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走進(jìn)中實(shí)中實(shí)洛陽(yáng)機(jī)械工程科技有限公司（原中實(shí)洛陽(yáng)工程塑料有限公司）于2017年11月01日更名成立,，注冊(cè)資金5000萬(wàn)元,。專門(mén)從事摩擦襯墊的研制,、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn),，以及礦山設(shè)備,、配件的生產(chǎn),。
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產(chǎn)品中心提升機(jī)配件：摩擦襯墊,、天輪導(dǎo)向輪襯墊、猴車(chē)襯墊,、天輪襯墊,、滾筒襯板、過(guò)渡塊,、無(wú)石棉閘瓦,、壓塊、固定塊,、超高分聚乙烯板,、電纜掛鉤、導(dǎo)繩板,、滾筒襯塊等,。
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技術(shù)實(shí)力是中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦山機(jī)械摩擦材料科研基地、教學(xué)實(shí)習(xí)基地,，是河南科技大學(xué)產(chǎn)學(xué)研基地,，是中國(guó)重型機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員單位，是摩擦襯墊,、塑料襯板等五項(xiàng)產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定者,。
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新聞資訊我公司擁有高水品的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備，具有足夠的能力優(yōu)化已有的產(chǎn)品和研發(fā)新產(chǎn)品,，產(chǎn)品系列化,，結(jié)構(gòu)多樣化，性能更加完善。
制動(dòng)系統(tǒng)管理平臺(tái)在礦井提升機(jī)改造項(xiàng)目的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：
2024-05-22
來(lái)源：
制動(dòng)系統(tǒng)管理平臺(tái)在礦井提升機(jī)改造項(xiàng)目的應(yīng)用
制動(dòng)系統(tǒng)管理平臺(tái)在礦井提升機(jī)改造項(xiàng)目的應(yīng)用
原創(chuàng) 陳華新,， 劉賀偉 礦山機(jī)械雜志 2024-05-13 16:53 河南
導(dǎo)讀
依托某礦提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)改造項(xiàng)目,，從液壓站、控制柜,、制動(dòng)裝置及提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài)整體考慮,，綜合上位機(jī)、閘檢測(cè),、液壓站等平臺(tái)硬件,，開(kāi)發(fā)了制動(dòng)系統(tǒng)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的故障診斷與報(bào)警,、參數(shù)修改和數(shù)據(jù)查詢等功能,，并進(jìn)行了工程應(yīng)用，驗(yàn)證了制動(dòng)系統(tǒng)管理平臺(tái)的有效性和可行性,。
在豎井礦山生產(chǎn)過(guò)程中,，提升系統(tǒng)擔(dān)負(fù)設(shè)備、礦物,、人員和物資運(yùn)送任務(wù),，是連接井下與井上的關(guān)鍵通道。目前,，國(guó)內(nèi)煤礦礦井所使用的提升系統(tǒng)中，有相當(dāng)一部分屬于使用 10～30 a 甚至更久的老舊設(shè)備,。隨著礦山安全,、高效開(kāi)采要求的提高，以及智能化礦山建設(shè)的推進(jìn),，提升機(jī)及制動(dòng)裝置的改造在各煤礦企業(yè)陸續(xù)推進(jìn),，系統(tǒng)故障診斷和智能管理應(yīng)用是降低停機(jī)率、消除安全隱患,、提高生產(chǎn)效率的主要手段,。
依托平煤集團(tuán)天安煤業(yè)某礦提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)改造項(xiàng)目，筆者開(kāi)發(fā)了制動(dòng)系統(tǒng)管理平臺(tái),，并進(jìn)行了工程應(yīng)用,。
1 項(xiàng)目介紹
平煤集團(tuán)某礦使用 20 世紀(jì) 80 年代進(jìn)口的德國(guó)GHH 成套提升機(jī)，設(shè)備類(lèi)型為塔式 4×4 直聯(lián)摩擦式提升機(jī)，包括主機(jī),、電控系統(tǒng)和液壓制動(dòng)系統(tǒng),。該提升機(jī)是主要的生產(chǎn)設(shè)備，每天工作超過(guò) 20 h,，擔(dān)負(fù)煤炭提升任務(wù),，工作負(fù)荷繁重。由于使用年限已久,，制動(dòng)系統(tǒng)可靠性下降,，故障多發(fā)；制動(dòng)裝置及液壓站基本沒(méi)有檢測(cè)元件,，設(shè)備運(yùn)行檢查和維護(hù)全靠人員現(xiàn)場(chǎng)目視點(diǎn)檢,，不易排查發(fā)現(xiàn)隱患；設(shè)備運(yùn)行健康狀態(tài)未知,，日常運(yùn)行多出現(xiàn)偶發(fā)故障,。以上情況給煤礦企業(yè)設(shè)備檢修與維護(hù)造成較大的壓力，影響企業(yè)生產(chǎn)效率,，并構(gòu)成安全隱患,。提升機(jī)主要參數(shù)如表1 所列。
