1461

14.6.1. Аппараты защиты и контроля

На действующих подъемных установках со шкивами трения для защиты от пробуксовки канатоведущего шкива по канатам и контроля проскальзывания канатов по шкиву применялись аппараты АЗП, АЗП-Л. В последние годы многоканатные подъемные машины комплектовались аппаратами ЯАГ2701 или Я9516 (ящик противоаварийной защиты).

Внастоящее время ведутся разработки и начинают внедряться на подъемных установках системы управления и комплексной защиты шахтных подъемных установок на базе современных технических и программных средств (типа УКПЗ, ЗКДР, АЗКД и др.), обеспечивающие, в том числе, и защиту от пробуксовки канатоведущего шкива, и сигнализацию при проскальзывании канатов.

Все эти аппараты для контроля скольжения канатов используют принцип постоянного сравнения пути, проходимого канатом и канатоведущим шкивом, и позволяют контролировать как пробуксовку шкива, так и проскальзывание канатов при любых скоростях движения машины. Отличаются они элементной базой, на которой выполнены схемы аппаратов.

Вкачестве путевых датчиков используются импульсные датчики, связанные с валами канатоведущего КШ и отклоняющего ОШ шкивов. Если подъемная установка не имеет отклоняющих шкивов, то для получения путевых импульсов перемещения каната датчик привязывается непосредственно к канату при помощи прижимного ролика. При наземном расположении подъемной машины путевой датчик каната привязывается к копровому шкиву.

Защита от пробуксовки (рис. 14.25) состоит из шкафа противоаварийной защиты типа ЯАГ-2701-237МУ4 (Я9516-0004) и двух датчиков перемещения. В шкафу смонтирована электронная часть аппарата, состоящая из логических элементов «Логика-И», выходных реле и блока питания.

Датчики перемещения предназначены для преобразования углового перемещения канатоведущего шкива и линейного перемещения канатов в последовательность электрических импульсов.

Датчики состоят из путевого выключателя КВД-25 и диска с зубцами. Количество зубцов на диске зависит от его привода.

Диск датчика перемещения канатоведущего шкива ДПШ имеет один зубец (выступ) и устанавливается на валу тахогенератора, который связан с главным валом машины через редуктор. Передаточное отношение этого редуктора принимается таким, чтобы при максимальной скорости подъема частота вращения тахогенератора была порядка 1000 об/мин.

Диск датчика перемещения канатов (ДПК) устанавливается на валу отклоняющих шкивов и имеет 12 зубцов при диаметре отклоняющих шкивов 3

ми 8 зубцов при диаметре отклоняющих шкивов 2 м.

451

При отсутствии отклоняющих шкивов диск устанавливается на валу ролика диаметром 200 мм, прижимаемому к одному из канатов, и имеет 1 зубец.

Для нормальной работы выключателя КВД-25 диск датчика должен иметь следующие параметры:

–высота зубца – 40 мм,

–ширина зубца – 40 мм,

–ширина впадины – 40 мм.

Рис. 14.25. Функциональная схема защиты от пробуксовки канатоведущего шкива и контроля проскальзывания канатов.

Условно схему защиты можно разделить на канал защиты, канал контроля и блок питания. Каналы защиты и контроля имеют аналогичные схемы и работают следующим образом. Путевые электрические импульсы от датчика ДПШ поступают на формирователь импульсов ФИ1, а затем на счетный вход канала защиты СЧ1 и схему формирования импульсов сброса счетчика канала контроля ФИС2. Путевые импульсы от датчика ДПК поступают на формирователь импульсов ФИ2, а затем на счетный вход счетчика контроля СЧ2 и на схему формирования импульсов сброса счетчика защиты ФИС1.

В случае остановки подъемных канатов путевые импульсы от датчика ДПК не поступают, сбросовые импульсы не формируются и счетчик защиты СЧ1 начинает счет импульсов. При поступлении четвертого путевого импульса отключаются промежуточное реле ПР3 и реле защиты РЗ (К1). Контакты реле РЗ (К1) разрывают цепь защиты подъемной машины и включают сигнализацию о пробуксовке канатоведущего шкива.

