JKMD44提升机系统应用项目技术协议.docx

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JKMD44提升机系统应用项目技术协议

合同编号：

xxxxxxxxxxx

xxxxxxxxxx有限责任公司

JKMD-4×4PⅢ多绳摩擦式提升机

技术协议

需方（甲方）：

供方（乙方）：

本技术协议适用于xxxxJKMD-4×4PⅢ多绳摩擦式提升机。

甲乙双方根据现场实际运行要求，以产品功能完善、运行安全可靠为原则共同制定本技术协议。

一、项目概况

1.提升机系统参数

序号

名称

参数

备注

一

主机

1

主机型号

JKMD-4×4PⅢ

2

井筒形式

竖井

3

摩擦轮直径

Φ4000mm

4

天轮直径

Φ4000mm

5

钢丝绳最大静张力

770kN

6

钢丝绳最大静张力差

270kN

7

钢丝绳首绳间距

350mm

8

钢丝绳首绳直径

40mm

9

提升速度

S

10

提升高度

880m

11

衬垫摩擦系数

≥

12

衬垫比压

≥2MPa

13

提升方式

罐笼与平衡锤互为配重

14

安装地点海拔高度

130m

二

驱动电机

1

电机型号

TDBS1250

上电

2

额定功率

1250kW

3

额定电压

6kV

4

额定转速

42r/min

2.电源参数

序号

名称

参数

备注

一

高压电源

甲方提供

1

电源电压及波动范围

交流6kV；-10%~+10%

二

低压电源

甲方提供

1

电源电压

交流380V；-10%~+10%

2

容量

不小于160kVA

二、供货范围

乙方（供方）应提供技术成熟、质量可靠、最新型号的提升机。

具体包括：

1.主机清单

序号

设备及部件名称

型号规格

单位

数量

1

主轴装置

套

1

2

天轮装置

组

2

3

车槽装置及车槽架

套

1

4

恒减速液压站

台

2台（1用1备）

5

恒减速液压站电控柜

套

1

6

盘形制动器装置

套

1

7

随机专用工具

套

1

8

基础梁、基础板等

套

1

9

基础螺栓

套

1

10

拨绳装置

套

1

11

摩擦轮护罩

套

1

12

轴端齿轮箱

套

1

13

闸盘偏摆监测装置

套

1

14

闸瓦行程传感器

GS-21Y位移传感器

套

1

15

钢丝绳滑动监测装置

套

1

16

油路系统

套

1

17

电机

台

1

2.电气清单

序号

名称

型号及规格

单位

数量

备注

一

高低压配电

1

高压开关柜

KYN28A

台

5

2

励磁变压器

ZSG10-100KVA

台

1

（暂定）

3

低压电源柜

JKD-GBP-SA

台

1

二

驱动系统

1

高压变频调速系统

CHIC1000-6/6-1250SL

套

1

三

控制系统

1

PLC控制柜

JKD-GBP-DS

台

1

四

CRT上位监控系统及操作台

1

CRT上位监控系统

JKD-GBP-JK

套

1

2

操作台

JKD-GBP-PA

套

1

3

远程诊断系统

VPN

套

1

五

就地仪表

1

编码器

≥2000脉冲/转

个

4

2

测速机

ZYS-8A

个

1

3

井筒开关

TCK-1T

套

1

4

机械过卷开关

LX4-12S

个

2

六

施工物料

1

通讯电缆

6XV1830

米

100

2

屏蔽电缆

ZR-RVVP-4*

米

200

3

软件、授权及编程

项

1

4

现场调试

项

1

3.随机设备清单

序号

名称

型号及规格

单位

数量

备注

1.

熔断器熔芯

6A

个

10

2.

中间继电器

DC24V

个

2

装于柜内

3.

中间继电器

AC110V

个

4

装于柜内

4.

中间继电器

AC220V

个

4

装于柜内

5.

磁开关

TCK-1T

个

2

6.

磁铁

TS250

个

2

7.

PLC备用点数

S7-300系列

个

20%

装于柜内

8.

直流电源

DC24V5A

台

2

9.

微型断路器

S204

块

3

装于柜内

10.

按钮

系统配套

个

5

11.

信号灯

系统配套

组

1

12.

转换开关

系统配套

个

2

4.随机工具清单

序号

名称

型号及规格

单位

数量

备注

1.

工具箱

——

套

1

2.

