副井液压站、电控、一般故障培训教案

1、课程名称副井液压站、电气原理审阅人课程类型理论课学时4个授课时间授课对象西工区机电修班级名称教学目标1、理解液压站基本工作原理及一般故障处置；2、理解副井电气原理及安全回路教学重点1、液压站的工作参数，油压参数；2、液压站的检修保养及一般故障处置；3、副井液压站原理图；4、副井提升机基本参数；5、副井提升机主要电气设备； 6、副井提升机安全回路。教学难点1、 副井液压站原理图；2、副井提升机安全回路授课方法讲授法、举例法、案例法、现场教学法教具仪器设备图纸、黑板等教学过程1、 先对要讲授内经进行简述；2、引入搭接内容逐渐深入讲授具体内容附记：参考资料：1、E141A液压站说明书 2、E141A

2、恒减速液压站在安庆铜矿主井提升机的应用 3、多绳摩擦式矿井提升机E141A型液压站常见故障分析与系统调试 4、矿井提升机制动系统研究 5、煤矿液压控制技术 6、副井提升机电气图纸 7、副井提升机技术协议第一节西工区副井液压站结构性能及工作原理学时：2学时目标深刻理解副井液压站E141A的工作原理及电气控制逻辑重点：1、液压站的工作参数，油压参数 2、液压站的检修保养及一般故障处置 3、副井液压站原理图难点：副井液压站原理图教学环节课堂主要教学内容教学程序设计时间分配 1、 副井液压站简述E141A恒减速液压站是矿井提升机重要的安全和控制部件，它和盘形制动器及电控系统共同组成为矿井提升机液压制动

3、系统。 E141A恒减速液压站功能特点是在紧急制动工况下，通过电控系统实现恒减速控制制动，同时保留了原有的恒力矩二级制动性能，可在恒减速控制系统失效时，自动转换为恒力矩二级制动状态，增加了系统的可靠性。注：二级制动释义：绞车二级安全制动是指绞车进行保险制动时所需的全部制动力矩分两次投入，在保证制动力矩的前提下，先减速后制动，适当延长制动时间，获得较好的制动效果。 对于速度高、提升动力大的提升绞车，在保险制动时，由于系统惯性很大，会产生过大的反向加速度，造成提升设备的损伤和对钢丝绳产生过大的冲击，因此应采用二级制动。二级制动可以用液压系统节流孔大小来进行调节，也可以用延时继电器调节。 当绞车安全

4、回路动作后，一组盘形闸立刻作用于闸盘，产生符合煤矿安全规程规定的反向加速度，使绞车进行平稳可靠地减速，实现一级制动；然后经过一段时间的延时，另一组盘形闸再作用于闸盘，使绞车迅速停车，处于安全静止的状态，从而实现绞车的第二级制动。 二级安全制动的优点是： 1、减少停车时由于惯性引起的冲击，保证停车平稳。 2、防止提升钢丝绳受到猛烈冲击，延长钢丝绳的使用寿命。 3、延时时间可根据需要进行调整，并获得满意的效果。目前，国内提升机采用的安全制动方式多为恒力矩二级制动，也就是将某台提升机所需的全部制动力矩分成二级进行制动。实现第一级制动时，使系统产生符合矿山安全规程的减速度，以确保整个提升系统安全平稳可

5、靠停车，然后第二级制动力矩全部加上去，满足安全规程对最大制动力矩的要求，使提升系统安全地处于静止状态，即恒力矩制动控制。由于第一级制动力矩，即P一级值，一经调定后，将不再变动。为了安全起见，一般按最大负荷、最恶劣工况，即全载下放工况来确定P一级值。而对于主井提升机，多为上提工况；副井提升机负荷、工况变化大，既有全载下放、全载上提，又有轻负荷工况。这样，恒力矩二级制动往往造成紧急制动减速度过大，对于多绳提升机，过大的减速度将导致钢绳滑动突破防滑极限；对于单绳提升机，则增加断绳的危险性，从而危及设备及人身安全。我公司开发的E141A恒减速液压站在紧急制动时，能使制动减速度不随负载、工况变化而变化，

6、始终按预先设定的减速度值进行制动，大大提高了设备的运行安全。二、主要技术参数最大工作油压 14 MPa 最大供油量 15 l/min 工作油温 1565 油箱储油容积 500 L 二级制动延时时间 010 s 电液比例溢流阀控制电压 10 V 比例方向阀控制电压 -10+10 V工作介质 YB-N46 抗磨液压油 外型尺寸 1100×1500×750 (mm) 三 主要控制功能 参看E141A液压站的原理图。1 卸荷液压站采用变量泵作为系统工作油源，使系统更加合理，避免大量发热。2 调压液压站可为盘形制动器提供不同油压值的压力油，油压的变化由电液比例溢流阀来调节。通过改变比

