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摘要：矿井提升装置的正常运转，安全保护装置的非常重要。提升系统的安全保护装置一般包括制动装置、微拖动装置、防过卷装置、防过速装置、深度指示器、闸瓦过磨损保护装置、过负荷和欠电压保护装置等。绞车制动装置是矿用绞车的重要组成部分。闸瓦磨损保护的正确与否直接关系到绞车的运行安全。基于此，本文主要对主提升绞车闸瓦磨损开关的改进进行分析探讨。
关键词：主提升；绞车闸瓦磨损；开关；改进
1、前言
《煤矿安全规程》要求，当闸瓦磨损间隙超过规定值时能自动报警或自动断电。公司现使用的JK-2.5×2/20主提升绞车，盘形闸间隙保护均使用机械式行程开关，闸瓦磨损保护机构陈旧，动作不灵活，可靠性差，在实际使用中，故障率高，维修量大，保护容易误动作，影响生产。鉴于以上不足，采用电容式接近开关代替机械式行程开关，可以克服以上缺点，解决潜在安全隐患。
2、制动装置分析
在矿井提升机停止工作时，可以可靠地闸住提升机进行停车；在减速时和下重物时，参与提升机的控制，即工作制动；在出现紧急事故时，可以迅速而符合规范要求的闸住提升机，即安全制动；双滚筒提升机在更换水平、调节钢丝绳长度或更换钢丝绳时，闸住提升机的活滚筒，松开死滚筒。制动装置是矿井提升机的重要安全装置，它应保证处在正常可靠状态，如果制动装置失灵，就可能造成重大事故。制动装置有以下几个要求：
1）提升绞车要装设操作人员不离开座位就能操纵的常用闸和保险闸，保险闸要能自动进行制动作用。
2）常用闸和保险闸共使用一套闸瓦制动时，操纵和控制机构一定要分开。双滚筒提升绞车的二套闸瓦的传动装置一定要分开。操作人员不得离开工作岗位、擅自调整制动闸。对有二套闸瓦使用一套传动装置的双滚筒绞车，要改为每个滚筒各自有控制机构的弹簧闸。保险闸要采用配重式或弹簧式的制动装置，除可由操作人员操纵外，要能自动抱闸，并同时自动切断提升装置电源。常用闸要使用可调节机械制动装置。使用手动式常用闸的绞车，若设有可靠的保险闸时，能继续使用。用于辅助物料运输的滚筒直径在0.8m及其以下的绞车或提升重量在8t以下的凿井用稳车可以用手动闸。
3）立井、斜井缠绕式提升绞车除了有制动装置常用闸和保险闸外，要加设定车装置，以在调整滚筒位置或修理制动装置时使用。
4）保险闸或保险闸第一级从保护回路断电时起至闸瓦接触到闸轮上的空动时间：压缩空气驱动闸瓦式制动闸不可超过0.5s；储能液压驱动闸瓦式制动闸不可超过0.6s；盘式制动闸不可超过0.3s。斜井提升为保证上提紧急制动不出现松绳而需要延时制动时，上提空动时间可不授限。盘式制动闸的闸瓦与制动盘之间的间隙要小于2mm。保险闸施闸时，杠杆和闸瓦不可出现弹性摆动。
3、主提升绞车闸瓦磨损开关的改进
3.1接近开关的安装
首先做一个固定接近开关的钢板座，在钢板座上钻一个大小与接近开关直径稍大的孔，用以固定开关。再做一块F型钢板，作为间隙检测板，该钢板牢固固定在闸瓦上。把间隙检测板和接近开关安装好后，通电即可调整间隙检测板与接近开关之间的有效保护间隙。
3.2闸瓦磨损保护电路工作原理
选择220V带指示灯的微型交流继电器和接近开关，把继电器与接近开关串联后接上220V交流电，即构成间隙保护电路中的其中一个检测回路。由于选择的是常闭型接近开关，接近开关离间隙检测板之间的距离在保护范围内时，其接近开关内部电路不发生翻转，微型继电器和接近开关上的指示灯微亮，均表示该回路处于正常保护工作状态，同时也表示闸瓦间隙在有效范围内。随着提升机的不断运行，闸瓦不断磨损变薄，当磨损厚度大于调校的安全规程规定值时，接近开关的电容量也随之发生变化，内部电路工作状态发生翻转，立即输出开关信号，接近开关检测到间隙异常而动作，同时接近开关和微型继电器发光指示，绞车安全制动，从而达到闸瓦间隙超限保护的目的。