万用表

——

个

1

Fluke

三、设计标准

1）、最新版《煤矿安全规程》

2）、GB/T10599-2010《多绳摩擦式提升机》

3）、GB50215-2005《煤炭工业矿井设计规范》；

4）、GB16424-1996《金属非金属地下矿山安全规程》；

5）、GB16423-2006《金属非金属矿山安全规程》；

6）、GB50070-2009《矿山电力设计规范》；

7）、MT5021-1997《煤矿地面多绳摩擦式提升系统设计规范》；

8）、GB50054-2011《低压配电设计规范》；

9）、GB/T17626-2008《电磁兼容试验和测量技术》；

10）、GB3906-2006《kV～kV交流金属封闭开关设备和控制设备》；

11）、GB/T11022-2011《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》；

12）、GB4208-2008《外壳防护等级的分类》；

13）、GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》；

14）、GB/T《半导体变流器基本要求的规定》；

15）、其它设计相关标准。

四、主机技术要求

1.主轴装置

主轴装置其结构特点：

电动机转子与提升机主轴共轴，电机转子与提升机主轴采用锥面过盈联接。

主轴装置主要由主轴、摩擦轮、滚动轴承、轴承座、轴承盖、轴承梁、摩擦衬垫、固定块、压块等零部件组成。

摩擦轮采用整体式低合金钢全焊接结构，焊后进行整体退火及无损探伤，该部件由筒壳、左右辐板、左右轮毂、支环、挡绳板焊接而成。

筒壳内焊有支环来加强整个筒壳的刚度。

衬垫采用高性能GDM326摩擦衬垫，摩擦衬垫应与钢丝绳防腐剂相适应，在矿井使用条件（干净、淋水及涂有专用摩擦脂）下，应保证摩擦系数μ≥。

衬垫的比压应不小于2MPa。

制动盘与摩擦轮采用可拆组合式，制动闸盘为双面布置方式，在工厂精加工处理完毕，用高强度螺栓与摩擦轮联接，成对安装在摩擦轮上。

制动盘与摩擦轮之间有配合止口作径向定位，两半制动盘之间用键作轴向定位。

主轴采用优质中碳合金钢，应有足够的抗弯和抗扭强度，应按起动、运行和事故情况下最大的扭曲负荷和弯曲负荷计算，并应考虑电磁效应对驱动轴的影响，其最危险断面的安全系数和最大挠度应符合规定。