2 設(shè)備改造及平臺(tái)建設(shè)方案
制動(dòng)系統(tǒng)改造包括液壓站,、制動(dòng)裝置,、控制柜、閘監(jiān)測(cè)裝置,、相關(guān)監(jiān)測(cè)和傳感接口裝置等,。
2.1 液壓站
將原液壓站改造為具備故障自診斷功能的冗余回路恒減速液壓站。新液壓站配置系統(tǒng)壓力,、溫度,、液位及油液污染度監(jiān)測(cè)傳感元件，可實(shí)時(shí)在線監(jiān)控液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),；具備閥芯監(jiān)控等關(guān)鍵液壓元件動(dòng)作監(jiān)視功能,，通過(guò)邏輯判斷，診斷和評(píng)估液壓系統(tǒng)故障,；具備蓄能器油壓,、氣壓監(jiān)測(cè)及自動(dòng)充壓保護(hù)功能，確保滿足系統(tǒng)安全制動(dòng)過(guò)程中油壓調(diào)節(jié)的需求,。
2.2 制動(dòng)裝置
將原制動(dòng)器改造為新型盤(pán)式制動(dòng)器,，如圖1 所示。新制動(dòng)器動(dòng)作靈活,，滯環(huán)小,，響應(yīng)快,，線性度高，適應(yīng)恒減速電液制動(dòng)過(guò)程中高頻度,、高精度的控制要求,；同時(shí)，采用新型閘瓦和碟簧,，進(jìn)一步提高了制動(dòng)力矩安全系數(shù),。
2.3 閘監(jiān)測(cè)裝置
每組制動(dòng)裝置加裝一個(gè)閘監(jiān)測(cè)箱，箱內(nèi)配置通信模塊,，將監(jiān)測(cè)信號(hào)傳輸給上位一體機(jī)內(nèi)的主站,。每組制動(dòng)器安裝一套傳感器，完成相關(guān)變量(油壓,、閘間隙,、閘盤(pán)溫度、制動(dòng)盤(pán)偏擺)的采集,。監(jiān)測(cè)箱內(nèi)的模擬量模塊及通信模塊接收和傳遞信號(hào),，并將上述變量信號(hào)發(fā)送至上位一體機(jī)和管理平臺(tái)。
2.4 測(cè)速機(jī)編碼裝置
為監(jiān)測(cè)提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài),，并為制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行程序提供工況依據(jù),，新增測(cè)速編碼一體機(jī)來(lái)監(jiān)測(cè)提升機(jī)運(yùn)行速度、位置,，以便程序判斷是否執(zhí)行安全制動(dòng)及執(zhí)行何種級(jí)別的安全制動(dòng),。為保證測(cè)速信號(hào)穩(wěn)定，制動(dòng)盤(pán)內(nèi)圓現(xiàn)場(chǎng)車(chē)削加工,，測(cè)速機(jī)及編碼器均采用雙路冗余設(shè)計(jì),，以確保其可靠性。
2.5 制動(dòng)系統(tǒng)管理平臺(tái)及其控制柜
新增制動(dòng)系統(tǒng)管理平臺(tái)及其主控柜一套,?？刂乒癜?/font> PLC、模擬量和數(shù)字量輸入輸出模塊,、電源系統(tǒng),、隔離模塊、液壓站控制模塊,、閘監(jiān)測(cè)控制模塊、觸摸屏等組件,。
3 軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)管理平臺(tái)主要功能包括性能評(píng)估,、故障監(jiān)測(cè)、安全測(cè)試,、制動(dòng)試驗(yàn),、參數(shù)設(shè)置、記錄查詢等。
(1)故障監(jiān)測(cè)及報(bào)警 觸摸屏顯示各種動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)值,，包括閘盤(pán)溫度,、間隙、偏擺,、制動(dòng)油壓,、液壓站油壓、油溫,、液位及油泵電流,、油液污染度，以及上述參數(shù)異常時(shí)發(fā)出的應(yīng)急處置信號(hào),。
(2)參數(shù)設(shè)置 依托人機(jī)交互界面,，在觸摸屏上實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的設(shè)置和修改，如閘間隙限定值,、偏擺最大值,、開(kāi)合閘油壓、加熱及冷卻系統(tǒng)開(kāi)啟條件限值,、液位,、油液污染度的報(bào)警值，以及其他系統(tǒng)參數(shù),。
(3)性能衰減評(píng)估 完成制動(dòng)裝置,、制動(dòng)盤(pán)、液壓站以及各關(guān)鍵元器件性能衰減程度的評(píng)估,，以柱狀圖形式顯示相關(guān)性能指標(biāo),，設(shè)置對(duì)應(yīng)的故障報(bào)警指示燈。
(4)安全測(cè)試試驗(yàn)?zāi)K 完成制動(dòng)裝置測(cè)試試驗(yàn)性能衰減分析,，以曲線圖形式顯示狀態(tài)性能,，以及是否達(dá)到性能衰減限定值，并進(jìn)行相關(guān)評(píng)估診斷,。
(5)數(shù)據(jù)記錄查詢 完成制動(dòng)裝置,、制動(dòng)盤(pán)、液壓站,、提升機(jī)關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的存儲(chǔ)記錄和查看,。
