiCSBG111AckSkX_ScrollCl變量應(yīng)置為1[2]，但是動(dòng)車(chē)試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，該變量值為0。最終確定故障原因是由于直軌開(kāi)關(guān)沒(méi)有動(dòng)作，經(jīng)檢查無(wú)誤后，將箕斗提升至正常卸載位置，打開(kāi)箕斗一次，再正常下放，設(shè)備恢復(fù)正常。

圖3 P32相關(guān)力矩程序

圖4 P34相關(guān)力矩程序

此類故障不易捕捉，磁開(kāi)關(guān)安裝位置剛好處于感應(yīng)距離的臨界位置，由于直軌變形左右不同步、關(guān)閉箕斗時(shí)的沖擊或管道繩的松動(dòng)等原因造成箕斗關(guān)閉時(shí)，直軌開(kāi)關(guān)未能動(dòng)作，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)沒(méi)刷到，所以DiCSBG111AckSkX_ScrollCl信號(hào)錯(cuò)誤。

2 預(yù)防維護(hù)措施

(1)定期檢查開(kāi)關(guān)位置，并清理開(kāi)關(guān)上粉塵，防止發(fā)生開(kāi)關(guān)接地故障。

(2)定期測(cè)試柔性鋼絲罐道的張緊力，檢查預(yù)緊打壓，定期檢查罐道張緊油缸有無(wú)滲漏問(wèn)題，并做好液壓閥件的維護(hù)。

(3)經(jīng)常對(duì)直軌導(dǎo)向輪進(jìn)行潤(rùn)滑維護(hù)，防止導(dǎo)向輪運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活卡阻致使直軌變形，造成直軌關(guān)閉不到位，開(kāi)關(guān)不動(dòng)作或誤動(dòng)作。

3 技改保障措施

通過(guò)運(yùn)行觀察發(fā)現(xiàn)，在關(guān)閉箕斗時(shí)，偶爾會(huì)發(fā)生一側(cè)門(mén)鉤掛不到位的情況，導(dǎo)致導(dǎo)向輪和固定輪相對(duì)位置發(fā)生變化，當(dāng)箕斗裝礦后，上行入直軌時(shí)，導(dǎo)向輪與固定輪的相對(duì)偏角位置不正確，箕斗入直軌產(chǎn)生卡阻碰撞，輕則造成導(dǎo)向輪軸承受損或軸變形，重則造成導(dǎo)向輪偏離出直軌軌道，從而引發(fā)撞直軌事故。

鑒于此問(wèn)題，為了保證門(mén)鉤開(kāi)合時(shí)導(dǎo)向輪和固定輪相對(duì)位置，首先在直軌框架的關(guān)閉到位位置，在左右兩側(cè)設(shè)置直軌機(jī)械定位塊，保證箕斗直軌框架關(guān)閉后，兩側(cè)門(mén)鉤相對(duì)位置平行，避免一側(cè)門(mén)鉤掛不到位；其次在箕斗側(cè)板上焊接門(mén)鉤機(jī)械上下開(kāi)合限位裝置，保證導(dǎo)向輪和固定輪相對(duì)位置，避免提升機(jī)入直軌時(shí)產(chǎn)生卡阻沖擊；將入直軌段的錐形導(dǎo)向板延伸，提高導(dǎo)向輪入槽時(shí)的圍包角，使導(dǎo)向輪切向平穩(wěn)地引入直軌內(nèi)。卸載導(dǎo)向輪直軌限位保護(hù)示意見(jiàn)圖5。

圖5 卸載導(dǎo)向輪直軌限位保護(hù)示意

4 結(jié) 語(yǔ)

本機(jī)故障案例是一起典型的機(jī)械裝置動(dòng)作不到位引起的提升機(jī)檢測(cè)信號(hào)錯(cuò)誤而產(chǎn)生的設(shè)備誤動(dòng)作。技術(shù)改造后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行測(cè)試，提升機(jī)入直軌平穩(wěn)無(wú)沖擊，箕斗門(mén)鉤能夠準(zhǔn)確關(guān)閉到位，徹底解決了此類故障的重復(fù)發(fā)生。通過(guò)對(duì)提升機(jī)故障的診斷排除看出，處理提升機(jī)故障需要從電控、閘控、機(jī)械裝置等多方面著手，全面綜合分析診斷問(wèn)題，根據(jù)問(wèn)題現(xiàn)象逐步進(jìn)行分類排除，從而對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷定位。在排除故障的同時(shí)，為了避免故障問(wèn)題重復(fù)發(fā)生，還需根據(jù)故障產(chǎn)生的原因，制定針對(duì)性的操作及維護(hù)措施，如設(shè)備本身電氣控制和機(jī)械裝置存在缺陷,還需要制定針對(duì)性的技術(shù)改進(jìn)措施，從根本上解決問(wèn)題，這樣才能有效地保證提升系統(tǒng)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。