7、例溢流阀的控制电压的大小，可实现制动系统油压的可调性。 3 蓄能器充油系统正常工作前，蓄能器将进行充油，保证安全制动时的使用。4 压力保护系统设有超压保护，当压力超出开闸压力23MPa，发出报警信号，并使提升机停车。5 温度保护在系统工作过程中，当温度超出系统允许温度时，发出报警信号。但是第二次提升时，主电机不能通电，必须等油温下降后，才能正常工作。6 液位保护液位控制器可在液位低时发出报警信号。四 安装与调试1 安装：液压站在生产厂已装配好，并经调试、检验合格。 必须对管路进行循环冲洗。用循环冲洗过滤装置使液压系统的管路反复冲洗过滤,采用变换冲洗方向和振动管路的办法加强冲洗效果,并经常检查过

8、滤器滤芯情况.循环24-72小时后,将装置中的滤芯更换成过滤精度10微米的滤芯,继续循环冲洗过滤,直到化验油品的清洁度不低于NSA1638标准9级,或不低于ISO4406标准18/15级后结束循环冲洗过滤装置. 液压站应在海拔不超过1000 m，周围环境温度10-40的范围内；且通风良好、洁净、无有害气体，没有导电尘埃，无破坏金属及绝缘的腐蚀性气体，无爆炸性气体的室内安装使用。 用户在使用地点，即矿井提升机的车房，按照矿井提升机的布置图把液压站放置到位，并按照管路布置图进行液压管路的连接工作，即把液压站的出油口与盘形制动器装置上的油口连接起来，液压站到盘形制动器之间的管路配联、焊接后，要经过酸

9、洗钝化工艺的各个工序。 各电磁换向阀接线时，应严格按规格中规定的电压和电流值进行配接，并通过操作台上的相应开关反复操作几次，检查动作的灵活性，正确性，可靠性。2 调试前的准备工作：2.1 清洗油箱，盘形制动器，以及各个液压元件，清洗干净是液压站能否正常工作的关键。2.2 由于新油的清洁度不能满足液压系统要求，向油箱加入新油时，必须用过滤精度为10um的滤油车，通过空气滤清器（序号4）加油。向油箱灌注规定的液压油到合适的液位。2.3 检查蓄能器充气情况。蓄能器充气介质为氮气，将充气工具（见图1）C处连到氮气瓶，从蓄能器上卸下保护帽和气阀帽，放松充气工具的锁紧螺母D，将螺母E与蓄能器上充气阀相连，

10、然后拧紧D和B，把手柄A逆时针旋到底。关闭充气工具，打开氮气瓶上的截止阀，调节氮气减压器，把氮气瓶的压力由减压器减到较低压力，顺时针慢慢转动手柄A，顶杆顶开充气阀，然后让氮气缓缓充入气囊，看压力表压力到要求为止，充气压力为1.2倍P一级值。充气完毕应将手柄A逆时针旋到头，关闭充气工具。在关闭截止阀和减压器后，应打开充气工具上的放气塞B，放掉管路上的残余气体，然后卸下充气工具，检查有无漏气，最后装上气阀帽和保护帽。蓄能器充气时，应打开截止阀15，在蓄能器内油压压力达到零后进行。 图1 充气工具2.4按液压站的电控原理图检查配接电线是否正确。2.5油箱加满油后，点动开关检查电机转向，从泵的轴端看，

11、顺时针方向为正确，如果电机反转，重新对电机进行接线，防止损坏油泵3 调试后的技术性能达到以下的要求：3.1 油压稳定： 工作油压在1MPa0.8Pmax之间变化时不允许有大于±0.6MPa压力振摆现象, 不允许有振幅大于0.2 MPa的高频振荡。3.2 在制动或松闸过程中，油压电压的跟随特性要好，当油压P在0.2Pmax0.8 Pmax区间，油压电压的特性曲线基本呈线性关系。3.3电压为零时，系统残压 1.0 MPa。工作油压达到Pmax，电液比例溢流阀控制电压不得超过10V。3.4 对应于同一控制电压时的制动和松闸油压，油压差不允许大于0.7Mpa。3.5 在0.2Pmax0.8

12、Pmax区间，油压跟随电压变化滞后不允许大于0.15秒。3.6 在紧急制动时，要求能实现恒减速控制，系统油压值能根据给定值要求作变化，以保证减速度达恒定值。恒减速功能出现故障时，应马上转化为二级制动。要求P一级值在15Mpa之间任意调节，第一级制动时间t1在10秒内可调，在延时时间内油压下降P5% Pmax，即0.7Mpa。 液压站调试达到上述要求后，才能正常运行。4 工作制动部分的调试： 所有电磁铁不通电，工作制动油压作如下调整4.1 拧松电液比例溢流阀上的安全阀，启动油泵电机，电液比例溢流阀控制电压为最大，同时观察油压表的数值，同时旋拧比例溢流阀的安全阀，使其油压上升到比工作油压Pmax大