主轴在加工过程中必须进行机械性能试验和热处理，必须经无损探伤证明内部缺陷符合有关标准要求。

主轴及其上全部元件在紧急制动时和之后均不得有任何残余变形。

摩擦轮与主轴采用双法兰、双夹板联接；摩擦轮与主轴在工厂内试装，经检验合格后拆开发货至现场组装。

主轴轴端应留有测速和控制用的光电编码器接口（光电编码器由电控厂家供货），由电控厂家提供轴编码器型号及尺寸，供方提供相关联接接口装置。

主轴承是承受整个主轴装置自重和钢丝绳上全部载荷的支承部件。

主轴承采用SKF球面滚子轴承，这种轴承调心性能好、能承载较大的径向负荷和抗冲击能力，同时也能承受少量轴向力，使用寿命长、效率高、维护方便。

轴承的润滑方式采用脂润滑。

轴承座装置由轴承座、轴承盖、轴承端盖等零部件组成，外表面进行机加工，提高外观质量。

每个轴承座上应装备1个测温铂热电阻，并接至电控系统。

当轴承温度超过工作允许值则应发出报警信号，当超过最大允许值时，可在完成正在进行的提升循环后闭锁下次提升的进行。

2.天轮装置

天轮直径4m，钢丝绳根数4根，2组。

天轮装置具有足够的强度和刚度，能承受各种工作载荷和事故载荷，其结构主要由天轮轴、固定轮、游动轮、轴瓦、滚动轴承、轴承座、衬垫等零、部件组成。

采用整体焊接结构形式，偏心布置，便于更换轴瓦。

天轮轴采用优质中碳合金钢，轴的强度设计应满足各种工况的要求，整体锻制结构，并消除锻制应力。

变径处有适当半径的过渡圆弧。

轴全部机加工。

轴必须经无损探伤证明内部缺陷符合有关标准要求。

天轮轴及其上全部元件在紧急制动时和之后均不得有任何残余变形。

其危险断面的安全系数和最大挠度应符合有关规定。

天轮装置制造应精细，保证其工作可靠，有精确的配合和同心度。

每个游动轮均有独立的干脂注油孔。

天轮轴上的轴承采用SKF球面滚子轴承，这种轴承调心性能好、能承载较大的径向负荷和抗冲击能力，同时也能承受少量轴向力，使用寿命长、效率高、维护方便。

轴承的润滑方式采用脂润滑。

每个轴承座上应装备1个测温铂热电阻，并接至电控系统。

当轴承温度超过工作允许值则应发出报警信号，当超过最大允许值时，可在完成正在进行的提升循环后闭锁下次提升的进行。

天轮绳槽内应铺设尼龙衬垫，避免钢丝绳与轮缘直接接触，延长钢丝绳的使用寿命。

天轮的轴端应留有1个滑绳检测用光电编码器接口（光电编码器由电控厂家供货），由电控厂家提供轴编码器型号及尺寸，供方提供相关接口装置。

3.恒减速制动装置

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系统。

液压制动系统通过电控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。

盘形制动器装置包括：

制动器单元、连接管路系统、控制阀门及制动器支架，在发货时整体交付使用。

每个制动单元都带有传感器，用于对闸间隙、闸瓦磨损和弹簧状况监测。

每个制动单元在制动支架底部配有渗漏集油管和容器，用来收集制动器内部渗漏的漏油。

恒减速电控柜，用于制动系统的电气控制，并按预设的减速度控制制动。

4.车槽装置

车槽装置用于摩擦轮上摩擦衬垫绳槽的车削。

该装置能灵活可靠地车削绳槽，并方便、准确地测定绳槽形状及深度。

5.电机

型号：

TDBS1250，品牌：

上海电机，功率：

1250kW，电压：

6kV，转速42r/min，绝缘等级：

F级，防护等级：

IP44

电机冷却方式采用管道强迫通风，电机带进、出风口法兰，电机冷却风机及风道由甲方自行采购制作。

电机带电机底座和地脚螺栓。

6.其他设备

如：

摩擦轮护罩、地脚螺栓、专用工具、油路系统由供方一并成套供货。

五、电气技术要求

5.基本要求

1.1.本技术协议提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，乙方应

按本技术协议的要求提供整套电控装置及其附属设备，并在供货范围表中明确；

1.2.甲方需提供交流6kV和380V电源，提升机电控系统由乙方成套提供，并在供货范围表中明确；

1.3.提升机电控系统应满足本提升系统的各种工况，按照设计的速度图、力图和提升工

艺要求实现四个象限内的启动、加速、等速、减速、爬行、停车等运行方式；

1.4.电控系统应具备自动、半自动、手动、检修、慢动、故障开车等开车方式；

1.5.电控系统应包括高低压配电、驱动系统、控制系统、CRT上位监控系统及操作台、就地仪表等；

1.6.高低压配电系统应能满足提升机系统所需的能源要求，并留有一定裕量，具备线路

保护功能；

1.7.驱动系统应采用交直交变频传动系统，AFE有源前端整流，四象限运行，并不会对

周围设备造成干扰；

1.8.控制系统采用双PLC构成安全冗余控制回路，网络化设计，安全保护回路“双线制”

控制，配套“数字行程控制”监控功能；

1.9.CRT上位监控系统具备以太网接口，可以上传提升机系统监控参数；

6.提升机电控系统技术要求

2.1.高低压配电系统

2.1.1.高压开关柜

1）电压等级6kV；

2）高压开关柜应符合“五防”要求；

3）电源双回路进线设计，高压开关柜进线、出线均从柜体底部下进下出；

4）采用高压真空断路器，弹簧操作机构，交流电操作，额定电流630A，开断电流25kA；

5）采用变压器微机综保进行保护，应分别具有过流、过载、速断、欠压、过压等保护功能。

微机综合保护装置应有通讯接口，可将电量参数及开关状态、故障信号等数据上传；

6）高压开关柜柜内安装检修照明灯。

2.1.2.励磁变压器

1）选用干式整流变压器；

2）额定容量100kVA（最终参数根据电机参数调整）;

