单绳缠绕式矿井提升机说明书(全套)

JK糸列单绳缠绕式矿井提升机使用说明书OPERATION INSTRUCTION河南省鹤壁万丰h山机械制造有限公司2006年6月一产品特点、主要用途及适用范围二结构特征及工作原理31 主轴装置32 减速器43 盘形制动器44 液压站及液压系统55 深度指示器106 操纵台137 联轴器148 调绳联锁装置14三技术特性17四外形尺寸及重虽17五电控系统18六设备的润滑38七安装及调试39八使用、操作48九故障分析与排除52十保养、维修与安全55H-一易损件明细表59十二 随机技术文件 59产品特点、主要用途及适用范围氐产品是根据鹤壁万丰矿山机械制造有限公司金业标准Q/IIBWF0022006单绳缠绕式矿井提升机和中华人民共和国安全生产行业标准AQ 1035-2007煤矿川 单绳缠绕式矿井提升机安全检验规范设计制造的产品。主要用于煤矿、金属矿及非金 属矿的地面用來提升人员和物料。1工作条件提升机应在无爆炸介质，空气温度-5C40C,和对湿度不大于85% （环境温度为 205C时），海拔高度不超过1000m的机房内，须能防止水和液体浸入电器内部，无 剧烈震动、颠簸，无腐蚀性气体的环境中丁作。对于海拔高度超过1000m时，需要考虑到空气冷却作用和介电强度的下降，选用 的电器设备应根据制造厂和川户的协议进行设计或使丿IJ。警告：（1）提升机严禁用于有瓦斯、煤尘等易燃、易爆气体的场所！（2）提升机严禁超负荷运行！（3）单筒提升机严禁单筒双钩提升！2产品型号表示方法 JK UX 口改进序号补充特征（变频调速P，fi 流调速为Z, PLC控制为L,磁阻开关为D,无级机 械行星调整为W,电阻调 速不注卷筒宽度 卷筒直径隔爆类型：隔爆型为B （非隔爆型不注） 矿井提升机卷扬机类3型号标记示例：卷筒直径为2m,宽度为1.5m,单卷筒缠绕式业隔爆型采用电阻调速的矿井提升 机：JK-2X1.5卷筒自径为2. 5m,宽度为1.2m,双卷筒缠绕式非隔爆烈采用PLC控制的矿井提升机：2JK-2.5X1.2L2二结构特征及工作原理矿井提升机的机械传动原理见附图。矿井提升机主要由主轴装置、减速器、盘形制动器、液压站、深度指示器电气控 制设备、联轴器、调绳联锁装宜等部件组成（见附图）。1主轴装置木系列矿井据升机的上轴装匿分为单卷简和双卷筒两种型式。卷筒按结构型式分为剖分和整体两种结构。采用整体焊接的结构时，卷筒的型式 为：卷筒为整体焊接，制动盘也焊接在卷筒上；制动盘和卷筒加T.后用螺栓联接。现将单、双筒提升机主轴装置的结构简要介绍如下：单筒提升机主轴装置由卷筒、主轴、左右轮毂等纽成（见附图）。左轮毂与轴为过 渡配合，采川键连接。右轮毂与主轴为过盈配合，川温差法将轮毂重压配在主轴上。 卷筒-与轮毂的联接釆用岛强度螺栓。钢丝绳出绳方法：卷筒上的钢丝绳为上边出绳。双简提升机主轴装置由两个卷筒、主轴、四个轮毂、调绳装置等组成（见附图）。 右边卷筒叫固定卷筒，用强力切向键固定在主轴上；左边卷筒叫游动卷筒，在调绳时 可与主轴作相对滑动，英滑动配介的左端为采用尼龙材料制成的轴瓦，右端为铜瓦， 以减少磨损提岛使川寿命。游动卷筒的左端装有调绳装置，压力油到并油缸前腔推动 外齿轮脱开，反之高压油输入各缸后腔后即可合上。此种离合器装置简单，使用可 靠、调绳速度快，更适用于多水平提升的矿井。游动卷筒右轮毂与主轴的滑动面及调 绳离合器齿轮应定期注入润滑脂以减少磨损。用户也可以选用结构简化的手动内齿调 绳装置。卷筒与轮毂之间的联接同单筒主轴装置。钢丝绳岀绳方法：一般游动卷简上的钢丝绳应从下边出绳，固定卷筒上的钢丝绳 为上边岀绳。两种类型的减速器的外形尺寸、装配形式及参数见附图。双筒提升机的固立卷筒其左侧亦留有出绳II, *1产甜满二层缠绕时，钢丝绳必须从左 侧绳LI导出，以免两钢丝绳集中主轴中部影响主轴强度。2减速器本系列产品主要采川中硬齿而双圆弧圆柱齿轮减速器和圆柱齿轮减速器，根据用户需 要也可采用其它齿轮减速器。提升机采用的双圆弧圆柱齿轮减速器是两级传动的双岡弧洌齿轮减速器，主要由 高速轴、中间轴、低速轴、齿轮、轴承及箱体等组成。而圆柱齿轮减速器ZSY是三级 传动的渐开线圆柱齿轮，主要由高速轴、两个中间轴、低速轴、齿轮、轴承及箱体所 组成。在两类减速器的上部，均设有窥视孔盖板，打开窥视孔盖板，可检査齐齿轮副 的啮合情况，观察分析润滑油和加注新的润滑油。减速器的下部设冇油标，用以确定 位置。3盘形制动器盘形制动器是矿井提升机制动系统的重要部件，用匚作制动和安全制动。因此 该部件不仅要求结构紧凑，重量轻而且耍求安全可靠，动作灵敏，其结构和作用原理 简述如下：(见附图)该部件由数个制动缸组件所组成，每个组件由有油缸，碟形弹簧，活塞，闸瓦，衬板等零件组成。支座(5)为一个整体铸钢件，用地抑螺栓|占|定在基础上，油缸用螺 栓固定在支座上,内装活塞(8)、柱塞(11)、调整螺钉(13)、碟形弹簧(15)等零件构成一 个油压动作区。筒体能沿支座内孔往复移动。闸瓦是嵌在带燕尾台的衬板(2)上，然后 装在筒体上的，勺压力油充入“y”腔时，通过活樂压缩碟形弹簧使调整螺钉带动紧足 螺钉及柱塞随活塞一起右移，同时筒体和闸瓦在弹簧(25)和拉紧螺栓(22)的作用下和应 右移离开制动盘形成松闸状态，半压力油下降“y”腔内圧力汕减小，此时在碟形弹簧 压力作用下使活塞调整螺钉和柱塞推动筒体，闸比向前移动按触制动盘达到制动的I I 的，制动力的变化是根据“y”腔内的油压改变而改变的，旳“y”腔内的油压为最小 值时，则处于全制动状态。