13、12Mpa,然后调节遥控溢流阀8,使油压降到工作油压Pmax。4.2 观察最小残压值。电液比例溢流阀控制电压为零时，观察残压是否1.0 MPa。4.3 有规律地改变电液比例溢流阀控制电压的大小，可以得到有规律变化的油压，将电压-油压的对应变化关系的数值记录下来，作出相应的曲线。5 安全制动部分的调试（参看液压系统原理图和电气控制逻辑表）5.1 电磁铁G1、G3通电，盘形制动器的油缸都进入压力油，油压分三次升到工作油压Pmax。观察液压站上各阀之间，连接管路上有无渗漏现象，若有立即处理。并观察盘形制动器的动作是否正常，把闸瓦间隙调整到规定值。5.2调整盘形制动器的闸瓦与制动盘之间的间隙 电磁铁G

14、1、G3通电， G2、G4断电。 在制动器处于全制动状态时，关闭若干组盘形制动器的液压开关，然后液压站压力达到开闸工作压力，调整未被关闭的盘形制动器的间隙，调好后，液压站压力回到零，再关闭调整好的盘形制动器的液压开关，调整未被调整好的盘形制动器的间隙 电磁铁G1、G3断电，制动器处于全制动状态，等待下次开车。5.3 恒减速制动的调试：a. 球阀28关闭，电磁铁G3通电，电磁换向阀22.1通电、22.2断电，启动油泵，电液比例溢流阀控制电压加到最大，然后慢慢调节溢流阀19手柄，由压力表26显示压力比P贴值略低即可。 （P贴值计算见后）。b. 比例方向阀试验：调节好溢流阀19后，使电磁铁G1全部断

15、电，按电控柜的“右移”按钮，压力表26显示下降为零，再按电控柜的“停止”按钮，压力表26显示仍旧为零，按电控柜的“左移”按钮，压力表26显示应与蓄能器压力表14一致。c. 恒减速制动试车：二级制动调试好后，再进行恒减速制动试车。如果恒减速制动没有达到预期要求的值，修正电气调节参数，使其达到要求值。5.3 二级制动的调试：a. 调定第一级制动油压值：球阀28关闭，电磁铁G2、G3通电，G1断电，启动油泵，电液比例溢流阀控制电压加到最大，拧松节流阀25手柄， 然后调节溢流阀21手柄，由压力表26显示压力达P一级值加1MPa即可。（P一级值计算见后）。b. 二级制动试验：关闭球阀28，根据二级制动保

16、压情况，调节节流阀25手柄，使其达到要求（如图2）。 一级制动延时时间t由电控部分来调定。（t值计算见后）。 图2 二级制动性能曲线五 液压站各种油压值的确定 正常工作油压Pmax: (1)式中：Px-为贴闸皮油压值P贴 Pa Pc 综合阻力折算成的油压值，查盘形制动器参数可得。Pa其中： (2)式中： N 作用在制动盘上的正压力 牛顿 n 制动器总油缸数 RCP 制动半径 米 闸瓦摩擦系数 FC 实际静张力差 牛顿 R 卷筒半径 米 A 盘形制动器活塞面积 平方米以=0.35, R/RCP=0.9 代入(2)式得 (3) 其中系数 K: 式中 C 质量特性系数。 （m/s2）式中 m 提升系

17、统总的变位质量 千克。 二级制动时第一级制动油压值的确定。 P一级= (4)对于重物提升时， P一级的计算也用公式(4)，但此时的减速度必须满足以下关系式：a上升=a下放+ (5)另外减速度还要满足提升机防滑条件的要求。二级制动时的第一级制动延时时间的确定： (秒) (6)其中 Vmax-提升机最大运行速度 米/秒 a 紧急制动时的减速度 米/秒2根据煤矿保安规程的规定，重物下放：重物提升：另外仍要满足防滑要求。以上计算是正常生产前的预调值，若与实际不符可作适当调整。六 维护、保养、常见故障及排除方法1 日常工作中的维护与保养：1.1 液压站使用时，要经常检查液压油的使用情况。保证液压站的工作

18、环境洁净，不要让任何脏物，杂质进入液压系统内。如果发现油液较脏，应立即用滤油车进行过滤。如果发现油液变质，应立即更换新油。1.2 液压站调试结束后，非专业人员不得随意拧动各有关阀件的手柄。以确保提升机的正常使用。1.3 安全制动装置上的各阀，应定期检查各个螺钉的连接情况。1.4 每个作业班应检查电磁换向阀G1、G2、G3、G4的动作情况。1.5 在提升机正常工作的间隙时间里，油泵电机一般不应断电。应在残压下运转，若有较长时间的停车状态，应将液压站油泵电机停转，并将电磁换向阀G1、G3断电。确保停车的安全性。1.6元件的装拆，更换时，必须事先清洗干净，避免污物带入。1.7网式滤油器要定期清洗，一