3）变压器F级绝缘，按B级温升校核；

4）需自带PT100测温电阻、风机、温控器等，具备温度报警功能和报警干接点。

2.1.3.低压电源柜

1）采用双回路进线开关，含机械闭锁装置，并有带电指示功能；

2）柜门装有仪表对低压线路进行测量，包括电压、电流等；

3）提供提升机电控系统所需的各种电压等级的交直流电源，包括信号系统、液压站、柜内照明、操作手柄电源、板卡电源等，并留有一定裕量；

4）柜内需配备3kVA在线式UPS。

2.2.驱动系统

2.2.1.高压变频调速系统技术要求如下表所示：

序号

规范

参数

备注

1

适配电动机功率

1250kW

2

对电动机要求

同步电动机

3

型式及型号

CHIC1000-6/6-1250SL

4

安装地点

室内

5

技术方案

6级模块串联，交-直-交、直接高-高方式

6

额定输入电压/允许变化范围

6kV±10%

7

变压器调压范围

0%、+5%

8

额定输入频率/允许变化范围

50Hz±5%

9

对电网电压波动的敏感性

-10%～+10%

10

输入侧功率因数

＞（＞20%负载）

11

变频器效率

96%（含变压器）

12

网侧容量需求

1600kVA

13

系统输出电压

0~6kV

14

输出频率范围

0~50Hz

15

系统输出额定电流

155A

16

过载能力

150％In.，60s/5min

17

过流保护

180％In，15s

18

速断保护

250％In，15μs

19

变频器上电峰值涌流值

≤

20

控制方式

正弦PWM控制

21

速度控制算法

有速度传感器闭环矢量控制算法

22

变频协调控制模式

主从控制

23

电网侧变换器型式及元件

36脉冲，二极管三相全桥

24

电机侧逆变器型式及元件

IGBT逆变桥串联

25

控制连接

硬接点；TCP/IP、Modbus、ProfibusDP

26

I/O控制接口数量

DI5；DO11；AI2；AO3

27

加减速特性

斜坡线性；优化的S型曲线

28

加减速时间

5~999s

29

控制电源

380VAC/50Hz（20kVA）、3PH两路

30

操作界面语言

中文

31

环境条件

0~40℃，≤90%RH无凝露

32

冷却方式

强迫风冷

33

环境散热方式

风道散热

34

防护等级

IP30

35

外形尺寸（L×D×H）

6200×1400×2700mm

36

柜体摆放方式

并列安装

37

盘前维护或盘后维护

前后维护

38

柜体颜色

RAL7035

39

进出线方式

下进出线

40

谐波要求

满足IEEE519-1992的谐波抑制标准

41

噪声等级

≤85分贝（距变频器1m）

变频调速系统具有以下功能：

1）设有过压保护装置；

2）带阻容吸收装置及主回路绝缘监测；

3）手动、自动速度给定值；

4）起动防冲击控制（“S”型给定曲线），在启动制动的过程中使钢绳振动最小，加、减速度变化率；

5）具有错向保护功能；

6）设置系统参数功能；

7）故障自诊断功能（缺相、欠压、增转、欠磁等50种以上）；

8）快熔熔断显示；

9）轻重故障综合并参与控制；

10）按一定算法预置起动力矩并与液压制动器的油压曲线形成可靠闭锁，防止容器倒转及起车冲击；

11）变频器柜设有强迫通风装置。

2.2.2.励磁柜

采用西门子6RA80装置，为同步电机励磁绕组提供电源。

2.3.控制系统

2.3.1.PLC控制柜

核心控制元件采用西门子公司S7-300系列产品。

具有数字量、模拟量、高速计数等数据采集及处理功能，具有MPI、PROFIBUS-DP等多种网络通讯方式，扩展能力强，PLC软件程序采用中信重工变频提升机控制系统软件产品，该控制软件程序经过多年使用和不断改进，完全能够满足矿井提升机各种工艺及功能需求；具有完善的逻辑控制，联锁；安全保护可靠，齐全。

PLC控制柜配置两套PLC系统，负责提升机工艺控制及软件安全保护功能，两套PLC系统通过网络通讯交换运行数据，确保提升机的安全运行。

具备以下功能或特点：

1）、可编程控制器I/O点冗余20%；以备现场损坏点的更换以及其他功能的加入；

2）、能完成提升机自动、手动、半自动、检修、慢动等运行方式的控制要求。

3）、完善的故障开车方式；

4）、各重要回路电源开关监视功能；

5）、液压站等辅助设备的控制功能；

6）、与电气传动装置配合实现速度、力矩的调节功能；

7）、井筒中安装有减速、定点监测、水平停车、井口停车、过卷磁开关，并具有磁开关的监视功能；

8）、实现行程闭环控制，操作台具有数字行程罐位显示器，同步开关可对编码器脉冲数据进行同步校正。

数字行程监控具有完全独立的两路，编码器、高速计数设备各自独立，两台PLCCPU程序中完全独立的行程计算及等速过速、包络线过速、过卷等监视。

9）、提升机控制系统与提升信号相互闭锁。

具有完善的数据连接设计，与安全回路有关的信号还另留有一路硬接线方式直接接入安全回路中。

10）、实现连续速度包络线监测保护功能。

11）、编码器、减速开关多重减速点设定。

12）、PLC数据传送到上位监控计算机，使用图形化监视画面对提升机系统进行监视和故障诊断。

13）、制动系统接口：

主控系统与制动系统有完善的数字量、模拟量接口和数据交换能力。

14）、安全回路

安全回路的作用是当提升系统出现异常情况时能够切断主电机供电、制动器采取安全制动达到停止提升机运行，故障检查排除后安全复位才允许接通，防止提升机重新起动事故进一步恶化。