При скольжении подъемных канатов по неподвижному канатоведущему шкиву или выходе из строя датчика ДПШ прекращается поступление импульсов сброса на счетчик контроля СЧ2, и после прихода четырех путевых импульсов от датчика ДПК отключаются промежуточное реле ПРС, реле РС (К2) и включается сигнализация о проскальзывании канатов.

452

Рис. 14.26. Схема подключения защиты от пробуксовки канатоведущего шкива по канатам: а – выпуска до 01.1991 г.; б – выпуска с 01.1991 г.

Для проверки каналов защиты и контроля необходимо при движении машины на малой скорости (порядка 0,5 м/с) нажать кнопку SB1 «Проверка».

При этом срабатывает герконовое реле ГР1, контактом которого блокируется путь прохождения импульсов сброса на счетчик защиты СЧ1 и счетчик контроля СЧ2, что приводит к отключению реле РЗ (К1) и РС (К2).

Подготовка схемы к работе после срабатывания каналов защиты и контроля производится нажатием кнопки SB2 «Взвод», что приводит к срабатыванию герконового реле ГР2 и сбросу на «нуль» счетчиков каналов защиты и контроля и втягиванию реле РЗ(К1) и РС(К2).

Схема подключения аппарата Я9516-0004 приведена на рис. 14.26.

14.6.2. Наладка и периодические проверки аппаратов защиты и контроля

При наладке необходимо проверить правильность монтажа защиты в соответствии с заводской инструкцией.

Для исключения ложных срабатываний защиты каждый из путевых датчиков КВД-25 должен подключаться к шкафу защиты отдельным трехжильным экранированным кабелем. Использование свободных жил кабелей коммутации схемы управления подъемной машины для подключения датчиков КВД-25 не допускается.

453

Необходимо также при наладке и периодических проверках защиты в процессе эксплуатации проверить:

–состояниеинадежностькрепленияпутевыхдатчиковизубчатыхдисков;

–состояние и надежность всех электрических соединений (зажимов, соединительных кабелей);

–исправность работы защиты при пробуксовке шкива и сигнализации при проскальзывании канатов.

После подачи напряжения питания на аппарат защиты и контроля необходимо проверить все выходные напряжения на блоке питания. Они должны соответствовать технической характеристике блока питания и аппарата защиты. Отклонение питающегоивыходныхнапряженийблокапитаниянедолжнопревышать10 %.

При движении подъемной машины со скоростью 0,5 м/с вольтметром постоянного тока проверить наличие путевых импульсов датчиков перемещения канатоведущего шкива и канатов. Амплитуда путевых импульсов должна составлять не менее 12 В для выключателей КВД-25. В случае отсутствия импульсов от датчика перемещения необходимо отрегулировать положение этого датчика относительно зубчатого диска.

14.7. Защита от недопустимого поднятия петли уравновешивающего каната

На подъемных установках с уравновешивающими канатами при движении машины и возникновении колебаний в этих канатах возможны случаи их «захлестывание» и поднятие петли уравновешивающих канатов. Это может привести к аварии на подъемной установке.

Опыт эксплуатации подъемных установок с уравновешивающими канатами показал, что после каждого затормаживания подъемной машины предохранительным тормозом или резкого затормаживания рабочим тормозом для исключения вероятного «захлестывания» уравновешивающих канатов включение машины в работу допускается только после успокоения колебаний в уравновешивающих канатах. Поэтому в таких случаях до включения машины в работу машинист подъема должен получить сообщение стволового о том, что уравновешивающие канаты находятся в нормальном спокойном состоянии. Такое требованиедолжно бытьотражено винструкциидлямашинистаподъема.

14.7.1. Требования к защите

Каждая подъемная установка с уравновешивающими канатами должна быть оборудовании защитой, включающей предохранительный тормоз и подающей сигнал машинисту подъема при недопустимом поднятии петли уравновешивающего каната.

Устройство и схема защиты должны иметь самоконтроль исправности и возможность периодических (ежесменных) проверок их работы.