19、般半年清洗一次。纸质滤油器、阀组上的滤芯要经常检查滤芯是否有被脏物堵塞现象，一年更换一个滤芯，以保证过滤效果。1.8液压站的油液，要定期过滤，更换。一般半年过滤一次。要求注入油箱的油一定要经过过滤。加油时必须用过滤精度为10um的滤油车，通过空气滤清器（序号4）加油。1.9 油箱、蓄能器、及其它元件清洗时，不许用棉纱等有纤维的织物清洗，最好用绸布或尼龙布清洗，也可用小麦面粉用水和好后，在元件，油箱壁上粘去脏物，同时要注意不能让面屑留在元件内。1.10每个作业班都要检查各个电磁阀的换向是否灵活，可用螺丝刀推电磁换向阀的推杆，要求动作灵活，若有卡紧、卡死现象，要立即打开电磁阀清洗。再装配时，要注意

20、阀芯的方向，不许装错。同时还要定期检查所有的阀件的安装螺钉是否有松动现象。1.11正常工作时，是不会使用安全制动工作方式的。为了确保事故状态时能可靠实现安全制动，要求每隔半个月人为进行恒力矩二级安全制动试验和恒减速安全制动试验。二级制动试验时(此时矿井提升机不要开动)，用秒表测量电磁阀的延时动作时间，验证二级制动延时时间是否符合要求，各阀动作是否灵活。恒减速制动试验时，首先用电控柜的“左移”、 “右移”按钮试验比例方向阀的动作情况，然后开车做恒减速制动试验。若有异常现象要立即排除。同时还要在记录本上记录试验结果和怎样排除故障的。1.12建议用户建立工作日记，把每天的工作情况，出现的故障，发生故

21、障的原因，排除的方法等。都详细地记录在工作日记中，以便绞车司机、机电维修人员总结和提高维修技能。2 常见故障及排除方法：液压站在正常工作和调试过程中，可能会出现这样或那样的故障，现将可能出现的常见故障及处理方法介绍如下：故障原因故障现象处理方法1.油泵旋转方向反向。2.比例溢流阀10内有脏物。3.遥控溢流阀8内有脏物。4.泵装置上的管路没有连接好或密封损坏。5.油泵出现故障。6.电磁换向阀出现故障。油泵启动以后，主油路压力建立不起或达不到所需油压。1.纠正泵底旋状方向（注意从电机后端看，顺时针方向为正。2.清洗比例溢流阀。3.清洗遥控溢流阀。4.更换密封件、重新连接好管路。5.排除油泵故障。6

22、.检查电气接线，或清洗电磁换向阀。1.溢流阀21或溢流阀19内有脏物。2.节流阀25开口太大或太小，蓄能器16起不到补油作用。3.电磁换向阀G3、G4内有脏物，内泄漏太大。二级制动油压值保压不好。1.清洗溢流阀21或溢流阀19。2.调节节流阀25。3.清洗电磁换向阀G3、G4。1.蓄能器16气压不够或漏气。蓄能器16油压保不住。1.充气或检修蓄能器。七、详解液压站E141A液压站工作原理 液压站为系统提供不同的油压值，油压变化由比例溢流阀调节。 （比例溢流阀）电动机油泵装置由立式电动机（序号6）和恒定变量泵（液压泵序号7）组成，恒定泵最大输出流量为15L/min，它是遥控压力补偿轴向柱塞泵，带

23、有压力补偿阀和变量缸。当遥控溢流阀（序号8)的压力达最大工作油压时，压力补偿阀换向，变量缸使油泵斜盘自动处于“零”偏角最小输出流量状态，并能基本上恒定系统压力，从而有节能和使系统发热小的优点。系统有一个大蓄能器(序号16)。它的作用是当系统实现恒减速控制时作压力源使用，通过比例方向阀(序号17)向制动器供油；当系统实现二级制动时它还可补油用，通过G1、G2电磁换向阀(序号22和序号20)向制动器补油。系统正常工作前，先要向蓄能器充油，G1、G2、G3、G4电磁换向阀断电，压力油经过滤器(序号9)进人蓄能器(序号16)，其压力通过给定比例溢流阀一定的电压，直到压力达到要求值。压力继电器JP1动作

24、，比例溢流阀给定电压降为零，充压完毕，系统可进人正常工作。溢流阀(序号21)预先调到第一级制动油压值。比例方向阀(序号17)是恒减速控制的核心元件。当实现恒减速控制制动时，电磁铁G1、G2断电，电磁铁G3延时断电，电磁换向阀G4延时通电，系统压力先降到比贴闸皮油压低2MPa左右，该压力由溢流阀(序号19)事先调整好，然后根据给定减速度信号给比例方向阀一定的控制电流信号，使比例方向阀阀心右移或左移，或者向油箱排油，使系统压力下降一点，或者由蓄能器供油，使系统压力上升一点。当控制电流为零时，比例方向阀阀心处于中间位置为全关闭状态使系统压力保持恒定依靠这种控制过程使紧急制动减速度保持恒定值，直到系统