制动过程中和松闸过程中的可控级数一般能达到30级以 上，保证了机器制动时的平衡和调速性能。调整螺钉除传递制动力外还与紧定螺钉一起作为调整闸瓦间隙用。半安装和闸乩磨 损后，均需调整闸瓦间隙，一般闸瓦间隙为11.5mm,半调整闸瓦间隙时，充压力油使 制动器处于全松闸状态，这时将紧钉螺钉拧松，拧调整螺钉推动柱塞、筒体、闸瓦向前 移动，调到要求间隙后，再将紧立螺钉拧紧，然后将压力油冋油，机器全抱闸，再充压 力汕使机器全松闸检查闸瓦间隙是否符合要求，如需重调时，重复上述过程。放气钉(20)放汕缸内空气用，其放气方法详见机器的安装、调整和试运转。塞头(26)在使用过程中，I大I油缸可能有微量渗油，需定期将此寒头拧掉以便排油， 如油缸渗油严重盂检杳或更换密封圈(5)。基础热板(3)为 个经加工后的铸铁件，便于丈装、实地测量、调整制动器及维修 时易于拆装Z用。毎台产品所配的乞盘形制动器不论支座多少，每个支座要安装一个行程开关(LX 5-I1H)。单筒矿井提升机的行程开关律作闸瓦磨损保护用；对于双筒矿井提升机的 行程开关，苴中一个为调绳装置保护川，装在游动卷筒旁的盘形制动器上。盘形制动器技术参数应符合下表要求。盘形制动器技术参数产甜型号最大正 压力 (kN)磨擦 系数披大油压(MPa)产品所配 闸瓦对数(对)闸瓦最大 比压(kg/cm )2JK-2X1420.35645.5JK-2X 1.5650.356.348.52JK-2.5X1.2650.356.348.5JK-2.5X2420.35685.54液压站及液压系统液压站主要由油箱、电接点斥力温度计、网式过滤器、电动机、纸质滤油器，爪 力表、电液调装宜、电磁阀、溢流阀、减压阀、阻簧蕃力器等部件组成。本系列矿井提升机液床系统原理分别见液床站TE130原理图和液压站TE131原理 图。(I) 液压站的作用液压站主耍用于控制盘形制动器。本系列产品共计有两种液压站，单筒矿井提升 机液压站、双筒矿井提升机液压站，其主要作用是： 可以为盘形制动器提供不同油床值的压力油，以获得不同的制动力炬。 在事故状态下，可以使制动器的油压迅速降到预先调定的某一值，经过延时 后，制动器的全部油压迅速回到零，使制动器达到全制动状态。 用丁单绳双筒提升机的液用站供给控制提升机调绳装置所需要的压力油。双筒矿井捉升机采用手调绳时，可同单筒矿井提升机采用同一型号的液用站。(2) 主要技术参数：最大工作汕压P=6.3Mpa址大输汕量(所有出II总和)Q=9L/min油箱储油量500L工作油温I5C65C二级制动延时时间W10S电液调压装置允许故大输入电流250mA液压油牌号22号透平油(3) 简要原理液压站主要组成部分(见附图)，在安全阀和网式滤油器Z间的油路中，网式滤油器、叶片泵、电动机、压力继电器、纸质滤油器、电液压装置均为两件，分别组成【和II两条油路系统，一条油路工作，另一条油路备用c如半油路I发生故障时，可以顺时针转动安全阀上的手把，使油路I和安全阀断开，油路II和安全阀接通，这样可以缩短 处理故障停产时间，不影响生产。在上述汕路中并联冇电液调圧装置，其作用冇两个： 根据机器具体使用情况确定最大工作油压值Px即定压。 它还能使制动油压力Px范围获得不同的油压即“调压”。现将调压原理简述如下：（见附图）将手柄9调到最大压力Px后即定压，圆锥体10把中孔螺M 7的小孔盖住，使D腔内产生的压力不会大于Px。由油泵产生的压力油，由K管路进入C腔，另一路经滤芯14、节流阀13及G腔， 滑阀12受C腔D腔及辅助弹簧II的作用处于平衡状态。如果D腔压力小于C腔时， 滑阀向上移动。滑阀与双椎体套15间隙加大，于是K管处油压下降，C腔压力也下 降，使滑阀重新处于平衡状态。若D腔压力大于C腔压力时，滑阀向下移动，滑阀与 双椎体套的间隙减小，于是K管处压力上升，C腔压力也相应上升，又使滑阀处于平衡 状态。所以D腔压力变动能导致K管处床力相应变化，K管处斥力也就是液压站床力， 貝要控制D腔压力就能实现液压站的“调压”工作。D腔的压力变化是受控制杆5所控制，控制杆受十字弹簧2作用，有向上运动的趋 势，网定在控制杆上的线圈3通入直流电后，在永久磁铁4的作用下产牛向下运动的趋 势，通入线圈的宜流电的大小能决定控制杆运动的方向和向下力，如果控制杆受向下 力报大时，G腔压力也达般大值，若控制电流为故小时控制杆离开喷头一定距离，则G 腔内压力达最小值，半线圈内的电流值变化时，控制杆的向下力相应变化，G腔内获 得相应油压，而G腔与D腔是相连的，压力相等，因此引起这样的连锁反应：线圈电流变化一控制杆向下力变G腔压力变-D腔压力变化K管压力变化工作液压油压力变调压的原理和过程线圈内通入的直流电最大值以不超过250mA为宜，该电流是通过司机操纵斜面操 纵台的制动于柄而获得变化的，具体对某一台产品输入电流的瑕大值lx应根据静态特 性曲线相对应的Px值來确定。如果是自动化控制，该电流由自动控制系统控制。在安全阀内还有个调整安全制动特件的节流杆其口的是为了实现二级制动 对于提升力在速度高的大型提升机运动惯屋很大，女全制动时产生过大的减速度引起 许多不良的后果，提升钢丝绳因过大的动负荷而损伤设备，冲击负荷过大，磨擦式提 升机引起钢丝绳滑动、乘坐罐笼难受的生理现彖等等。