5-焦家金矿新型闸盘间隙检测装置的应用

焦家金矿新型闸盘间隙检测装置的应用

一、研发背景

根据国家《金属非金属矿山安全规程》规定，提升机闸盘松闸后，其打开间隙必须在1mm左右，最大值不得超过2mm。安全制动时，其空洞时间不得大于0.3s。

传统的提升机闸盘间隙在线监测、弹簧疲劳监测以及偏摆监测均采用行程开关进行检测。经常出现信号误报警停机的问题。为了减少提升机的故障停车，现场应用中常常将该类故障保护屏蔽、拆除，为提升机的安全运行留下隐患。

二、成果内容

原理及功能

本装置采用高精度位移传感器和油压传感器，精密测量闸盘的开闸间隙、开闸油压、制动闸行程，通过与提升机开车信号以及开合闸关系计算出闸盘间隙、开闸油压、闸盘偏摆、弹簧疲劳状态等。装置具有如下详细功能：

1、闸盘温度在线检测、报警及趋势记录；

2、闸盘间隙在线检测、报警及趋势记录；

3、闸瓦磨损在线检测、报警及趋势记录；

4、闸盘偏摆在线检测、报警及趋势记录；

5、盘型制动器弹簧疲劳在线检测、报警及趋势记录；

6、声光报警，并预留报警继电器接口，以供主控系统使用；

7、历史曲线和状态显示（用于长时间工况变化追踪）、故障查询以及参数修改，具有蜂鸣器报警音响信号，大大提高了提升机系统的安全性能。

图1：现场安装效果图

        控制原理及装置使用说明见附件。

三、“新型闸盘间隙检测装置”特点

本装置采用线性化极高的高精度位移传感器，测量精度可达0.02mm，与传统的行程开关和普通的接近开关相比较，本装置无需精确调整传感器的安装位置，系统可通过开车信号、停车信号自动检测闸盘等的初始值，从而动态测量各种监视值。

装置传感器采用IP67防护等级，可应用于油污严重、潮气严重的恶劣工况，解决了行程开关在现场易锈蚀等问题。

四、效益分析

“新型闸盘间隙检测装置”可以推广至所有盘式制动提升系统，具有很高的推广价值。该项目在实际生产中应用，可准确检测闸盘间隙、闸盘偏摆、闸瓦磨损、闸盘温度，能够可靠有效的为盘式制动器提供精准保护。

新型闸盘间隙检测装置能够解决传统闸盘检测精度低、误动据动频繁的问题，极大增强了提升系统的可靠性及安全性，减少了因闸盘报警误动导致的停产检查维修时间，间接增加了提升量，具有较高的安全效益及间接生产效益。

附件：新型闸盘间隙检测装置控制原理及装置使用说明

附件：

闸盘间隙检测装置使用说明

1.






系统安装及功能

本系统有16个闸盘，每个闸盘上有一个压力检测传感器（图纸中定义为Y组），安装在闸的油管上；一个位置检测传感器（图纸中定义为W组），安装在闸盘外能检测闸盘移动处，检测闸盘移动的距离；一个偏摆检测传感器（图纸中定义为P组），安装在闸盘上；两个闸盘温度检测传感器（范围0-200度）。

位置检测传感器：

1、






检测开闸时闸盘间隙的距离；

2、






配合压力传感器的设置，在设定的压力下检测开闸的间隙的距离，判断闸盘弹簧的疲软状态；

偏摆检测传感器：

1、






检测闸盘的偏摆值；

2、






检测闸盘的磨损值；

温度检测传感器：

1、






检测闸盘的温度。

2.






保护

1、






传感器故障，

2、






闸间隙大故障，

3、






闸间隙小故障，

4、






闸盘偏摆故障，

5、






闸瓦磨损故障，

6、






闸盘弹簧疲软故障，

7、






闸盘超温故障。

3.






记录

1、






闸盘间隙最大值记录

2、






闸盘间隙最小值记录

3、






闸盘偏摆值记录

4、






闸瓦磨损值记录

5、






设定压力下的开闸间隙记录

6、






故障记录

4.






曲线图

1、






闸盘间隙

2、






温度

五、触摸屏使用说明

1.





















主画面：有五个功能按键分别进入子画面，A、B、C、D四组闸盘间隙检测，每组4个位置传感器，共16个闸盘间隙位置传感器。两个温度传感器T1、T2。

当PLC未连接或通讯异常时显示PLC通讯故障，闸盘间隙的数值在正常范围内时数值显示颜色为蓝色，故障时为红色；传感器的实际值在正常范围内时，字符显示颜色为蓝色，故障时为红色；温度传感器的实际值在正常范围内时，数值显示颜色为蓝色，故障时为红色。

2.





















点击故障记录按键进入故障查询。

精简显示：显示正在发生的故障；

普通显示：显示所有历史故障。

3.





