25、全部停车。系统正常工作时，电磁铁电磁换向阀G1、G3通电，比例溢流阀电压加到最大值，恒压变量泵打出来的油经滤油器（序号9）、电磁换向阀（序号22）、两个滤油器（序号29）、球阀（序号28)分别进入制动器液压缸，把制动器打开。当KT线圈电压从大减小到零时，油压逐渐下降，直到残压，制动器制动，处于全制动状态。当提升机发生故障时，如全矿停电、超速、超压等，则提升机必须实现紧急制动。 此时电动机、比例溢流阀断电，油泵停止供油，同时电磁铁G1、G2断电，电磁换向阀G3延时断电，电磁换向阀G4延时通电、制动油压迅速降到溢流阀（序号19）调定压力及贴闸皮油压值，然后在比例换向阀（序号17）的作用下，使系统压

26、力随给定信号变化，使减速度保持恒定值，直到系统完全停车。电磁换向阀G3断电，G4通电，使液压缸的油经电磁阀回油，制动系达全制动状态，恒减速控制结束。若恒减速系统发生故障，可自动实现二级制动。在得到紧急制动信号后，电磁换向阀G1断电，电磁换向阀G2通电，电磁换向阀G3延时断电，电磁换向阀G4延时通电，制动器的压力也马上降到溢流阀调定压力PI级，级第一级制动油压值，保压到延时继电器动作，电磁换向阀G3断电，G4通电，液压缸的油经这两电磁换向阀回油箱，制动器达到全制动状态。在延时过程中，蓄能器起稳压和补油作用，其压力由溢流阀（序号21）调定，在整个延时过程中，第一级制动油压值基本稳定在要求值。井口需

27、紧急停车时，要求立即停车，此时只要发出紧急制动信号，电磁换向阀G1、G2、G3立即断电，G4立即通电，实现全制动。液压站出油口两个滤油器（序号29）是为了防止管路内的赃物回到阀组内部，就需要把滤芯取出清洗或更换，安装就位时要仔细一点。液压站学习要从了解设备开始，先简述系统概况，对液压站做一个简单分类，了解现在在用设备的优缺点。在讲完概述后简要讲一下国内其他绞车用液压站：国内提升机系统多采用开环恒力矩（二级制动），即制动力矩在提升机上升或下降的过程中制动力矩是恒定的，但负载时变化的，这就造成实际运行过程中设计要求与实际值误差偏差较大。恒减速制动是以制动是以减速度恒定为控制目标，通过自动调节制动力

28、矩，从根本上改善制动性能，提高绞车制动安全性与可靠性。了解液压站主要参数对认识设备起到基础作用，机电修有必要对技术参数进行记忆，在以后工作中特别是检修工作中对分析设备问题有重要意义。（课后可以进行提问）了解液压站主要控制功能，了解各功能具体意义。安装调试内容仅作了解，加深制动对液压站的了解本段内容不作为重点，只作为了解，具体参数以设定参数为准。有想要自己计算的同志可以在课后共同探讨计算一下试一试。本段内容非常重要，作为重点，内容容易理解，关系到日常实际工作。结合日常工作内容相互交流。比例溢流阀通过弹簧力的大小改变溢流压力大大小变化，比例电磁铁作用在弹簧上的力可以按比例调整，所以就输入信号变化比

29、例溢流阀的压力也会变化本节内容难懂，内容晦涩，但非常重要，在内容后附上液压站原理图配套学习，一步一步讲解，直至讲解清楚。10分钟5分钟5分钟10分钟10分钟20分钟30分钟回顾1、 副井液压站主要技术参数有哪些？2、 液压站主要功能有哪些？3、 液压站电气控制逻辑有哪些？回顾本节课主要内容，捋顺工作内容5分钟作业1、副井液压站主要技术参数有哪些？2、液压站主要功能有哪些？3、液压站电气控制逻辑有哪些？本部分内容是学员课后需要重点掌握并加强学习板书设计西工区副井液压站结构性能及工作原理1、 副井液压站概述二、主要技术参数最大工作油压 14 MPa 最大供油量 15 l/min 工作油温 1565

30、 油箱储油容积 500 L 二级制动延时时间 010 s 电液比例溢流阀控制电压 10 V 比例方向阀控制电压 -10+10 V工作介质 YB-N46 抗磨液压油 外型尺寸 1100×1500×750 (mm) 三 主要控制功能四 安装与调试五 液压站各种油压值的确定六 维护、保养、常见故障及排除方法1 日常工作中的维护与保养2 常见故障及排除方法：七、详解液压站E141A液压站工作原理将图纸绘在黑板上，最好打印一张打图纸直接在上面讲解第二节西工区副井电气原理及安全回路学时：2学时教学环节课堂主要教学内容教学程序设计时间分配目标提高机电修对副井电气原理的认知，提高机电检修工