安全回路采取多重化设计，包括硬件安全回路及PLC软件安全回路，软件安全回路通过独立的继电器输出，和其它重要故障信号继电器共同形成硬件安全回路。

安全规程规定“防止过卷装置、限速装置等设置至少为独立的双线制”，过卷保护为软件、硬件的多回路保护,包括：

主编码器过卷、从编码器过卷、磁开关过卷保护、机械限位开关过卷保护。

超速及限速保护采用主编码器、从编码器计算速度、电气传动装置反馈速度等多路传感器采集速度信号，并根据容器所处位置实现软件、硬件的多回路超速及限速保护。

重要的安全回路保护点的状态如过卷保护、超速保护在操作台上有明显的灯指示及声光报警，上位监控系统有安全回路故障的详细指示和报警记录，方便查找故障和历史记录。

安全回路系统设下列联锁保护，下列各类故障保证安全制动并发出声光报警：

——电源故障

——变频器故障

——励磁故障

——零位继电器断电

——错向保护

——制动系统油压故障

——PLC系统故障

——提升容器过卷（包括硬件过卷、编码器过卷、极限过卷开关过卷）

——提升速度超过最大速度15%

——减速段过速10%

——提升容器到达接近终端位置时的速度超过2m/s

——操作台紧急停车保护

——信号紧急停车保护

——主编码器、从编码器、传动反馈速度相互比较，防止编码器断轴或故障

——主编码器、从编码器深度比较误差

——溜车保护、使能断线保护

轻故障：

不影响提升机本周期运行，但不允许下周期开车的故障有：

——液压站轻故障

——闸瓦磨损、弹簧疲劳、闸盘偏摆

2.4.CRT上位监控系统及操作台

2.4.1.CRT上位监控系统

1）硬件采用双核CPU，内存不小于4G，硬盘不小于500G，自适应网卡，液晶显示器不小于22寸，配套A4激光打印机，键盘，鼠标；

2）采用WINCC软件开发显示画面，包含软件授权，授权点数满足使用需求；

3）监控画面应包括提升机动、静状态，如设备概况、供电系统工作状态、提升过程动态、速度动态曲线、电枢电流动态曲线、提升容器位置动态显示、制动油压的动态显示、帮助文本等；

4）具备故障报警、分析功能；

5）具备生产报表、打印功能；

6）数据保存时间不少于15天。

2.4.2.操作台

1）采用分体式操作台，装有指示灯、仪表、选择开关、按钮、音响设备、手柄等；

2）操作台仪表主要显示的内容：

罐位数字深度指示器、提升速度、电机电流、电机电压、制动油压、高压电源电压等；

3）组合指示灯的指示内容包括：

提升机运行状态指示和故障状态指示两大类；

4）选择开关及按钮包括：

运行方式选择开关、过卷复位开关、自锁式紧急制动按钮、半自动开车按钮、试验按钮（或开关）等；

5）操作台应安装制动闸手柄和主令手柄；

6）操作台侧箱面积应能满足CRT显示器安放。

2.4.3.远程诊断系统

采用基于互联网的VPN虚拟专用网络通信方式。

包括网关、交换机等。

在中国洛阳通过远程诊断系统对现场运行的PLC系统和传动系统进行诊断，快速帮助现场工程师处理问题，减少故障的处理时间，提高工作效率，为客户提供更为快捷的服务。

2.5.就地仪表

2.5.1.编码器

1）类型：

增量式编码器；

2）脉冲数：

不小于2000个/转；

3）供电电源：

DC24V；

4）输出形态：

PNP开路集极；

2.5.2.测速机

1）类型：

永磁测速机；

2）转速：

0~600rpm；

3）输出信号：

DC0~60V。

2.5.3.磁开关

1）类型：

非接触式磁开关；

2）电源：

AC110V±10%；

3）距磁铁最大距离：

不小于260mm；

4）输出方式：

不少于2路干接点；

5）认证：

防爆认证、MA认证。

2.5.4.机械过卷开关

1）类型：

接触式机械开关；

2）电源：

AC220V；

3）输出方式：

不少于2路干接点；

7.设备存储与安装要求