454

14.7.2. Устройства защиты

Серийно выпускаемых устройств (аппаратов), предназначенных для защиты подъемных установок при недопустимом поднятии петли уравновешивающего каната, нет. Поэтому эта защита на каждой подъемной установке собирается из изготавливаемой на шахте конструкции устройства, контролирующего поднятиепетли(УКПП), исерийновыпускаемыхаппаратовИКУ-2, ДКПУ ит.п.

Контроль недопустимого поднятия петли уравновешивающего каната осуществляется, как правило, контрольным тросом, протянутым горизонтально внутри петли перпендикулярно ее плоскости. Контрольный трос протягивается на высоте 0,5–1 м от основания наиболее поднятой петли. Один конец троса надежно закрепляется в стенке (армировке) зумпфа, а другой его конец через блочок возле противоположной стенки зумпфа выводится в ближайшую камеру, где подключается к устройству УКПП, контролирующему перемещение контрольного троса при воздействии на него поднимающейся петли каната. Этот конец троса должен крепиться таким образом, чтобы при недопустимом поднятии петли уравновешивающего каната и срабатывании защиты обеспечивалось его отсоединение (выдергивание) из устройства.

Возможны различные варианты выполнения устройства, контролирующего перемещение контрольной петли уравновешивающего каната (УКПП). Общим для всех вариантов остается требование самоконтроля обрыва контрольного троса.

Вкачествеаппаратов, работающихотустройствУКПП, могутприменяться аппараты с искробезопасными входными цепями, например, можно использовать искробезопасное электроконтактное устройство ИКУ-2 или любое аналогичное. Могут использоваться также аппараты ДКПУ со своими датчиками. Наиболее целесообразно использование аппарата ИКУ-2. Электронный блок аппарата ИКУ-2 имеет два независимых канала. Для схемы защиты от недопустимого поднятияпетлиуравновешивающегоканатаиспользуетсяодинизканалов.

Одним из вариантов устройства, контролирующего поднятие петли (УКПП), получивших распространение на шахтах, является рама высотой 1 м, в направляющих которой перемещается на специальной утяжеленной планке постоянный магнит МП. К этой планке прикреплен свободный конец контрольного троса. Рама жестко закрепляется в камере и имеет ограничители перемещения планки с магнитом вверху и внизу. На раме в средней ее части устанавливается герконовый датчик ДГ типа ДПУ2 или любого другого, против которого при отсутствии поднятия петли уравновешивающего канатарасполагаетсяпланка спостоянныммагнитом. Контакт герконовогодатчикавэтомположениимагнитазамкнут. Принедопустимомподнятии петли уравновешивающего каната контрольный трос поднимает планку с постоянным магнитом до упора в ограничитель перемещения планки, и контакт герконового датчика размыкается. Дальнейшее перемещение контрольного троса приводит к выдергиванию его из крепления к планке, и планка с магнитом падает вниз рамы. Вэтомположениимагнитаконтактдатчикатакжеразомкнут.

455

Герконовый датчик подключается к искробезопасным входным цепям аппарата ИКУ-2 (или другого, аналогичного по функциям контроля). Питание аппарата должно осуществляться от напряжения 127 В цепей сигнализации подъемной установки.

Монтажно-принципиальная схема защиты от недопустимого поднятия петли уравновешивающего каната при использовании первого канала ИКУ-2 приведена на рис.14.27, а подключение к ИКУ-2 устройств различных вариантов контроля поднятия петли (УКПП) приведена на рис.14.28.

Рис. 14.27. Монтажно-принципиальная схема защиты от недопустимого поднятия петли уравновешивающего каната

Рис. 14.28. Схема подключения устройства контроля поднятия петли уравновешивающего каната (УКПП): а – устройство УКПП с герконовыми датчиками; б – устройство УКПП с контрольной петлей провода

456

Эта схема имеет высокую степень самоконтроля, поскольку в исходном состоянии выходное реле К5 втянуто, а при срабатывании защиты или неисправности схемы (отсутствие питания, обрыв цепи датчика, потеря магнита и т.п.) реле К5 обесточивается. Его размыкающий контакт по стволовому кабелю сигнализации управляет работой реле контроля поднятия петли РК1, расположенного в помещении подъемной машины. При обесточивании реле РК1 разрывается цепь защиты и включается сигнализация о срабатывании защиты.

