林南仓矿提升机闸瓦保护系统的研究与应用

摘要：本文就提升机闸瓦系统与工业单片机控制技术相结合，实施提升机的闸瓦综合保护系统进行了研究，介绍了提升机闸瓦综合保护系统故障信息的实时采集和故障报警等功能。

关键词：提升机；故障实时采集；综合保护

目前林南仓矿提升机闸瓦系统均为独立的机械系统，无法实现与工业上位机监测与检测系统的通讯连接，每组闸瓦都是孤立地存在着的，并且故障检测仅限于现场就地检测。由于现场监测往往受系统维护人员技术力量及现场条件的限制，一些故障很难及时查找并处理，严重影响设备运行。目前计算机网络的发展为煤矿信息化提供了一个前所未有的广阔的平台，使矿井提升机连入网络成为可能。为此，将闸瓦监测技术与通信技术相结合，实施提升机闸瓦综合保护系统的远程监测、故障诊断和远程服务，进行异地运行信息的采集和故障查询诊断，将极大地提高煤矿提升机自动化水平，并且大大减少提升机故障时间，提高生产效率，产生巨大的经济效益。

一、结构与工作原理

系统采用研华工控机、西门子PLC、AVR系列的工业单片机进行综合控制，采用17寸液晶显示器进行实时显示，在普通提升机后备保护装置功能（过卷保护、等速段超速，减速段过速、断轴保护、2m/s限速等）的基础上，设置了闸瓦位移、闸瓦磨损量、制动压力、空行程时间、闸盘偏摆及历史记录、故障存储等多项功能。

其结构如图：

位移传感器的固定测量端固定于刹车装置的支架上，活动测量端固定于刹车装置的闸瓦衬板上。当该衬板退靠于刹车装置的筒体时，应作为位移传感器的零点。当油缸泄泻液压油，则碟形弹簧的弹力将衬板与闸瓦推向闸盘而远离筒体时，位移传感器将检测到闸瓦的位移量，传感器就有输出。当闸瓦压到闸盘时，传感器的输出就是额定位移量。

制动压力测量采用轮幅式电阻应变传感器。油缸进入液压油，压缩碟形弹簧，使闸瓦脱离闸盘时的油缸产生的压力。这一压力应保证闸瓦的衬板退回到筒体基准面。该压力太小，则不足以令闸瓦迅速有效地脱离闸盘，并保证闸瓦的衬板退回到筒体基准面。该压力太大，则使碟形弹簧受力过大，提早疲劳而影响其使用寿命。当压力传感器测得的值小于压力标准值，说明液压系统的压力不够或油缸因磨损而泄油，特别是当油压表的示值并不小而压力传感器测得的值过小，说明油缸漏油而压力不足，应及时检查维修。当压力传感器测得的值大于压力标准值，说明液压系统的压力过大，应及时调整油压，以免碟形弹簧提早失效。

当闸瓦在使用中磨损时，碟形弹簧因压力所产生的位移就相应增大，此时，弹簧所产生的压力却相应减少，从而闸瓦对闸盘的压力也减少，随之制动摩擦力也减小。当位移传感器的输出大于该最大额定位移量时，说明闸瓦的磨损已超过了规定。此时，应及时调整弹簧的预压力或更换闸瓦。

二、系统功能

1、数字化界面显示功能

系统开机后，可直观看出闸瓦系统的实时位移量、闸瓦压力以及空程时间，等相关信息。当系统检测到故障时，会发出制动和报警指令，强行制动和报警。

2、历史查询功能

在提升机闸瓦界面中，单击菜单中的"历史查询"按钮，会出现"闸瓦基准数据及磨损量"界面，操作人员可查看闸瓦基准数据和闸瓦磨损量等情况，单击界面下方"打印"按钮，数据将被打印，单击"返回"按钮，系统返回前一界面。

3、设置基准功能

位移传感器固定在闸头上后，需要设定基准点。当系统第一次安装或更换闸瓦后，位移传感器的基准位移发生改变，需要重新设置。因此利用该功能实现闸头位移量的精确测量。

三、结语

林南仓矿提升机正逐步引进提升机闸瓦综合保护系统，该系统不但保障了生产效率，而且增加了提升系统的安全性和可靠性。并且通过该系统的上位机监测与检测系统与矿井自动化网络通信技术相结合，实现了提升机闸瓦远程监测与实时数据传输系统，为今后数字化提升系统的提供了保障。

参考文献：

[1]万佳萍.矿山固定机械使用与维护[M].北京:冶金工业出版社,2011.

[2]曾令琴.PLC原理及应用技术[M].北京:人民邮电出版社,2012.

[3]马潮.AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践[M].北京:北京航空航天大学出版社,2011.

作者简介：李斌（1986.04.19-），男，陕西大荔人，开滦（集团）有限责任公司林南仓矿业分公司，助理工程师。