利用微型继电器常开触点（可并联一对，以提高保护电路的可靠性），作为保护电路的输出接口，如绞车有十六路闸瓦磨损开关，即把十六路保护电路的输出接口全部并联（串并联与否主要看所选择的接近开关是常开型还是常闭型，同时要根据PLC输入接口电路的要求来选择）起来，接于PLC的输入接口电路上即可。闸瓦磨损开关保护电路原理图如图1所示，保护输出接口电路如图2示。
3.3日常检查与维护
为了保护电路随时处于正常工作状态，必须每天进行巡视检查、紧固间隙检测板螺母；为了快速准确检查和调整闸瓦间隙，可按保护间隙数据要求制作一个木质检测块，检查时把检测块插在间隙检测板与接近开关之间，调整接近开关即可。进行闸瓦磨损开关故障检查时，哪个接近开关指示灯亮，就是故障点，故障为间隙超限或接近开关损坏，检查故障快捷、直观。
3.4电容接近开关的使用注意事项
（1）电容式接近开关理论上可以检测任何物体，但检测距离要尽量减小，也便保证检测灵敏度。
（2）电容式接近开关的接通时间为50ms，所以在当负载和接近开关采用不同电源时，务必先接通接近开关的电源。
（3）请勿将接近开关置于200Gauss以上的直流磁场环境下使用，以免造成误动作。
（4）DC二线的接近开关具有0.5-1mA的静态泄漏电流，在和一些对DC二线接近开关泄漏电流要求较高的场合下尽量使用DC三线的接近开关。
（5）避免接近开关在化学溶剂，特别是在强酸，强碱的环境下使用。
（6）为了保证意外性发生，在接通电源前检查接线是否正确，核定电压是否为额定值。
（7）为了使电容式接近开关长期稳定工作，由于其受潮湿、灰尘等因素的影响比较大，请务必进行定期的维护，包括检测物体和接近开关的安装位置是否有移动或松动，接线和连接部位是否接触不良，是否有粉尘粘附。
图2
3.5改造后的效果
闸瓦磨损开关经改造后，在川九一项目部使用。从三台主提升绞车一年的使用情况看来，改造后的开关性能稳定，工作可靠，没发生过一次误动作，没出现过一次因闸瓦磨损开关故障造成误机而影响提升运输，闸瓦磨损开关故障率大为降低，保证了提升绞车的正常运转，为项目部的正常生产奠定了基础。提升绞车电控故障几率降低，对于维修人员减少了工作量。大大提高了工作效率。通过把机械式行程开关改进为电容式接近开关后，安全可靠，调整方便，装设美观，投入少，维修费用很低，几乎是免维护，维修费用几乎为零。调校时间大为缩短，调校间隙精度高，不存在机械疲劳，故障元件查找快速准确，保护灵敏可靠。
4、结语
采用改进后的电容式接近开关，体积小，灵敏度高，寿命长，消除了误动作，维修投资几乎是零，而且使用弱电压安全可靠。检查时把检测块插在间隙检测板与接近开关之间，调整接近开关即可快速准确检查和调整闸瓦间隙，进行闸瓦磨损开关故障检查，哪个接近开关指示灯亮，就是故障点，故障为间隙超限或接近开关损坏，检查故障快捷、直观，给维修人员带来方便，有利于提高矿井提升机的安全运转，是机械式闸开关的理想替代产品，值得推广。
参考文献
[1]李岱起.矿井提升设备的使用与维修[J].甘肃科技，2005，3.
[2]梁南丁，周斐.矿山机械设备电气控制[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.