基于FBD的主井箕斗挂钩可靠性监测改造

　　1.主井箕斗挂钩挂不住箱体的危害

　　主井箕斗活动底部卸矿后不能复位，挂钩没有挂住箱体，运行后斗箱倾斜，使箕斗下部卸载口与卸矿溜槽甚至是井壁相撞，导致箕斗受力变形或矿石掉落于井筒中，砸坏井筒内电缆、钢梁和尾绳，使首绳损伤或断裂；若提升机在高速运行过程中，箕斗与井壁撞击，提升系统瞬间产生巨大电流冲击主电机、整流变、直至总降系统，造成重大事故，如可控硅击穿，总降跳闸等。

　　2.事故产生的原因及预防措施

　　经过长时间对箕斗运行过程进行观察和几次对箕斗挂钩失效事故的现场勘察分析得出，造成类似事故的主要原因有以下几点：

　　2.1.由于长期磨损，活动底部卸载托轮中心与托轮曲轨面的尺寸变大，托轮曲轨上的自锁点起不到自锁作用。

　　2.2.钩板轮轴承轴向游隙太大或固定钩板轮在斗箱上的六个螺栓松动，当钩板轮的导轮脱离轨道瞬间偏摆时，箕斗钩子钩不到掣子。

　　2.3.悬挂卸载直轨横梁不水平，造成直轨倾斜。

　　2.4.托轮曲轨面上有异物，如块状废石等，卡住斗箱使其不能复位。

　　2.5.掣子被矿石块或矿泥填死，使挂钩不能挂住。

　　2.6.由于脱焊，矿石砸等原因使掣子损坏，钩板轮上的钩子变形等，也可能造成“张嘴”。

　　针对上述原因，结合卸载工艺过程，总结几次事故的经验教训，可采取以下几条措施来预防该类事故的发生。

　　2.6.1.严格执行操作人员和维修工的班点检，班组长日点检，技术人员周点检。若钩板轮、掣子、托轮、曲轨等发现问题时及时处理。

　　2.6.2.高度重视箕斗和计量斗漏矿问题，及时更换衬板或活动底部增装旧皮带等措施，力争使箕斗、计量斗少漏或不漏矿石，避免矿石夹住托轮或砸坏钩子，掣子等设施。

　　2.6.3.根据使用周期和点检情况，定期更换钩板轮，掣子、托轮曲轨及卸载直轨。

　　2.6.4.安装监控摄像设备，使卸矿工在操作间都能看到箕斗两侧挂钩在箕斗离开卸载直轨时是否可靠挂上，发现问题及时采取措施。

　　2.6.4.安装箕斗挂钩是否挂好检查保护装置，及时在挂钩未挂好时，提升系统进行跳闸报警提示。

　　3.可靠地解决方法

　　箕斗挂钩在整个提升过程中，在箕斗进入卸载站直轨后是未挂好的状态，在井筒中其他所有位置都是挂好状态。因此，当箕斗离开直轨，箕斗挂钩挂上箕斗箱体后，我们对其进行检测，并将此状态反馈给提升机系统，两者之间形成连锁；若挂钩挂好，提升机正常运行，若挂钩未挂好，提升机进行减速停车，并进行声光报警。然后卸矿工再让箕斗慢上到位停车，对箕斗挂钩进行检查处理再运行。

　　具体步骤：

　　3.1.在掣子9上合适位置安装YG-1永磁感应继电器，安装要点：永磁感应继电器首先固定在形状相同的厚度为10mm的铝板上，不能用铁板，因为铁板是铁磁物质，将影响永磁继电器的磁路，使它不能正常工作。然后，再用镙丝固定在预先焊好的薄铁板上。再在挂钩3头部上方中间焊一个合适的扁钢，扁钢高度须和永磁开关配合好，用万用表试验既不碰撞到永磁继电器又在挂钩挂不好时，使永磁继电器可靠动作。为了使扁钢在挂钩挂上时不碰撞到永磁继电器的上边，扁钢上部内侧倒角要合适。

　　3.2.把箕斗本身作为24V电源的负极，即导线一端和箕斗相连，导线另一端和永磁继电器串联后，接到滑块上，滑块固定在框架上并利用绝缘木与箕斗绝缘。再在井塔围栏上固定钢丝刷，钢丝刷与围栏之间要绝缘。滑块安装两块，钢丝刷两个，箕斗一边一块，用于检测两侧的挂钩情况。

　　3.3.将钢丝刷接收到的箕斗两侧挂钩信号接入接地继电器回路中，接地继电器输出信号接入提升机卸载系统传输至提升机控制系统AHC。对提升机控制系统进行编程，判断两侧挂钩情况，将挂钩判断结果信号接入提升机运行安全回路之中，同时在上位机上显示两侧挂钩情况，若挂钩一侧或两侧没有挂好时，提升机实现自动停车。控制过程图如下：

　　主要程序如下：

　　>1）DiCSBG114SkX_LckWhl1南挂钩检测输入信号

　　>2）P32.C1.SkipX_AtDumping箕斗在卸载站输入信号

　　>3）DiCSBG115SkX_LckWhl2北挂钩检测输入信号

　　>4）P23.C1.PositionConveyanceX_箕斗在井筒中位置值

　　>5）TpDistanceHookCheck检测挂钩是否挂好位置值

　　>6）P54.C3.SkipX_LockHookOff1南挂钩挂好输出信号

　　>7）P54.C3.SkipX_LockHookOff2北挂钩挂好输出信号

　　>8）SkipX_LockHookOfftrip挂钩未挂好输出故障信号

　　P32.C2.DownOrder提升机下运行命令信号

　　以上程序中将TpDistanceHookCheck（检测挂钩是否挂好位置值）设定为6米，SkipX_LockHookOfftrip（挂钩未挂好输出故障信号）接入提升机安全回路跳闸输入信号中。当提升机位置值大于6米时，LevelHigh_1输出信号为Ture。当有挂钩未挂好信号、提升机向下运行命令信号和LevelHigh_1输出信号都为Ture时，SkipX_LockHookOfftrip（挂钩未挂好输出故障信号）输出为Ture，则提升机进行“挂钩未挂好”报警，提升机进行自动停车。若箕斗挂钩处挂好状态，则提升机正常运行。

　　挂钩情况在上位机上显示如图：

　　4.硬件选型：

　　4.1.接地继电器型号：CM-IWN-DC如下图

　　功能：

　　工作原理：

　　4.2.YG-1永磁感应继电器：

　　工作原理：YG-1永磁感应继电器内部安装有玻璃管，玻璃管内部封装了一对或者一组接触点的干簧管，遇到磁铁或U性部位间被阻断时，接触点就可以转换状态。

　　5.结论：

　　箕斗挂钩失效的危害和后果是可怕的。我矿自实施上述措施后，挂钩检查系统能及时的判断出箕斗在离开卸载站直轨时，挂钩是否挂好的情况，避免了严重后果的发生，从而保证了主井卷扬的正常运行，确保正常生产秩序不受影响。

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