主副井提升系统ppt课件

主 副井提升系统 1 目录 一 提升运输系统概述二 提升设备和提升系统三 主井提升系统四 老副井提升系统五 新副井提升系统 2 一 提升运输系统概述 矿井提升运输是采煤生产过程中的重要环节 井下各工作面采掘下来的煤或矸石 由运输设备经井下巷道运到井底车场 然后再用提升设备提至地面 人员的升降 材料 设备的运送 也都要通过提升运输设备来完成 运输是矿井的动脉 提升是咽喉 形象的描述了矿井提升运输系统的工作过程与重要作用 3 二 提升设备和提升系统1 提升设备主要由提升容器 提升钢丝绳 提升机 天轮 井架 或井塔 及装卸设备等组成 提升容器按构造不同分为罐笼 箕斗及矿车等 罐笼可用来升降人员和设备 提升煤炭和矸石以及下放材料等 箕斗只用于提升煤炭和矸石 4 2 提升系统目前广泛使用单绳缠绕式提升机和多绳摩擦式提升机 这里主要介绍多绳摩擦提升系统 5 三 主井提升系统 一 主井功能及技术参数 二 主井结构 工作原理及提升速度图 三 主井提升机的主要组成 四 主井提升机的附属设备 五 提升机系统结构图 六 系统电路图及PLC控制 七 安全保护与维修 6 一 主井功能及技术参数 主要功能 用来提升煤炭和矸石 电动机采用转子串电阻技术绞车型号 JKM 3 25 4 罐道采用柔性罐道提升高度 500m提升速度12m s最大载重12吨 载重差6吨 7 主导轮1安装在提升井塔上 四根钢丝绳2等距离的搭载在主导轮的衬垫上 钢丝绳两端分别与容器4相连 平衡尾绳3的两端分别与容器底部相连后自由悬挂在井筒中 1 基本结构 d 3250mm d 3000mm 二 主井结构 工作原理及提升速度图 8 塔式多绳摩擦式矿井提升机有导向轮系统优点 机房设在井塔顶层 与井塔合成一体 节省场地 钢丝绳不暴露在露天 不受雨雪的侵蚀 缺点 井塔的重量大 基建时间长 造价高并不宜用于地震区 使钢丝绳产生了反向弯曲 直接影响钢丝绳的使用寿命 9 电机带动主导轮转动 通过衬垫与提升钢丝绳之间的摩擦力带动容器升降 导向轮5用于增大钢丝绳在主导轮上的包围角 缩小提升中心距 尾绳两端分别与两个容器的底部连接 容器处于井筒中的任何位置时 摩擦轮两侧的提升绳和尾绳的重量之和总是相等的 使之保持平衡 2 工作原理 10 3 主井提升速度图 交流拖动 双箕斗提升系统t0 初加速阶段 v 1 5m s t1 主加速阶段t2 等速阶段 v 12m s t3 减速阶段t4 爬行阶段 v 0 4 0 5m s 停车休止阶段 11 实际提升速度曲线图 12 三 主井提升机的主要组成 矿井提升机作为一个完整的机械 电气机组 它的主要组成部分及其功能如下 1 工作机构主轴装置和主轴承 作为搭放提升钢丝绳 主井d 34mm副井d 32mm 以承受各种正常载荷 静载荷 动载荷 以及非常载荷 13 2 机械传动系统减速器和联轴器 用以减速和传递动力 14 3 制动系统制动器和液压传动系统 用于机器停止时 能可靠地闸住机器 并能在正常制动和紧急制动时 参与控制机器的速度 能使机器迅速停车 15 4 观测和操纵系统主要包括操纵台 深度指示器及测速发电机 1 操纵台控制主电动机的速度变化和换向及对制动系统进行控制 2 测速发电机用于测定机器的实行运行速度 16 3 深度指示器指示提升容器的运行位置 在提升容器接近井口 或井底 时发出减速信号 当机器过卷或超速时 进行限速和过卷保护 17 5 自动保护系统自动保护系统具有 过速 过卷 闸瓦磨损超限 润滑油超压或欠压 制动油超压或欠压 轴承温升超限 制动油温升超限 电动机过流或欠压等自动保护的作用 18 四 主井提升机的附属设备 1 罐道提升容器在井筒中升降运行的导向装置称为罐道刚性罐道按罐道的材料分 有木质 钢轨 组合型及特种钢罐道四种 通常都是依靠固定在井壁上的罐道梁支撑 也有利用井壁打锚杆直接固定的 柔性罐道通常指使用钢丝绳作罐道 19 钢丝绳罐道特点 结构简单 安装方便 建井工期短 节约钢材和投资 更换罐道简单 对生产的影响较小 井筒作为通风时的阻力也比较小 钢丝绳罐道装置包括 罐道钢丝绳 固定装置和拉紧装置 以及在井口 井底等进出车处附设的刚性罐道等 20 罐道绳液压张紧装置 罐道绳d 40 5mm 21 2 井架装置 选用塔式井架作用 承受多绳摩擦式提升机的全部重量 固定伸出井筒的罐道和箕斗 提升机安装在井架上 从根本上改变了承力结构的工作状况 水平负荷显著减少 简化和减轻了井架的结构 从而可增加井架高度 改善地面工业广场的布局 使地面运输更合理 22 3 装载站 23 五 提升机系统结构图 24 六 系统电路图及PLC控制 主回路电路图 25 利用三个时间继电器1KT 2KT 3KT 依次将转子绕组中的三级电阻1R 2R 3R自动切除 从而实现自动启动到运转之目的 异步电动机串电阻启动及调速 26 PLC是控制系统中关键的一环 其主要控制电路如图所示 当需要开机运行时 按下起动按钮SB1 其输出继电器KM1便吸合 