为了改善这种情况，就希望安 全制动能实现既安全乂平衡的制动特性，二级制动是达到这个冃的的手段Z-o要获得二级制动有许多方法，本盘形制动系统采用了如下结构，英廉理：将一台 提升机的盘形制动器分成两组，每组的数暈为总数和的半，每组的油管分别与液压 站的“A”和“B”管相连，当安全制动时与“A”管相连的制动器很快制动,产生的 制动力矩为最大制动力矩一半，此时使提升机速度很快下降，但减速度并不很大，同 时与“B”管相连的另组制动器，比较迟缓的速皮也作用于提升机，二组制动器合成 了一个二组安全制动特性，二组制动的特性应按现场使用条件具体调整。第二级制动力矩（与“B”管相连的一组制动器产生的制动力矩）特性，主要调节 女全阀的节流杆，以获得不同的特性，节流杆的位起愈在上而，第二级制动力矩的速 度愈快，如将节流杆的位胃调到垠上而，就产生二级制动，即二组制动器的速度完全 一样。本液压站的一个汕箱内具有二个互不影响的油池，町独立工作，各自维修时互不 影响的二个油路，其中一个工作时，另一个作备用.当工作油路工作不正常时，可很 快使备用油路参与T作，原丁作油路可与系统断开进行维修，其转换方法是手动旋转 油路转换阀的手轮，两个油池间由隔板分开，有旋塞将两个油池连通，但般情况 下应将旋塞关闭，保证两个油池互不影响。为了减少油中脏物对液床系统的影响，系统中采用了过滤粘度较崗的纸质滤油 器，在调压装置节流孔前采用了纸质滤芯。为减少备件品种，调用装置中纸质滤芯与 系统中纸质滤芯采用了同样的规格。经使用一定时期后，纸质滤芯会被赃物堵塞而失效（尤以滤油器中的纸质滤芯较易 堵塞），失效后不能清洗再用，而需更换新的滤芯，纸质滤芯的使用寿命与油液清洁程度 有血接关系，油液愈脏则使用寿命愈短，、作纸质滤油器滤芯逐渐堵塞时，其现象是油泵 压力会逐渐上升，半压力升到一定限度后，会使压力继电器动作，此时该汕路的汕泵、 电机被连锁而不能继续工作。半调压装置屮纸质滤芯逐渐堵塞时，油圧会逐渐达不到绘大值，半滤芯全部堵塞 时，油压则接近丁零，不能继续丁作，因此在使用中应严格保证油压干净并经常检查滤 油器和滤芯的作情况。液压站控制着盘形制动器町获得不同的制动力矩，其于段是通过调节液压站压力而 实现的，其控制方式属于压力控制式。该方式的特点是灵顒崗快速性好，其缺点是易受 外界肉素的干扰特别是混入油内的空气、杂质、赃物的影响尤为显著。为减少这种干扰，除了结构设计上釆取一些措施外，在使用屮必须注意以下事项：（1）所有回油管的出油口均需在油而以下，否则回油时易使空气混入油内。（2）油池内油而不应低于规总的垠低位置。（3）向油池内加油或更换油时，必须通过液玉站专用的加油装置（两个油池共用 一个加油装置，只需将加汕装置的固定螺栓拧下，加汕装置的油管对按需要插入一个油 池），加入的新油必须经滤网过滤，不应在其它位置将油倾汕箱，平时尽暈不要搅动油 液。（4）液压站在第一次使用前，应将所有阀类、油管（包括液压站9其它部件连接 的油管）、油箱清洗干净。油管血按酸洗法清洗，铸次换油时油池也清洗干净。（5）制动油经长期作后会引起氧化等化学反应，油质发生变化，以致影响油压 稳定性，使用单位必须定期换油，最迟毎半年更换一次，如果在使用过程中发现油面有 人量气泡或汕液很脏时应立即换油。（6）液压站配有二个汕路，一个工作一个备用，在安装调试时，应将二个油路的 机电部分都调整好。（7）在加油、换油或由于其它方式搅动过制动油后，最易将空气混入油内，可能 引起油压不稳。若油压不稳定时可将备用油路转换到系统中工作，搅动过的汕路只需静 止6-8 h,空气就会自动溢出，然后仍可正常工作，不必采取其它措施。3联锁要求a产生制动时，安全线的电磁铁应断电，电液调压装置上的动线圈电流也应断 电。b解除安全制动时，电液调压装置的动线圈为零时，允许安全阀电磁铁通电。c电接点压力温度计上限触点闭合后，不必按安全制动处理，第二次提升时主电 机不能通电。d油泵、电机在斜面操纵台上必须有单独停启开关，在正常提升过程中，该电机 一直运转。4用于双筒提升机时液压站的工作原理及联锁要求：双筒提升机液压站的作原理、调整方法与单笥相同，本节仅就双筒提升机液斥站 中五通阀13与四通阀14加以说明。五通阀、四通阀是用以控制卷筒调绳装置，在更换水平时达到离合器“合上”或 “离开”之冃的，同时还能使游动卷筒的制动器与调绳装置联锁。固定卷筒所用的制动器与“A”管相连，游动卷筒所用的制动器通过五通阀与 “B”管相连。五通阀的作用是使调绳装置与游动卷筒的制动器联锁，“1更换提升水平时游动卷筒 10的制动器始终处于“制动”状态，并使离合器“离开”。四通阀是控制离合器的，宙离开”位負进到“合上”位宜。5深度指示器深度指示器是矿井提升机的一个重要部件，其用途有如下儿点：I）指示提升窗口在 井筒中实际位置。2）发送减速和过卷讯号。3）进行限速保护。JK型矿井提升机一般配备的深度指示器有多种，可以按使用要求任选。深度指示器 的种类有：单绳牌坊式深度指示器，岡盘深度指示器传动装置、岡盘深度指示器、丝杆 式粗针指示器和数字式深度指示器。本系列产品选用含有数宁式深度指示器的数？式深 度控制系统和单绳牌坊式深度指示器。（I）数字式深度控制系统。根据提升机控制丁艺要求，我们在PLC操作系统中应用了位置闭坏控制技术，组成 了一个完整的提升机过程控制网络，实现对矿井提升机的运行过程控制、女全联锁保护 和上位机监视功能，提高提升机电控系统的系统化、自动化、劉能化控制水平。位置闭坏控制主要是指提升机数字式深度控制提升机数字式深度控制的功能与机械式监控器类似，主要是指示提升容器在井筒中 的实际位置，并根据容器位置发出相应的控制指令c其优点是指示梢度高、控制水平数 多，调整方便，可靠性高。