一、項(xiàng)目背景
某煤礦-430人行下山使用的是RJY55-18/728型固定抱索器式架空乘人裝置，2005年12月投入運(yùn)行。由于設(shè)計(jì)、運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，原來的重錘張緊方式因安裝位置影響行人、落地式重錘室不便檢查維護(hù)等原因已經(jīng)撤除；當(dāng)架空乘人裝置鋼絲繩的張緊力下降時(shí)，就極易出現(xiàn)吊椅著地、脫繩、掉繩、拉壞吊椅、鋼絲繩斷絲、甚至斷繩傷人的事故。為徹底消除安全隱患，杜絕事故發(fā)生，需要增加自動(dòng)補(bǔ)壓、自動(dòng)張緊裝置，而增加自動(dòng)張緊最簡(jiǎn)單、最常用的的方式就是增加防爆液壓站，使用液壓自動(dòng)張緊。
二、研究?jī)?nèi)容
由于受井下作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、安裝空間、設(shè)備防爆等條件約束、影響，需要新購(gòu)置防爆液壓站、防爆控制開關(guān)、敷設(shè)液壓管路、敷設(shè)動(dòng)力電纜、控制電纜等。為減少設(shè)備投入、縮短施工周期、提高安全運(yùn)行水平，根據(jù)現(xiàn)有人員技術(shù)水平、現(xiàn)有設(shè)備，利用氣壓傳動(dòng)動(dòng)作靈敏、維護(hù)簡(jiǎn)單、使用安全、泄漏不會(huì)嚴(yán)重影響工作,不會(huì)污染環(huán)境的特點(diǎn)，提出了利用PLC控制電磁閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服氣缸的動(dòng)作控制，來完成對(duì)架空乘人裝置鋼絲繩張力的自動(dòng)控制。
圖1 尾輪張緊液壓執(zhí)行系統(tǒng)
根據(jù)液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)，首先明確了采用氣動(dòng)控制、液壓執(zhí)行的方式，來實(shí)現(xiàn)對(duì)架空乘人裝置鋼絲繩張力的自動(dòng)控制的初步思路。根據(jù)需要檢測(cè)架空乘人裝置鋼絲繩張力、控制氣源壓力和對(duì)多個(gè)電磁閥組進(jìn)行控制，使用控制繼電器需要數(shù)量較多、邏輯關(guān)系復(fù)雜、非常繁瑣的實(shí)際情況，確定了使用PLC控制器進(jìn)行自動(dòng)控制的方案。
圖2 伺服氣缸與油箱手動(dòng)打壓手柄連接圖
通過研究施工方案、優(yōu)化施工措施，克服該礦人員運(yùn)輸任務(wù)較重，對(duì)安全保護(hù)氣動(dòng)控制、液壓控制元器件精度要求高，施工難度大等諸多困難，利用現(xiàn)有設(shè)備、配件，通過自主革新、修舊利廢等方式，修復(fù)報(bào)廢的移動(dòng)變電站高低壓保護(hù)PLC，PLC裝置控制箱由語音報(bào)警裝置控制箱改造而成，最大限度減少新設(shè)備和配件的費(fèi)用投入。
圖3 修復(fù)使用的PLC電氣控制箱
伺服氣缸、雙向五通閥采用自動(dòng)道岔配件。電接點(diǎn)壓力可以自動(dòng)感知架空乘人裝置鋼絲繩張力，壓力上下限信號(hào)以電信號(hào)的形式傳遞給由PLC，PLC控制電磁閥實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服氣缸的動(dòng)作控制，進(jìn)一步對(duì)液壓執(zhí)行系統(tǒng)的手動(dòng)油泵進(jìn)行控制，并通過拉緊油缸、儲(chǔ)能器和多個(gè)滑輪組實(shí)現(xiàn)架空乘人裝置鋼絲繩張力的保持。
三、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)
1.突破傳統(tǒng)思維模式，首次提出實(shí)利用礦井壓風(fēng)管路風(fēng)壓（0.7MPa）對(duì)架空乘人裝置鋼絲繩張力（最大可達(dá)16MPa）的自動(dòng)控制，避免因張力下降導(dǎo)致掉繩、吊椅著地而引發(fā)的人身傷亡事故。其關(guān)鍵技術(shù)已向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提報(bào)專利申請(qǐng)。
2.采用整體設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝、維護(hù)方便，利用礦井壓風(fēng)管路氣壓傳動(dòng)進(jìn)行控制，利用液壓傳動(dòng)作為執(zhí)行，降低了電能消耗和系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用。
四、實(shí)施效果
該項(xiàng)目實(shí)施后，目前運(yùn)行情況良好，提高了該礦架空乘人裝置的安全防護(hù)水平，避免因架空乘人裝置鋼絲繩的張緊力下降導(dǎo)致的斷繩傷人事故的發(fā)生，安全效益顯著。
該項(xiàng)目充分利用現(xiàn)有設(shè)備、配件，通過修舊利廢最大限度減少新設(shè)備、配件的費(fèi)用投入，全部費(fèi)用僅花費(fèi)0.746萬元。該項(xiàng)目創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益34萬元，節(jié)省安裝、調(diào)試時(shí)間2天。
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