Для периодической (ежесменной) проверки работы защиты с УКПП, приведенной на рис. 14.28, а, должен предусматриваться специальный вспомогательный тросик проверки, прикрепленный к горизонтальной части контрольного троса и выведенный в удобное для проверки место. При проверке действия защиты стволовой при помощи этого тросика приподнимает контрольный трос до срабатывания защиты. Такая проверка защиты контролирует также свободное перемещение планки с магнитом в устройстве УКПП, но несколько усложняет конструкцию защиты и проверку ее работы.

Более простое устройство УКПП получается при использовании вместо контрольного троса контрольной петли (КП), выполненной из шахтного винилового телефонного кабеля со стальным сердечником. Контрольная петля серединой петли надежно закрепляется на одной из стенок зумпфа, а концы ее через ролики заводятся в надежно закрепленное устройство УКПП и подсоединяются к зажимам, установленным на изолирующем основании (см. рис.14.28, б). Подключение проводов кабеля должно обеспечивать их надежное соединение с ИКУ-2 и их обрыв на зажимах УКПП при недопустимом поднятии петли уравновешивающих канатов.

Схема защиты с таким устройством УКПП имеет полный самоконтроль и обеспечивает более удобную ежесменную проверку при помощи кнопки SB1, установленной в удобном для стволового месте.

14.7.3. Наладка защиты

Перед спуском в шахту аппарата ИКУ-2 необходимо проверить его работоспособность на каждом канале следующим образом:

1. Перед включением в сеть необходимо на колодке питания аппарата переключить его на напряжение 127 В (аппарат выпускается с завода включенным на напряжение 660 В), установить предохранитель на номинальный ток 1 А, после чего подключить аппарат к сети 127 В.

К контактным зажимам аппарата 2–3 первого канала (11–12 второго канала) подключить сопротивление 20 Ом, при этом должны сработать реле К3, К5 первого канала (К4, К6 второго канала) и засветиться светодиод, сигнализирующий о срабатывании реле первого канала (или второго канала). При необходимости подстройка производится резистором R20 первого канала (R21 второго канала). Не разрывая цепи, увеличить сопротивление до

457

120 Ом. При этом должны отключиться реле К3, К5 первого канала (К4, К6 второго канала) и погаснуть соответствующие светодиоды.

2.При использовании устройства УКПП с герконовыми датчиками и постоянным магнитом необходимо конец контрольного троса закрепить на планке постоянного магнита таким образом, чтобы магнит находился против датчика и обеспечивал надежное замыкание контакта датчика.

Расстояние между магнитом и датчиком при установке датчика должно быть не более 40 мм.

Перемещение планки с магнитом в раме УКПП контрольным тросом должно происходить свободно без перекосов и заклиниваний.

При перемещении планки с магнитом вверх или вниз от датчика должно происходить надежное размыкание контакта датчика еще до подхода планки к крайнему верхнему или нижнему ее положению в раме устройства.

3.Проверить срабатывание защиты от устройства периодической проверки (вспомогательный тросик проверки или кнопка проверки в зависимости от схемы устройства УКПП).

14.8. Защита от выдергивания тормозных канатов

вместе их крепления в зумпфе или протяжке их

вамортизаторах

На клетевых подъемных установках, оборудованных парашютами с захватом за тормозные канаты, при срабатывании парашютов происходят их заклинивание на тормозных канатах и протяжка их в амортизаторах. Дальнейшее движение машины после срабатывания парашютов может привести к аварии на подъемной установке. Включение подъемной машины на спуск клети, на которой произошло срабатывание парашютов, приводит к напуску головного каната, а при включении машины на подъем этой клети – к выдергиванию тормозных канатов в месте их крепления в зумпфе.

14.8.1. Требования к защите

Каждая подъемная установка, оборудованная парашютами с захватом за тормозные канаты, должна быть оборудована устройствами, включающими предохранительный тормоз и сигнал машинисту в случае выдергивания тормозных канатоввместе их крепления взумпфеилипротяжке ихвамортизаторах.

Схема защиты должны обладать самоконтролем исправности и обеспечивать возможность ее периодической (ежесменной) проверки.