数字式深度控制系统主要由如下乞部分组成：a位置检测传感元件-光电编码器；b高速计数模块（或PLC内部高速计数器）；c位置计数校正元件井筒开关；d深度显示部件-数字式深度指示器； 光电编码器光电编码器与提升机主轴相连。卷筒旋转一周，光电编码器也旋转一周，产生尚足 II数量的脉冲列。共有4路脉冲信号：A、2、B、B-o其中一组A, B脉冲信号作为提升 机深度控制的输入信号。对光电编码器输出脉冲计数可产生下列功能：a通过旋转脉冲的累加值可确定提升容器在井筒中的行程。b脉冲A, BZ间相差90电角度，通过判断其相位差的正负，可确定提升机滚筒 的旋转方向。c通过测星旋转计数脉冲的频率，可确定实际提升速度。 井筒磁开关井筒磁开关用于对位置信号进行校正。在两个提升容器上分别装上磁铁，在井筒接近减速区域的位置上装上磁开关。对于 单水平提升的情况，正反向减速点相对于两个提升容器是在同标高上的。卅容器1或容器2向上通过乞门井筒磁开关时，发出深度指示同步信号，对脉冲计数 值各进行一次校止即川预置数取代计数模块中原有的计数脉冲累加值，使减速段的计数 值更加准确可靠。 数字式深度指示器数字式深度指示器装在司机操作台上，由六位数字显示器组成，显示容器所处的位 置，数字式深度指示器具有四彖限深度指示功能，BJ：井口停车占为0,停车点以上为 +,表示过卷距离。停车点以下为一，表示容器在井筒中的位寛。深度指示的分辨率为0. 01m,垠大指示为土999.99m。 位置信号发送通过软件编程，PLC将计数值同预置值进行比较，从而设置各种位置点，如减速 点、二级制动解除点、将针投入点、2n）/s限速点、备水平停车点等。在提升机的运行过 程中，PLC发出不同的位置信号，并根据提升丁艺完成相应的操作控制。（2）单绳牌坊式深度指示器。单绳牌坊式深度指示器由两部分组成，一部分是与提升机主轴轴端成直角连接的传 递运动的装宜，即牌坊式深度指示器传动装宜。另一部分是深度指示器两者通过联轴器 相连，结构见附图所示。工作原理如下：提升机主轴的旋转运动由传动装置传给深度指示指示器，经过齿轮对传给丝杠，使 两根垂直丝杠以互为和反的方向旋转。半丝杠旋转时，带有指针的两个梯形螺母也以互 为相反的向移动，即一个向上，另一个向卜。丝杠的转数与主轴的转数成正比，内血也 与容器在井筒中的位置相对应，因此螺母上指针在丝杠上的位置也与之相对应，通过指 针便能准确地指出在井筒小的位置。梯形螺母上不仅装有指针，而月.还有掣子和碰铁，、|提升容器接近井口卸载位寰时 掣子带动信号拉杆上的销子，将信号拉杆渐渐抬起，同时销子在水平方向也在移动，泊 到达减速点时销子脱离掣子下落,装在信号拉杆上的撞针敲击信号铃，发出减速开始信 号,在信号拉杆旁边的立柱上固定有一个减速极限开关，当提升容器到达一定位置时， 信号拉杆上的碰块碰减速器开关的滚子进行减速，直至停车。若提升机发生过卷,则梯 形螺母上的碰铁将把过卷扬极限开关打关，进行安全制动。信号拉杆上的销了可根据需要移动位置，减速极限开关和过卷扬极限开关的上下位 寰可以很方便地调整，以适应不同的减速距离和过卷距离的要求。限速凸轮山蜗轮带动，通过限速变阻器或h整角机进行限速保护，使提升机在减速 阶段不致过速。在一次提升过程中，每个凸轮的转角应在270。330范围内。单绳牌坊式深度指示器根据订货合同提供，根据用户需要也可采用其他形式的深度 指示器。6操纵台操纵台是电控系统的人机界面，担负看对提升机进行集中控制监视，参量信号显示 的亟任，MYuH见附图。在操作台的台面上，装有主要冗件的标牌，如数字深度指示 器、主令控制器、主令手柄、制动手柄、蜂鸣器、故障报警电铃及开关按钮指示仪表、 指示灯等。主令控制器的主令手柄和制动手柄分布在水平台面上转换开关和旋转开关的 两边。数字深度指示器，由六位数字显示器组成，显示容器在井筒屮的位置。主令控制器 通过主令手柄进行控制发出乞种指令。提升机运行的制动靠制动手柄进行控制。在操纵台内装有电源模块、CPU模块、PLC模块、电制动自整角机、脚踏制动开 关、触模屏等，外部接线全部集中在装于台体后下方的接线端子排处。操纵台的操纵按电控系统的要求进行。7联轴器本系列产品采用两种联轴器，主电机轴9减速器高速轴采用蛇形弹饕联轴器（见附 图），此种联轴器能减少机器运转时的冲击，卷筒主轴9减速器低速之间用齿轮联轴器， 此种联轴器传递扭矩并能补偿两轴女装时的微量不同心轴度，I:述两种联轴器内必须加 润滑脂以减少磨损。齿轮联轴器（见附图）由两个外齿轮套，两个内齿圈和左右端盖等组成。两端盖内 分别装冇防尘圈以防止润滑油由联轴器内漏出，联轴器开冇-个油孔，平时用螺钉塞 住。同时也可选用扭矩相半的棒销联轴器（见附图）。8调绳机构及联锁装置（1）机械调绳（见附图）：1）机器正常匚作阶段时高强机械的点块与内齿圈处于正常啮合状态。2）调绳准备阶段，首先松开压紧在齿块上的两个螺栓，然后齿块尾部螺柱，使齿块 与内齿轮完全脱离。3）调绳操作阶段，首先用提升机定位装置将游动滚筒定位，同时解除尚定卷筒的制 动，然后起动电机使同定卷筒慢速运转，以调节钢丝绳长度或更换提升高度，实现调绳 的冃的。144）恢复T作阶段，钢丝绳调绳完毕后，育先恢复固定卷筒的制动，然后在游动滚筒 端旋转调绳机械螺柱，使齿块与内齿圈正常啮合，故后拧紧两个固定齿块的螺栓。整个 调绳阶段完成。（2）液圧调细（见附图）调细机构是用以解决提升机作笋水平提升工况时以及半钢丝细仲长时，调节细长达 到双罅笼容器的准确行车位置。本樂提升机采用了液乐驱动径向齿块式调绳离合器，以满足在调绳过程中安全、准 确、快速、可靠的使川要求。