31、作业务水平导入新课回顾旧课：1、副井液压站主要技术参数有哪些？2、液压站主要功能有哪些？3、液压站电气控制逻辑有哪些？通过回顾旧课提高印象10分钟目标重点：1、副井提升机基本参数 2、副井提升机主要电气设备 3、副井提升机安全回路难点：副井提升机安全回路一、基本参数1 进风井提升机参数1) 主机型号：JKMD-3.5×4(III)E多绳摩擦式提升机（配恒减速液压站）2) 提升高度：H=725m3) 减速比：低速直联4) 最大提升速度：Vmax=9.35/（最大件提升速度6.9/）5) 检查井筒及验绳速度：一般为0.3-0.5m/s；6) 最大加速度：a=0.75m/s27) 主电动机

32、参数：ZKTD低速直联 900KW，750V，51r/min（提升最大件时，转速降为37 r/min，电动机输出功率应不小于700kW），他励，强迫风冷；测温元件PT100共4只。励磁电压：110V/220VDC。二、主电源:提升机房两路6kV进线，一路工作一路备用；提升机房的低压380V电源（包括励磁、液压站、控制电源）两路进线。 三 、电控系统技术特征3.1 总体技术特征本电控系统采用洛阳源创电气有限公司研制开发的“NT型提升机网络化集散控制系统”，该系统于2002年8月通过专家技术鉴定。提升机电控型号：JKMK/SZ-NT-900KW/750V-22CI；（型号含义：多绳提升机全数字网络

33、化控制，电机额定电流/电压满足功率900KW的需要并具有足够的过载倍数（2.0），高压供电6KV，磁场可逆、电枢串联12脉动顺序控制、数字监控器）； 整个电控系统分为三个部分：全数字直流调速系统、网络化操作系统、监控系统。调速系统: 采用西门子公司原装的6RA70系列+整流柜，实现磁场可逆、电枢串联12脉动顺序控制； 网络化操作系统采用西门子公司S7-300双PLC控制，配仿西门子分体式网络化控制的操纵台；监控系统采用台湾研华原装进口工控机系统含大屏幕液晶彩色显示器；操作系统、调速系统、监控系统之间通过工业局域网络进行系统通讯及信号交换，具有远程监控功能。该系统硬件配置整洁、功能强大、技术先进

34、、安全可靠、高效节能。3.2 系统特点：1) 根据提升机的特点，采用磁场可逆、电枢串联12脉动控制。当一组整流装置出现故障情况下，12脉动可手动切换为6脉动，以确保提升机能实现全载半速运行。故障当次，也不需要减少负载量，比较适合大型提升机的负载特点。2) 加减速过程实现6/12脉动顺序控制，对电网的无功冲击较小，功率因数较高。3) 采用了全数字速度、电流、位置闭环控制使提升机在任意速度下运行稳定可靠并保持较高的运行效率。4) 操作和安全保护系统选用两套PLC，主辅PLC之间相互通讯及监视，操作过程实现双线控制方式，对提升机运行关键的信号（如速度、容器位置、安全、减速、过卷等等）均采用多重保护。

35、5) PLC操作控制系统能完成提升机手动、半自动、慢动、检修及紧急控制等各种运行方式的控制要求等。控制系统根据罐位与去向之间的距离及提升种类，自动选取最大的运行速度，提高系统的运行效率。手动：司机根据信号系统情况，通过速度给定器件控制提升机在额定速度以下任意速度运行，自动减速、自动准确停车，同时要受到行程控制器的限制。低速下放大型设备或长材料：只允许手动操作，最大速度6.9m/s。半自动：在半自动运行逻辑具备条件时，司机根据系统情况通过按钮开车，让提升机完成一个提升循环，并具安全联锁；具有自动选择去向，确定运行速度等功能，自动加速、自动减速、自动准确停车。检修：检修速度：0.30.5m/s，检

36、修时手动开车。慢动：自动时，要罐所在中段（水平）的信号工直接控制提升机慢上、慢下及换层控制，手动时只能由司机操作。在任何运行方式下，司机通过急停按钮或脚踏开关实施急停操作。故障开车：<1>单桥全载半速：整流桥单桥出现故障情况下，通过手动切换使整流装置在6脉动运行，实现半速全载运行，单桥提升时不需减少负载。 <2>当一套PLC故障时，系统仍然能满足操作、运行和安全保护、后备保护功能。当两套PLC故障时，提升机能实现低速应急开车，速度<2m/s，并须具有现行煤矿安全规程规定的各项保护功能，且指示事故状态；6) 具有三条安全保护回路，其中，软件安全回路两条、硬件安全回路