置于电源与变频器之间的常开触点闭合 将三相AC380V动力电接入变频调速回路中 PLC控制系统 27 当减速停车 并实现机械抱闸制动后 可以将变频器与动力电源脱开 按下停止按钮SB2 使继电器KM1失电 其常开触点断开 变频器便与动力电源脱开 PLC控制安全保护系统由动力装置 液压站 操作台和控制监视系统等组成 PLC以软件可编程的方式代替了大量的交流接触器进行控制 克服了转子串电阻调速系统的控制电路复杂 破损率高等缺点 提高了电力传动控制系统的可靠性和安全性 28 PLC控制系统主要的控制功能 主令操作控制保护监视控制主令操作控制对系统进行管理 实现提升机与操作台之间的指令传递 向提升系统发出相应的指令 并改变相应电控系统的工作状态 使提升机按照预定的力图和速度图安全运行 运行方式可分为启动 等速运行 减速 爬行 停车 29 PLC对各种保护的监视功能监控内容主要包括 超速监视 过卷监视 实时速度监视 井筒过卷监视 变频器故障监视 矿车行程监视 过载监视 深度指示器监视等 以上监视内容出现故障时 通过报警回路报警或安全回路实现抱闸停车保护 另设有联锁保护 自动限速保护功能等 能在很大范围内对提升机进行安全保护和智能控制 30 七 安全保护与维修 1 防止过卷装置 当提升容器超过正常终端停止位置 或出车平台 0 5m时 必须能自动断电 并能使保险闸发生制动作用 2 防止过速装置 当提升速度超过最大速度15 时 必须能自动停电 并能使保险闸发生作用 矿井提升机的安全保护装置 31 3 过负荷和欠电压保护装置 在提升机的配电开关上设有过电流和欠电压保护装置 在过负荷或欠电压情况下使配电开关自动跳闸 切断提升电动机电源 并使保险闸发生作用 4 深度指示器失效保护装置 当指示器失效时 能自动停电并能使保险闸发生作用 32 5 闸间隙保护装置 当闸间隙超过规定值时 能自动报警或自动断电 6 限速装置 提升速度超过3m s的提升绞车必须装设限速装置 以保证提升容器 或平衡锤 到达终端位置时的速度不超过2m s 33 7 满仓保护装置 主井特有 箕斗提升的井口煤仓仓满时能自动报警和自动断电 8 减速功能保护装置 当提升容器 或平衡锤 达到设计减速位置时 能示警开始减速 34 硬件调速控制系统保护措施 1 空气断路器短路保护 1 当电动机发生相间短路或在中性点直接接地系统中发生单相接地短路时 保护装置应能切断故障电路 2 当电动机正常起动或制动时 保护装置不应动作 空气断路器可以用来频繁地起动电动机 并对电动机实现保护 由于有良好完备的灭弧装置 操作速度也由弹簧机构执行 迅速可靠 35 2 热继电器过载保护矿山提升机由于负载沉重而需要限制起动时间 又容易堵转 且又长期处于频繁起动 停止状态 容易出现过载现象 所以需要对电机进行过载保护 过载保护一般采用热继电器保护 36 提升机维修周期 1 巡回检查路线 操作台 计算机 监控设备 主电机 滚筒及制动器 液压站 冷却风机 低压开关柜 直流快开及电抗器 整流变压器 动力励磁变压器 高压开关柜 操作台 2 尾绳 周检查3 罐道 日检查4 主提钢丝绳 日检查 检查速度应在0 3米 秒以下 37 设备电气火灾预防措施 1 提升机机房保持电气设备的完好 发现故障及时处理 2 提升机机房避免电气设备的温度过高 3 提升机机房保持电气设备的清洁 电缆要吊挂整齐 及时清理电气设备的油污 粉尘 4 提升机机房电气设备近处不得存放易燃 易爆等物品 5 提升机机房配备足够数量 不同种类的消防器材 并加强管理 定期检查 试验 用后应及时补齐 38 三 老副井提升系统 主要功能 用来升降人员和设备 以及下放材料等电动机采用转子变频技术绞车型号 JKM 3 25 4 罐道采用钢性罐道罐笼 1 4m 4 5m 双层四绳提升速度9 6m s提升高度 500m最大载重13吨 载重差6吨 39 交 直 交变频 将50HZ的交流电先整流为直流电 然后通过逆变 使直流电变为频率变化的交流电 从而控制电机的转速 40 落地式提升机优点 机房直接设在地面上 井架低 投资小 抗震性能好 缺点 钢丝绳暴露在露天 弯曲次数多 影响钢丝绳的工作条件及使用寿命 四 新副井提升系统 41 电机采用直流电动机 52匝 分 提升机型号为JKMD 3 5 4 提升机提升钢丝绳直径 根数 36mm 4根主导轮 天轮直径 3500mm提升速度 9 52m s提升高度 750m 42 新副井提升系统结构图 43 谢谢 44 1自动化系统控制方寨 电控系统的整体设计包括整流单元 全自动化调节硬件 软件单元和多PLC冗余控制系统四部分 通过多PLC冗余控制网络与安全回路一起形成双PLC提升机行程给定控制和继电器双线制安全回路控制 依据基于模糊参数白适应PID控制调速器的基本原理和基于模糊控割的液压制动系统与传动系统协调控制算法将人工操作提升机改为依提升速度图 力图 计算机自动控制提升机的启动 加减速和停车 减少人为操作时间 提高提升效率 提高系统安全性和可靠性 45