该调绳装置宙齿块、内齿圈等丁作机构；汕缸、移动毂等 驱动机构；操作联锁等控制机构部分组成。液床调绳的丁作原理如下：（1）机器正常工作阶段：半机器正常工作时，齿块与内齿圈处丁啮合状态，而这时驱动油缸的汕路处于关闭 状态，这样保证齿块和内齿圈的正确啮合，机器正常运行。（2）调绳准备（离合器离开）阶段：此时提升机处于正常的工作制动状态，操纵台上的调绳转换开关搬到调绳位置。接 通汕粘，使高床油进入调绳离合器汕缸的离开腔。而进入离合器汕缸离开腔的高压油即 驱动活塞杆向外移动，通过移动毅驱动机构，使齿块与内齿圈脱离啮合，导致游动卷筒 和主轴的联接脱开，而完成调绳前的准备工作。（3）调绳操作阶段：rh于高压油使活樂杆外移，致使移动毂移动后，促使齿块与内齿圈脱离啮合。然后 解除周定卷筒的安全制动，而使游动卷筒仍处于安全制动状态。此后启动电机，使固定 卷筒利游动卷筒发生相对转动，用以调整钢丝绳的长度或更换提升水平，实现调绸的冃(4)恢复T作阶段：钢丝绳调整完毕后,将进行使提升机返回丁作状态的丁作。这时要将固定卷筒 恢复安全制动状态，并操纵使油缸离开腔的高压油回入油箱，而使高压油进入油缸的和 上腔，以驱动活塞杆向里移动，通过移动毂等驱动机构，使齿块与内齿圈啮合。此后驱 动汕缸的汕路又处于关闭状态，并恢复操纵台上的调绳转换开关到廉來位置，至此，调 绳操作过稈全部结束，提升机恢复正常的丁作制动状态。(3) 调绳联锁装置(手T调绳无此项)调绳联锁装置(见附图)是山罩子I、木体2、扌当铁3、不等边角钢4、杆5、弹簧6 和两个限位开关10等组成。该装寰用于调绳时发出信号告诉司机离合器合上”或离开”位置，以及和液压 站安全阀联锁，联锁耍求见液压系统4第II页。特别说明：半调绳装置齿轮向“合上” 方向移动后开关Q2断开，此时G3不准通电，但有时离合齿轮和内齿轮相碰而不能合上 时，此时电控上应允许安全阀电磁铁G3通电，以便点动主电机微转，使离合器完全合三技术特性型号JK-2X1.52JK-2X1JK-2.5X22JK-2. 5X1.2卷筒个数mm1212直径2000200025002500宽度1500100020001200钢丝绳最大 静张力载人kN55558383载物62628383钢纟纟绳垠大 静张力差载人55408365载物62408365钢丝绳直径mm24243030最小破断拉 力总和kN500500783783钢丝绳最大提升 速度m/s5.27.05.08.8传动比31.531.531.531.5提升高 度或运 输长度一层缠绕不 大 于m305182413222二层缠绕b.5()406877490三层缠绕10256521378790电动机型号YR355M3-8JJR126-8JR500M1-8YR355L2-8J功率kW180110300245转速r/min735735735735注：严品型号应根据产品型号表示方法中的补充特征不同而变化。四外形尺寸及重量型号JK-2X1.52JK-2X1JK-2.5X22JK-2.5X1.2外形尺寸 （长X宽X高）mm6664X3032X26007786X3032X26007575X3610X31008625X3610X3100整机重量kg （不包括电控重量）21200240002850030000五电控系统本系列矿井提升机电气控制设备采用NT型交流提升机网络化集散控制系统，型号 为TKD-NT,其原理图图号为YC004J （见附图6张）。I技术特性（1）控制功能1）根据提升丁艺控制要求及信号系统发出的信号指示，控制提升机的启动、运 行、减速、停车等过程，运行平稳可靠。2）实现提升机的半口动或于动运行，满足提升机控制工艺要求及各种安全联锁保 护要求。3）实现提升机的行程监视和位置闭环控制，具有完善的深度、速度显示及控制功 能。4）实现提升机主冋路控制器件真空化、无触点化的要求，采用PLC控制，硬件 配置简单，软件编程灵活，调试方便且维护量小。系统动静态性能好，具有良好的闭环 性能。5）设计更加合理，机电配合更加协调，整机可靠性高。6）提高了矿井提升机运行的安全可靠性和控制技术水平，对降低设备故障率，提 高牛产效率，减轻操作人员的劳动强度发挥着重要作用。（2）安全保护及联锁功能安全回路闭淡了提升机的运行条件，只有出外部设备运行止常，具备开车条件后， 才允许提升机运转；安全回路闭锁了提升机的全部重故障保护信号，故障一H发生，提 升机立即进行紧急制动；对于提升系统出现的轻故障，允许完成木次提升，待排除故障 后，提升机方可继续运行。联锁和保护的基木项冃符合JB4263-2000. JB/T6754.2-93屮 的相关要求。（3）完善的综合后备保护功能1）利用双路光电编码器实现对提升机的运行速度及位置的数字化检测和控制，提 高系统控制粘度以及町靠性。2）安全回路双余，至少有一路软件安全回路，一路唤件安全回路。3）PLC出现故障无法用PLC开车的情况下，应能低速简易开车并具有必要的安 全保护。4）一路速度及深度检测有问题而另一路正常的情况下，应能用PLC进行限速开 车。5）自动发送位置信号，如减速、停车、定点、过卷信号等，重要的点如减速、过 卷等必须有两路以上共同起作用。6）须有深度指示器失效保护、运行方向错误保护、松绳保护或钢绳滑动保护、减 速检测保护。7）包络线连续速度保护与定点速度保护，包络线连续速度保护必须有不同形式的 两道保护。8）速度、深度必须有完全独立的两路，并进行相互比较，比较时间间隔不大于I 秒，逵度、深度值不正确的惜况下应能采取必要的阻止申故扩散的措施。