37、一条，关键环节采用三重或多重保护，比如过卷、超速等。轻重故障具有声、光报警。7) 监控系统采用研华工控，CPU台湾产工控机作为上位机，配大屏幕彩色显示器及彩色打印机，实现多画面实时监控，多参量数码及曲线显示、记录，各种故障的报警及记录，所记录的图表、曲线多达10天以上所进行的提升循环。8) 系统具有远程诊断功能，通过电话网络对本提升机电控系统的各个输入口、输出口以及中间参量进行观察、分析，能够在较短的时间内确定故障的原因并找到相应的解决办法，有利于与现场使用人员的技术沟通以及快速地处理故障及问题；9) 采取必要的硬件、软件的抗干扰措施，确保整个系统不受电磁干扰、供电电源的干扰，并对其他设备不产

38、生危害性的干扰；10) 经过优化设计，使设备的性能更加强大，硬件包括接线更加整洁，如原来由继电器进行隔离的线路均由光隔完成，使继电器数目减少到最少的必要程度。11) 整流装置的过载能力大于电动机的过载能力，确保负载变化为-120%0+120%时，整流装置能满足四象限安全运行要求。12) 控制柜结构形式：全新的电控柜结构，大玻璃门、喷塑面板、模块化组件、组合柜结构，美观并且便于维修；柜体颜色：浅陀灰+“源创蓝”组合；电控柜为全密闭，防护等级高于IP21。13) 整流装置的功率因数高于0.83。3.3 电控设备成套范围序号名称型号/规格数量备注一电控系统（下含1-21项）1整流变压器SZG-800

39、，6kV/375V初级和次级绕组间加一层静电屏蔽层，且该屏蔽层应接地，高压侧±2×2.5%，五档，无载调压，带测温装置2台干式，800Kva，Dd0，Dy11各一台。2励磁变压器SZG-50KVA 380V/400V；满足磁场反向4倍强励要求；1台干式，带测温装置3电抗器KPL-0.75mH/1350A1台两倍电流不饱和4快速开关DS12-20/081台上海立新5电枢调节及整流柜西门子6RA70全数字调节器 +大功率晶闸管功率组件，长期额定电流：2500A1套磁场可逆，电枢串联12脉动，与主控PLC通讯，网络化控制，数字化复合控制6励磁调节及整流柜西门子6RA70数字调节器

40、1台76/12脉动切换柜刀开关切换，1台切换加电气闭锁8PLC程控柜主控PLC S7-300（双PLC控制）1台含UPS9低压辅助柜FZG 含稳压电源，带主电机风机变频控制1台西门子低压器件10网络化操作台CZT409仿西门子分体式1台含辅控PLC S7-30011上位监控系统P4工控机（3.0G/1G内存/160G） +19寸液晶+A3彩色打印机1套台湾研华工控， 12井筒开关KGE1、 LX41套磁开关具有煤安“MA”标志13测速发电机ZYS-8A2台上海南洋、永磁式14轴编码器(含弹性联轴节)LF-1024/5000BM3台日本产品，高精度15主电机测温多路巡检仪表（监测主电机绕组、轴承

41、测温）1台安装于操作台上16远程诊断装置1套远程通讯17提升机后备保护ZEDN1套徐州卓尔18DP网通讯电缆6XV18301套主电控间通讯19信号采集屏蔽电缆RVVP（T）-1.0mm21套数字、模拟量信号采集20笔记本编程器DELL1套带编程软件、编程电缆21设备的软件、调试及培训、资料1套二电视监控系统（下含1-3项）1工业电视监视系统CCTV，光纤传输1套上、下井口各一监测点，车房设监视电视2光纤2芯850米铠装单模3光纤附件1套含尾纤、光端机4、主要电控设备的主要特点4.1 主整流变压器ZSG干式整流变压器，F级绝缘，按B级温升校核。一次电压6kV，预埋测温电阻以检测绕组的温度，配温度

42、仪表。整流变压器的制造与验收按GB6450-86进行。连接组别：Dd0，Dy-11 ； 短路阻抗：6%。4.2 全数字调节及电枢变流器柜 （含励磁控制）传动系统主回路方案为磁场可逆，电枢串联12脉动。采用三台全数字直流调节装置，配大功率整流柜，其中两台为电枢，一台为磁场可逆调节器。电枢整流桥三相不可逆；磁场整流桥三相可逆；直流输出电压、电流满足主电机调速性能及过载倍数的要求。磁场调节装置满足主电机在力矩换向时4倍强励、快速换向的要求，。 全数字调节的动静态技术性能满足提升机四象限运行要求，并满足的提升工艺要求的过载能力和安全系数，满足各种工况下力图的要求。静态精度0.1%； 动态跟踪误差5%；