14.8.2. Устройство защиты

Для контроля перемещения тормозных канатов в амортизаторах, установленных на копре, или в натяжных устройствах зумпфа может быть рекомендовано устройство, состоящее из контрольного провода, связанного с тор-

458

мозными канатами и разрывающегося при продергивании их в амортизаторах или выдергивании в месте их крепления в натяжных устройствах зумпфа.

Рис. 14.29. Схема крепления контрольного провода

ктормозному канату в зумпфе

Сэтой целью (рис. 14.29) на каждом тормозном канате 1 надежно закрепляется контрольный зажим 2 с отверстием, через которое пропущен изолированный контрольный провод 3, проходящий последовательно через контрольные зажимы обоих тормозных канатов установки и подключенный к искробезопасным цепям аппарата, контролирующего обрыв этого провода.

Для контроля протяжки тормозных канатов в амортизаторах зажимы 2 ставятся ниже корпуса амортизатора, а контрольный провод крепежными скобами 4 крепится к корпусу амортизатора. Для контроля выдергивания тормозных канатов в месте их крепления в зумпфе зажимы 2 крепятся выше балки 5 натяжного устройства, а контрольный провод крепится скобами 4 к балке 5 натяжного устройства.

Вкачестве контрольного провода может быть использован любой провод в виниловой изоляции, например типа ПВ. В зумпфе контрольный провод должен быть защищен от повреждений падающими в зумпф предметами. Для этого участки контрольного провода между тормозными канатами и при прокладке их в ближайшую камеру следует защитить металлическим уголком или проложить их в трубе, а петлю контрольного провода у тормозного каната защитить защитным кожухом 6 (см. рис. 14.29).

При протяжке тормозного каната в амортизаторах или выдергивании из натяжных устройств происходит обрыв контрольного провода, что фиксируется аппаратом контроля цепи этого провода. В качестве такого аппарата мо-

459

жет использоваться аппарат с искробезопасными входными цепями, например ИКУ-2, или другой, аналогичный по назначению.

Схемы защиты при выдергивании тормозных канатов и протяжке их в амортизаторах собираются на отдельных аппаратах, один из которых устанавливается в помещении подъемной машины, а другой – в камере околоствольного двора. Питание этих аппаратов и схем защиты должно осуществляться от напряжения 127 В цепей сигнализации подъемной установки.

Монтажно-принципиальная схема защиты при выдергивании тормозных канатов в месте их крепления в зумпфе, а также схема защиты при протяжке их в амортизаторах такая же, как и при поднятии петли уравновешивающих канатов с устройством контроля поднятия петли УКПП (см. рис. 14.27 и 14.28, б). В этом случае подключение контрольной петли и кнопки проверки защиты производится непосредственно на клеммной сборке аппарата ИКУ-2.

Такая схема обладает полным самоконтролем, проста в изготовлении, монтаже и обслуживании. Для периодических проверок защиты предусматривается кнопка проверки SB2 (см. рис. 14.28, б).

14.8.3. Наладка защиты

При правильной установке контрольных зажимов на тормозных канатах и надежном закреплении контрольного провода наладка защит сводится к проверке и наладке аппарата ИКУ-2 (см. подразд. 14.7.3).

14.9. Защита от спуска груженого скипа со скоростью более 1 м/с

Технологией работы скиповых подъемных установок предусматриваются следующие режимы работы.

Режим «Груз» – это основной рабочий режим. В этом режиме скип после загрузки на горизонте должен быть поднят в разгрузку, т.е. дойти до точки точной остановки и разгрузиться. Спуск груженого скипа не допускается как по технологии работы установки, так и согласно условиям безопасной эксплуатации.

Режим «Ревизия» – это режим осмотра ствола и канатов. В этом режиме скип должен иметь возможность из любой точки ствола двигаться в любом направлении со скоростью, разрешенной ПБ. Аварийный спуск груженого скипа может осуществляться в этом режиме с ограничением скорости движения, предусматриваемым для данного подъема.

Режим «Люди» – это режим, в котором скип не должен подниматься в разгрузочные кривые. Применяется при подъеме людей (стволовиков) после осмотра ствола и в аварийных случаях, когда производится подъем людей скипами.

460