9）PLC木身故障如“死机”应能可靠检测岀來并采取相应的保护措施。集散控制系统中相对独立的部件如数字化动力制动电源、数？化低频制动电源装 咒出现故障的情况下，提升机能够进行应急运行。（4） 上位监控功能通过PLC-与匸控机Z间的通讯实现监控II的，上位监控具备提升信号种类显示，综 合后备保护、提升机运行过程及事故过程显示及记录、数据存储及査询等功能，为提升 机故障原因及动态过程分析提供了依据。调试期间可在显示器上以梯形图形式显示PLC 控制程序并监控齐逻辑回路动作悄况，调试及检修非常方便。上位监控系统具有多种静态和动态iMilfijo2提升机电控系统构成提升机电控系统町简单地划分为：控制系统（主控系统、辅控系统）、调速控制系统（调速系统、供电系统）、监控系统（上位机、操纵台），提升机电控系统构成如下图所 示：主控系统主要是指完成提升机加速、等速、减速、爬行到停车整个运行过程的开关 吊 逻辑控制及其必要的保护并打其他了系统交换信号共同完成对提升机整机有效控制的提升机电控系统松成辅控系统是指各路供电电源、控制冋路的接口以及辅机系统的控制等部分。对传统 的继电器-接触器控制系统而言还包括可调闸速度闭环环节、动力（低频）制动速度闭环 坏节（对交流提升机电控而言）、包络线速度保护环节和测速环节等。调速系统是指根据控制系统的指令，作为执行机构最终对提升机的主拖动电动机进 行起停、加速、减速、稳速运行控制的系统。监控系统是指对电控系统关键部件，包括提升信号系统I：作情况、提升机运行过程 中关键参数、参量的曲线、以及司机操作的正确性进行监控和显示，并进行必要的记录 以备需査阅之需的系统。操纵台是电控系统的人机界面，扌H负笛对提升机进行集中控制、监视、参虽信号显示的重任。不管是交流还是亡流电控系统，以上这儿个了系统都不能缺少，不过是具体的提升 机配置不同而已。最有技术含显即故重要的是主控系统、调速系统、上位监控系统、操纵台。随看生 产发展技术进步的需要，人们对电控系统的要求包折人机界面、人性化设计水平、豹能 化水平、结构形式等都提出了更高的要求，而这止是NT型提升机网络化集散控制系统的 长处所在，也是其有别于其他系统的重要特点之一。3 PLC操作主控系统原理及应用(1)PLC硬件纽成及原理可编程控制器(PLC)是一种数字运算、操作的电子系统，专为T业坏境下的W用而 设计。它釆用可编程斥控制的存储器，心储并执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和 算术运算等操作指令，通过数字式和模拟式的输入和输出来控制备机械和生产过程。具 有程序设计简单，通用性好，抗干扰能力强，可靠性高的技术特点。可编程控制器PLC主要由电源、CPU、通讯单元、高速计数单元、模拟量1/10单元、 数字虽1/10单元等硬件组成。1) PLC系统组成主控PLC系统由电源、CPU、通讯单元、高速计数单元、模拟51/10单元、数字虽 1/10单元等硬件组成。装在主控根内。带有辅控PLC的电控系统，辅控PLC系统由电源、CPL通讯单元、高速计数单元、 基本1/10单元等硬件组成，装在操纵台内。2) 各单元基本特点a电源单元：电源输入电爪100240V AC。为PLC提供总线电源及基本电源。b CPU单元：CPU单元为PLC的核心，包括有存储器接口、编程接品等，是程序执行 的载体。其上插入的存储器模块用锂电池保持RAH内容；PLC可在其上设置为程序执行 “STOP” 或 “RUN” 方式。c面板指示灯主要有：一电源指示运行指示一电池电压指示一出错指示-1/10单元及功能单元的丁作状态指示d CPU工作方式:a）“STOP” 方式不扫描程序禁止输出（信号状态为“0”可对PLC编程或修改程序。b）“RUN” 方式循环处理程序读进输入状态一允许输岀（信号状态为“I”）e数字垃输入单冗由现场过程来的数字虽信号用24VDC电压等级输入。每个输入均采用光电隔离。输 入信号状态变化时，PLC上有对应的灯光指示。数字S 1/10单元将这些开关虽信号转化 为PLC能够处理的数字量，作为控制条件参打程序的运行。f数字量输出单元来口过程的信号送入PLC后，PLC进行运算和控制并将运算结果通过输出接点送给过 程执行器。输出信号状态变化时，PLC上有对应的灯光指示。输出形式有三种：继电器输出：用于交、直流负载，有触点输出；可控硅输出：用于交、宜流负载，无触点输出；晶体管输出：用于自流负载，无触点输出。g模拟量输入单元模拟屋输入单元将现场过程來的模拟鼠信号（电压或电流信号）采集进來，转化为 PLC能够处理的数字屋，作为控制条件参与程序的运行。h模拟量输出单元PLC将运算结果（数字量）通过模拟量输出单元转化为现场过程能够执行的模拟量信 号（电压或电流信号）。i高速计数单元:选用高速计数单元对來H过程的脉冲信号进行计数和监控，指示提升容器的实际位 置，发送位置信号，对提升机进行行程监视和位咒闭坏控制。高速计数单元具冇计数速度快（计数频率可达50KII7以上）和计数范围大（32位计数 器）等优点。它可完成高速计数器和PLC基木单元乙间的双向信息传递，CPU可以接收來 自计数单元的计数值，也可以控制计数器的计数方式。在提升机主轴上安装和卷筒同步转动的光电编码器，将位置信号转换成两路相互交 错90电角度的脉冲列信号送入高速计数模块。这两路脉冲信号对以防止运行过程中的 误计数现象，提高了计数的精度和可靠性。PLC根据计数单元的计数值可以确定一些位宜点，如减速点、粘针投入点、二级制 动解除点、停车点、过卷保护点等。