43、 调速范围100：1； 速度指示精度0.01m/s u 变流器柜设有强迫通风装置, 具有冷却风机故障保护。u 具有主回路过压、过流保护；u 具有主回路接地、可控硅缺臂保护；u 具有励磁欠流、过流保护；u 具有测速反馈故障保护；u 手动、半自动测速给定控制；u 加、减速过程防冲击的S形曲线控制；u 速度及电流双闭环控制；u 参数的显示和调整通过菜单指示设定；u 具有转矩、电流限幅功能；u 根据电流给定值、电机反电势、电流断续连续等情况对电流调节回路进行预控制，从而系统动态性能；u 优化电流调节器、速度调节器的参数；u 装置本身自监控与自诊断并有告警功能；u 对于12脉动，进行顺序控制以减少无功冲

44、击及谐波分量。u 传动装置的速度反馈采用测速机与编码器热备冗余方式，当某个测速元件发生问题时，传动装置通过监测自动选择正确的反馈回路，并报警提示，仍能保证提升机正常运行。4.3 低压辅助电源柜 1) 双回路进线，手动切换。为提升机和辅助设备供电, 配具有数字显示和变送功能的电力仪表。馈出回路包括：提升系统附属设备380V低压负荷、1台380V/220V变压器及出线，为辅助驱动设备及电子元器件提供220V电源、1台380V/127V变压器及出线，提供井筒127V信号电源、6路380V 备用回路（二回100A,四回20A）。并配有UPS不间断电源，以便在主电源故障情况下，能够使提升机实现可靠的安全

45、制动，为计算机提供电源，保证计算机的运行和数据保持。元器件采用施奈德和西门子品牌产品。其中，照明电源采用双回路自动切换开关（如CA1S-63M），。2) 主电机风机变频控制4.4 提升数控柜 1) 选用Siemens公司的双套S7-300可编程控制器。双PLC之间既有软件上的联锁，还有硬件上的联锁和看门狗电路，对PLC的运行进行监视并参与安全保护。2) 主控PLC由主机架、电源板、CPU板、通讯板、高速计数板、模拟量I/O板、数字量I/O 板、调制解调器等硬件组成，输入输出口留一定的余量。3) 主控PLC应用软件能完成提升机手动、半自动、全自动、检修、换层、慢动、紧急控制开车等运行方式的控制要

46、求。4) 控制与监视提升系统各路电源。并且对强迫通风风机实现顺序联锁控制；5) 完成提升机运行工艺要求的控制功能及各项安全保护。6) 实现对调速系统行程速度给定的控制，三道以上自动减速保护，停车时自动抱闸停车。7) 与信号系统、装卸载控制系统之间的提升信号闭锁。8) 实现完善的保护功能，对于全程包络线超速、过卷、减速等安全保护具有多重独立保护。同时，还能完成定点速度监视、过负荷、欠电压、减速过速、等速过速、井筒开关监视、电机及减速器油温度检测、钢绳滑动检测、闸瓦磨损、弹簧疲劳、信号联锁、尾绳扭结、风机风压、液压站油压及温度等监控与保护功能，并与安全回路或一次开车回路联锁，报警和自动保护；9)

47、实现数字行程给定功能，定位精度|1|cm，并实现数字行程罐位位置显示，在井筒内设置同步开关对光电编码器进行同步校正。10) 实现PLC故障状态下的低速故障开车功能。11) 保护功能按下列三类设置：u 立即施闸的紧急停车。如：电源断电、快开跳闸、主回路过压、失磁、PLC故障、过卷、超速、急停、减速过速、过流、主回路失压等。u 先按设定减速度减速，然后紧急停车。u 完成本次提升后，不允许再次开车。12) 完成提升机位置闭环控制，实现位置的多重同步监测、校验等功能。13) 主控PLC的故障自诊断，具有看门狗和负载能力显示功能。14) 实现PLC程序、安全故障及事件的实时打印。15) 软件和硬件冗余的

48、安全回路。16) 现场安全事故信号采用光电隔离后进PLC，利用PLC内部安全回路和外部硬件安全回路共同构成两重安全保护。在PLC内部也可设置多重保护回路，以实现对各种故障的综合判断。具有所要求的各种保护。17) 具有远程诊断功能。4.5 网络化操作台辅控PLC除了具备电子数字监控器的功能外，操纵台上需要从PLC输入、输出口进行接线的，均从辅控PLC就近接线，辅控PLC安装在操作台台体内，并与主控PLC进行网络通讯，各种信号线通过通讯电缆完成，实现网络化控制。 操作台上装有指示灯、仪表、选择开关、按钮、音响设备、数字深度指示器等，能实现提升机运行的各种控制工艺的要求。u 辅控PLC由主机架、电源、CPU、通讯、高速计数、模拟量I/O、数字量I/O板等模板组成。有独立的安全保护环节，与主控PLC互相监视，协同工作。u 仪表主要显示的内容：罐位数字深度指示器及柱式模拟深度指示、提升速度、电枢电流、励磁电流、制动油压、可调闸电流、高压电源电压等。u