4 管理平臺(tái)測(cè)試與應(yīng)用
4.1 制動(dòng)系統(tǒng)管理平臺(tái)
提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)管理平臺(tái)的主界面如圖3 所示，主要設(shè)置提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài),、液壓站,、制動(dòng)裝置、電源,、系統(tǒng)故障與報(bào)警,、運(yùn)行趨勢(shì)等單元模塊,。主頁(yè)顯示提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)等關(guān)鍵信息，其他各子系統(tǒng)的性能指標(biāo),，以及制動(dòng)裝置監(jiān)測(cè)參數(shù),、故障報(bào)警指示等，可通過(guò)觸摸對(duì)應(yīng)圖標(biāo)切換至相應(yīng)模塊的顯示窗口,。
4.2 制動(dòng)裝置監(jiān)測(cè)
智能監(jiān)控系統(tǒng)主畫(huà)面如圖4 所示,。在該界面，可以查看每個(gè)制動(dòng)單元(間隙傳感器,、溫度傳感器,、偏擺傳感器)對(duì)應(yīng)的監(jiān)控?cái)?shù)值及其運(yùn)行趨勢(shì)圖，分析性能指標(biāo)及健康狀態(tài),，提醒維護(hù)人員執(zhí)行加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)護(hù),、調(diào)整制動(dòng)器間隙、更換碟簧或密封等操作,。
4.3 監(jiān)測(cè)控制模塊
該模塊顯示提升機(jī)制動(dòng)裝置主要的監(jiān)測(cè)參數(shù)及故障報(bào)警,，包括閘瓦間隙、閘盤(pán)偏擺,、液壓站油壓等,。故障報(bào)警指示燈全部為綠色，說(shuō)明各主要監(jiān)測(cè)參數(shù)均在正常范圍內(nèi),，制動(dòng)裝置運(yùn)行正常,；指示燈變?yōu)榧t色，說(shuō)明數(shù)據(jù)異常,，提示應(yīng)檢修,、調(diào)整或更換相關(guān)部件。
4.4 安全測(cè)試與恒減速制動(dòng)試驗(yàn)
為確保制動(dòng)系統(tǒng)始終處于良好工作狀態(tài),，安全制動(dòng)功能完備,，需定期對(duì)提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)試系統(tǒng)安全,。
恒減速制動(dòng)試驗(yàn)(見(jiàn)圖 5)可以測(cè)試系統(tǒng)恒減速制動(dòng)功能是否正常,、制動(dòng)減速時(shí)間、速度偏差等,，并可根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)評(píng)測(cè)蓄能器,、比例閥、測(cè)速裝置及控制板性能,；同時(shí)計(jì)算減速度,，并將其與防滑驗(yàn)算對(duì)比，評(píng)判系統(tǒng)緊急制動(dòng)時(shí)是否會(huì)滑繩,，為調(diào)整提升系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)提供依據(jù),。
安全測(cè)試顯示制動(dòng)裝置在健康狀態(tài)下和測(cè)試試驗(yàn)時(shí)的曲線以及性能衰減評(píng)估結(jié)果，如圖6 所示,。
制動(dòng)裝置性能得分為 0.95,，接近于1，性能評(píng)估結(jié)果指示為綠色,，制動(dòng)裝置工作性能在正常范圍內(nèi),，暫不需要進(jìn)行故障診斷。
5 結(jié)語(yǔ)
提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)管理平臺(tái)集成流量制動(dòng)裝置,、制動(dòng)盤(pán),、液壓站、提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和自身健康狀況評(píng)估功能,，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)并分析制動(dòng)裝置,、液壓站以及各傳感器的性能衰減程度；可以定期進(jìn)行安全制動(dòng)試驗(yàn),，并根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行性能評(píng)估和故障診斷,；解決了老提升設(shè)備制動(dòng)系統(tǒng)監(jiān)控不完善，制動(dòng)器裝置,、液壓站,、電控系統(tǒng)等部件相對(duì)孤立，無(wú)法集中統(tǒng)一監(jiān)控管理等問(wèn)題,；實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)系統(tǒng)信息全覆蓋的綜合監(jiān)控評(píng)價(jià),，對(duì)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)的智能維護(hù)、保障提升系統(tǒng)安全高效運(yùn)行,，具有重要意義,。
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