这样，包括主机设备中的监控器发出的位宜信号， 井筒及井架开关发出的位置信号，电控系统具有了对位宜信号的三重保护功能。J通讯单元PLC通讯单元用于PLC多个CPU间的联网。多个CPU通过通讯单元构成并式乞样的网 络化系统。不仅町以使系统变得简洁，增强抗干扰性能.也町大幅降低施丁成本，并且 便于系统的管理。3) PLC适用环境及使用注意事项a坏境温度：055Cb环境湿359% (不结霽)除非釆取了适卅的特殊措施，PLC绝对不能用于可能受到高度致电离辐射影响的位置。有导电尘埃积累的地方。有腐蚀性蒸汽或气体的地方。(2) PLC软件结构及设计提升机就其操作而言有多种操作方式，主要有半|1动方式、手动方式等。提升机电 控应满足如下控制要求：a有提升信号后才允许开车。b方向选择可以记忆，只有到停车位置后或手动解除后才能复位，避免由于某种原 因停车后判断不了方向而发牛误操作的情况。c根据來门深度指示器，井筒开关及软件等的位爲信号实现n动减速和停车。d操作控制和闸控制具有良好配合关系。e对于多水平提升系统能够实现齐水平提升的相互转换。f毎一个提升循环，深度指示校零一次。1)PLC控制软件设计主要包括：a模块初始化及1/10控制软件设计；b控制T艺软件设计：c安全保护软件设计；d上位通讯软件设计;e位置闭坏控制软件设计；f网络化通讯软件的设计。2）软件结构可编程序控制器使用的主要编程丁段为：语句表（STL）和梯形图（LAD） o为了完成 父杂的软件控制功能，我们采用程序结构化编程方式。结构化编程是指把整个控制程序 分成一个个独立部分，单独编程、组合处理的编程方式。PLC执行程序时，反复进行输 入处理.程序运算.输岀处理的循环。NT型提升机网络化集散控制系统MH程序框图初始化程序辅机起动开车准备 安全回路应用程序框图（3）系统操作程序说明在半自动T作方式下，半信号T发过开车信号后，PLC根据上次开车的状态自动确 定木次开车的方向，完成方向选择。司机根据选定的方向控制主令手柄的位置或开年方 向按钮，确定开车方向，提升机自动敞闸、自动加速和等速运行。卅提升容器运行到减速点时,井筒开关、（机械式深度指示器）、从轴编码器來的位 置信号（两路）同时发出减速信号。这三至四重减速点确保提升机可靠减速，増加了系统 的安全性。根据给定的速度图，提升机减速、爬行后准确停车。1）辅机起动辅机起动程序主要川于控制润滑汕泵的起动、液乐油泵的起动、动力制动（低频制 动）装置以及冷却凤等装置的启动等。各辅机起动完毕后，作为开车准备的一个条件。2）开车准备该程序判断正常开车的条件是否已经具备，其中包括：操作电源是否闭合、辅机是 否起动、主令手柄和制动手柄是否在零位、上次提升过程屮有无影响本次开车的一次提 升故障（如制动油温过高、润滑油温过高、润滑油汗力过高或过低、弹簧疲劳、闸盘偏 摆、钢绳滑动等）、监控器调零是否完成，等等。曲上述条件均正常后发出开车准备就绪 信号，该卄车准备就绪信号回路接通的一个条件。3）安全回路主要包括通过硬件和软件设置的有关提升机联锁保护的各种重故障点。发牛重故障 时，具有对故障种类记忆功能。排除故障后，用故障复位按钮复位。安全保护出以下儿 部分组成：a主令控制器柄零位联锁半主令于柄处于中间零位时，零位继电器闭合允许安全回路接通。出安全回路断电 后，主令于柄必须回到零位，安全回路才允许重新接通。b匚作闸制动手柄联锁限位开关卅匸作闸手柄在全抱闸位置时，其限位开关的常开触点闭合，允许安全冋路接通。c测速断线保护十主测速机损坏或断线时，PLC判断后实现安全保护功能。d高压掉电保护当高压开关柜合闸时FK触点闭合。当由于短路、过负荷、欠压、失用、司机人为紧 急停车等原因而掉电时，断开安全回路。e制动汕压高保护液压站制动油乐超过要求时，电接点压力表上触点闭合，相应继电器得电后断开安 全回路。f错向保护当提升机运行方向与预选方向不同时,PLC判断后实现安全保护。g等速超速卅提升机运行速度超过垠人速度的15%时，PLC判断后安全凹路断开。h PLC输出安全制动继电器卅PLC判断系统发生重故障时（PLC内安全回路断开时），相应继电器失电，安全回 路断开。i减速过速保护减速过程中，若提升机运行超速，安全回路断开。j过卷卄关过卷开关分别装在深度指示器和井架上。半提升容器超出正M停车位0.5m时，相应 的过卷开关动作，安全回路断开。k过卷复位开关卅提升容器过卷后，若需继续开车，应根据容器的过卷方向选择过卷复位开关位 置，安全回路方能重新接通，提升机只能向过卷的反方向开车。待过卷故障解除后，将 过卷复位开关重新扳回作位置。1断轴保护半深度指示器出现断轴时，PLC检测后进行安全保护。m弹簧疲劳、闸瓦磨损开关弹簧疲劳到一定程度时，开关动作，相应继电器得电，断开安全冋路，闸瓦磨损到一定程度时，开关动作，相应继电器得电，断开安全回路。n松绳保护、“1提升机发生松绳现象时，松绳开关动作，相应继电器动作，断开安全冋路，提升 机实现安全制动。o制动电源保护提升机运行前必须启动电气制动电源装置，如果电气制动电源装置不启动或启动不 正常，安全回路不会接通，捉升机无法运行.P调绳联锁提升机碍要调绳时，将工作/调绳开关打到调绳位置，游动卷筒对靠抱闸，H调绳离 合器处于离开位置时，安全回路接通，可以进行调绳开车，否则安全回路断开。4）系统的保护及联锁a安全制动时首先切除电动机主回路电源，先迹行必要的电气制动，工作闸继电器 及制动油泵等控制回路断电，女全制动阀断电，同时结合二级制动阀的状态，实现提升机一级或二级制动。b提升机正反向高压换向接触器具有机械和电气联锁。