□ 华鑫公司 王志富
罐笼作为一个多用途笼吊提升装置,不仅能提升人员、各类用于地下的机械和电气设备,也可以转移在矿井提升系统中的材料和矿物。为了保证提升过程的安全,罐笼的出入口必须安装安全、可靠、易于使用的罐帘门。
但由于罐帘门在作业中主要还是依靠人工进行手动操作。一方面,依靠手动操作,容易造成罐帘门下部横杆左右不平衡,运行不平行,易造成部件损坏,掉落副井造成安全事故。另一方面,罐帘门的开启与闭合没有与罐笼运行、安全门开启闭合形成系统控制和联动闭锁。使得工人们在手动操作时,易产生误操作,引发安全事故。导致生产效率与生产时间难以有效保障。
为此,对现有的罐帘门进行技术改造,使其纳入副井罐笼运行、安全门开启的系统监控中,对于提升安全水平有着重要意义。
电动罐帘门技术改造就是要实现罐笼运行、安全门开启闭合、罐帘门的开启闭合三者的系统控制与联动闭锁。传感器信号的反馈可以给操作人员提供设备的运转信息,在保证合理安排人员运输,节省劳动力,提高劳动效率的同时,将有效减小工人的操作难度,提高作业效率,避免了工人因手动操作导致部件工具掉落副机内而引起的安全事故,实现了帘门、安全门、罐笼运行三者的系统控制运行,提高了罐笼运输设备的自动化程度。
电动罐帘门技术改造系统由三部分组成,一是电机驱动装置、执行机构与帘门运动机构;二是电机供电、I/O分站无线传输系统供电与充电装置;三传感器信号采集、传输与系统控制装置。
在电机驱动装置、执行机构与帘门运动机构方面,动力部分防爆电机安装在罐笼顶部,输出扭矩通过链轮组将轴向旋转运动传递到传动轴。单绳槽绳轮安装固定在传动轴两端,作为驱动轮,借助钢丝绳与滚筒之间的摩擦力实现对罐帘门的牵引,在罐笼底部固定单绳槽绳轮作为尾轮,来支撑整个系统的反力,钢丝绳绕驱动轮及尾轮一圈,底部绳轮下方加装弹簧,起紧绳作用。电机带动上部绳轮旋转时,利用绳轮与钢丝绳的摩擦力带动罐帘门上升或下降。除此之外,钢丝绳绕传动轴定滑轮到底部绳轮,中间穿过了横杆边缘的圆环,将几根横杆串联起来,左右对称,起到横杆同步上移和下落,左右平衡的作用。在电机链轮与链条间加装了导向固定轮,可以防止链条倒转,引起帘门下坠。当电机突然断电或出现故障时,可以切换到手动模式,利用倒链将帘门拉起。
在电机供电、可编程控制箱无线传输系统供电与充电装置方面,电机供电装置采用了防爆特殊型锂电池48V。通过防爆接头将电源装置与防爆直流电机相连。可编程控制箱无线传输系统供电,从防爆型锂电池处引出直流电,接48V转24V本安电源供电。充电装置布置在控制室内。自带有保护功能,包括输出过流、过压、短路、反接保护、充电过温保护、电池过温保护。当锂电池需要充电时,可将充电机引出的正、负极与电源装置的正负极相连。开启设备,完成充电流程。
在传感器信号采集、传输与系统控制装置方面,传感器接受到信号后反馈到主系统中,通过软件程序设定需完成的功能。在具体操作过程总,当罐笼到位后,罐笼接近开关被触发,信号释放,传输罐笼顶部布置的可编程序控制箱,控制箱将数据筛选采集后通过无线传输模块传输到地面无线接收装置中,之后通过以太网光纤或工业信号电缆将数据发送到主机中;主机读取罐帘门、安全门状态信息(此时关闭状态),分析读取信号信息,指示灯按提示点亮,提示操作员下一步动作(二者开启),发出的指令经光纤传递给无线发送模块发出。对安全门与罐帘门发出先后动作(二者开启动作)的指令信号;人员进入罐笼后,操作人员需操作帘门关闭,此时主机会发送关闭信号给无线发送模块发送,无线接收装置收到信号数据后,驱动直流电机工作关闭帘门。帘门到位后发送状态信息通过无线传送到主机,提示需关闭安全门;操作人员发出关闭安全门操作指令。
电动罐帘门技术改造开启、闭合自动化,简化了工人们的工作流程,通过将罐帘门、安全门、罐笼三者进行联动控制,提高了矿山运输设备的自动化程度,简化了操作工艺,提高了劳动效率效率,降低了安全事故的发生。