点击闸盘间隙记录按键进入，按返回按键显示主画面。

点击相应的按钮进入各个画面。

点击右下角的设置按键进入设置时间范围。

注：为了避免开闸和关闸对闸盘间隙最小值和闸间隙低限报警的影响，设置了开闸延时，闸间隙最小值记录的值是从开闸延时至关闸前1S。

4.





















点击曲线图按键进入曲线图A组画面查看历史曲线，闸间隙存盘每秒存盘一次，温度每分钟存盘一次。

：向后（X轴左端）滚动曲线一页，

：向后（X轴左端）滚动曲线半页，

：向后（X轴左端）滚动一个主划线位置，

：向前（X轴右端）滚动一个主划线位置，

：向前（X轴右端）滚动曲线半页，

：向前（X轴右端）滚动曲线一页，

：设置曲线起始点时间。

5.





















点击调试按键进入调试画面

登录：管理员登录，初始密码Q，参数设置需要管理员权限。

注销：注销管理员登录。

模拟：模拟开车信号，用于调试或检修时模拟开车状态，查看闸盘间隙和调整，需要管理员权限。

改密码：修改管理员密码。

返回：返回主画面。

实时数据：传感器的实际数字量0-32767。

实时距离：经过处理后的工程量，传感器的实际距离，该值在正常范围内显示黑色字符，故障时，显示红色字符。

闸盘间隙：开闸前的实时距离-开闸后的实时距离，该值在正常范围内显示黑色字符，

浅蓝色背景，闸盘间隙小故障时，显示红色字符浅蓝色背景；闸盘间隙大故障时，显示黑色字符红色背景。

6.





















点击保护设置进入保护设置画面

有七个已显示的按键和两个隐藏按键。

登录前

登录后

两个隐藏画面管理员登录后显示。

数据保存：保存修改的参数，当PLC长时间断电或其它异常情况造成修改的参数丢失，用于快速恢复参数。

数据恢复：将上次保存的参数覆盖现在的现在的参数。

保护范围及延时设置：

传感器低限：设置传感器的最小值。

传感器高限：设置传感器的最大值，传感器的实际值超出设置范围报传感器故障，传感器停车时，调整传感器的实时距离在6mm左右。

压力低限：设置开闸后压力的最小值。

压力高限：设置开闸后压力的最大值。

闸间隙低限：设置闸盘间隙最小值，闸盘间隙实际值小于该值延时时间到报警。

闸间隙高限：设置闸盘间隙最大值，闸盘间隙实际值大于该值延时时间到报警。

闸磨损设置：设置闸瓦磨损最大值，闸瓦磨损值大于该值延时时间到报警。

闸盘偏摆设置：设置闸盘偏摆最大值，闸盘偏摆值大于该值延时时间到报警。

弹簧疲劳高限：设置弹簧疲劳高最大值，弹簧疲劳高值大于该值延时时间到报警。

压力设置：设置合适的值，当压力大于该值时记录闸盘开闸间隙值并保存，判断弹簧疲劳故障。

温度高限：设置温度的报警值，根据实际情况设置。

闸间隙小延时：设置闸间隙低限报警延时时间。

闸间隙大延时：设置闸间隙高限报警延时时间。

开闸延时：设置开闸延时时间，避免开闸时对闸盘间隙最小值和闸间隙低限报警的影响。

超温延时：设置超温延时时间，当温度超过温度高限并达到延时时间，报超温故障。

保护功能的启用与停用：

传感器故障的启用与停用，点击相应的按钮。

闸间隙故障的启用与停用，点击相应的按钮。

闸盘偏摆故障的启用与停用，点击相应的按钮。

闸磨损故障的启用与停用，点击相应的按钮。

弹簧疲劳故障的启用与停用，点击相应的按钮。

超温故障的启用与停用，点击相应的按钮。

7、






在保护设置的画面下点击压力间隙进入子画面

左边显示实时压力值和设定压力时的闸盘间隙值，闸盘间隙值用于判断闸盘弹簧疲劳。

右边显示P组闸盘的初始值、当前值、磨损值及偏摆值，当点击闸盘磨损初始化按钮时就将当前值传给初始值，当停车时，初始值-当前值=磨损值，偏摆值是开车时，P组闸盘间隙的最大值减最小值。

8、在保护设置的画面下点击参数进入子画面

用于压力传感器的压力值的校准：

方式1：在压力量程设置框内设置压力传感器的量程范围，点击通用公式设置按钮。

方式2：在压力等于0时点击零点设置按钮设置压力传感器的零值，在参数设置框设置参数值，根据实际压力调整参数。

两个隐藏画面管理员登录后显示。

数据保存：保存修改的参数，当PLC长时间断电或其它异常情况造成修改的参数丢失，用于快速恢复参数。

数据恢复：将上次保存的参数覆盖现在的现在的参数。