电气联锁是通过在正向接触器线圈冋路中串接了反向接触器常闭触点或反向接触器线圏冋路中串接正向接触辭常闭 触点来实现的，保证了当个方向接触器通电时，另一个方向接触器不能得电。同样，机械联锁装置也保证了两个换向接触器不能同时得电。注意：任何情况下只有当系统接收到开车信号后才允许司机开车。c卅提升过程中发生润滑油压力过高、过低；润滑站滤汕器堵塞或汕温高；液压站 滤油器堵塞或油温高等轻故障时，电控系统允许本次提升完毕。、“1故障解除后才允许进 行下次提升。d半提升机因故障小途停车而提升容器位于减速段内时，排除故障点后允许按上次 选择方向开车，并且只能以低速开车；若提升容器不在减速段内且系统恢复正常时，井 口发开车信号后，允许司机高速开车。e停电时，由PLC保证提升机能实现二级制动并作好提升机的后备保护。5）方向选择主要作川是确定本次开车预选方向。提升方向的选择以主提升容器运行方向为准， 主提升容器向I：运行为正向，向下运行为反向。就提升机控制艺來讲，方向选择有以 下两种形式：a手动选向：提升容器停在中间位置时司机人为手动选择方向。b白动选向：提升容器停在停车点位置时系统自动确定卜次开车方向。程序框图如下所示：方向选择程序框图6）开车方向提升机的起动和运行操作由开车方向决定。在开车方向冋路中包禽如下联锁（以正向开车为例）：a安全回路吸合；b上次开车没有上过卷；c方向选择为正向；d信号丁已打过信号，冃系统同意接收开车信号；e备辅机已启动；f司机将主令开手柄推向正向开车位置;g其它S种联锁正常。该程序块框图如卜图所示:正开车方向开车方向程序框图7）可调闸控制在正常作状态下，可调闸控制用丁保证司机根据需要随时调整作制动油压以调整制动器的制动力，达到控制提升机速度的冃的。半提升容器处丁减速段时，可调闸限 速控制自动投入以保证提升机安全减速。可调闸的控制主要由两部分组成：一是可调闸逻辑控制，确定是否敞闸；二是可调闸汕床值控制，确定敞闸的大小。这里对调闸的控制和启动电机的控制有- 个配合关 系。有两方面的含义：一是轻负荷提升，为了避免启动时有较大的电流冲击，应考虑先 敞闸后启动电机，或敞闸和启动电机同时进行；二是重负荷提升时，为了避免起车时的 下坠现象，应考虑先启动电机后敞闸。为了収得满意的效果，需要根据现场具体情况而 定。可调闸逻辑控制中主要包括了如卞逻辑条件：a安全回路信号。保证只有当安全回路吸合后，闸才能松开。b制动手柄松闸信号。保证只有半司机将制动手柄推向松闸位置时，闸才能松开。c开车信号联锁。保证只有卅信号系统发出开车信号JI系统开车前准备工作完闭 后，T作闸方可松开。d给定方向联锁。主要I的是为了保证到停车点时自动抱闸。当上述条件都满足后，允许松闸逻辑结果为“1”。而松闸的大小还要取决于闸给定 的人小。当松闸逻辑结果为“1”时，PLC读入可调闸给定信号，并把这个信号整理后通 过模拟量输出口送出进行功率放大，以带动可调闸线圈控制丁作油爪大小：卅松闸逻辑 为“0”时，可调闸给定信号不起作用，直接对模拟量输出口赋零，使丁作油爪降为零。卅提升容器处F减速段时，可调闸限速控制fl动投入以保证安全减速。此时，松闸 的大小除了耍取决于闸给定外，还跟限速给定有关。闸输出可调闸控制程序柜图8）二级制动控制二级制动是指泊提升机发生事故进行紧急制动时，使制动汕压很快降到预先调定的 某一数值，经过延时后，制动器的油压迅速回到零，使提升系统处于全制动状态，即停 车状态。当提升容器接近井口（或井底）某一位置时，若发生安全事故，提升机只能实行 一级制动，使制动器的汕压迅速冋到零，提升系统立即处于全制动状态。解除二级制动 是根据提升容器的位置而设定的。二级制动解除距离可以通过调幕井筒开关位置而定。程序框图如下:二级制动程序框图9）位置闭坏控制（见本说明书深度指示器部分）4监控系统原理及应用1）简介随希计算机技术发展以及PLC功能的增强和网络的发展，越來越多的需要得到提升 机系统运行的实际参数、T.作状态、运行故障显示等具体、直观的表现形式，因此出现 了不同种类的人机交互界面管理计算机站，集中管理系统运营数据，在丁程上称为丁程 管理计算机站，简称上位机监控。一般地，上位机与过程控制机（一台或多台PLC）构成一人分布式计算机系统，如下 图所示：2）监控系统配置与组成提升机上位机监控系统，选用工控机PLC进行网络通讯；利用自行开发设计的监控 软件，实现实时多画面监控，以达到监控冃的。a在电控系统内配置通讯单元，用通讯电缆将其连接到工控机的通讯端口上。b在司机操作室内配置工控机，工控机内装入监控软件。3）监控软件简介a监控软件的运行坏境a）IBM PC 586以上的微型及其兼容机、工控机。b）VGA、SVGA 图形卡。c）内存大于64字节，主机主频在400MHZ以上。d）具有高速缓存、数字协处理器（扩充时用）和图形协处理器（扩充时用）。b监控软件的特点a）作图功能完善，图形逼真。b）具有数据报警、速率报警和偏差报警等多种报警设施。c）具有多种数据类型。d）具有实时曲线图、历史趋势曲线图和报警画面。e)组态方式灵活。(4)主要监控画面介绍监控系统形成后，可以根据需要，随时切换半苗丁作画面。主要监控画面有：系统 概貌，提升机实时运行状态、实时运行速度,安全回路，提升信号，液压站电磁阀工作 状态，等等。a系统概貌：根据提升系统的特点，反映出本套提升系统的有关参数，使用户对本套系统有一个 较全曲的认识。b安全回路:针对提升机电控系统对安全保护的严格要求，将提升系统中的主要安全保护各类以 动态的图案反