KHT型矿用提升机综合后备保护装置使用说明书安解析.docx
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KHT型矿用提升机综合后备保护装置使用说明书安解析
KY
煤矿提升机综合后备保护装置
产品使用说明书
（第一版）
枣庄市万硕矿用设备制造有限公司
2008年7月
1、概述
提升是矿井生产中的重要环节，矿井开采、井下所需物资的运送及人员的上、下井等都是通过提升机运行实现的。
目前，提升机的保护基本上是单线保护，一旦发生问题可能造成严重后果。
煤矿提升机综合后备保护装置，是在提升机原有的保护功能上新增加的一套综合后备计算机保护装置，使提升机电控系统中实现双线并行工作。
使提升机的保护形成了双线保护，且相互独立，使提升机的安全性能得到提高。
在使用煤矿提升机综合后备保护装置之前，请您仔细阅读说明书，以保证正确使准用并充分发挥其优越性能。
另外，本说明书为随机附件，务必请使用后妥善保管，以备今后对综合保护装置进行检修和维护时使用；由于产品的升级或优化，本说明书内容如有更改，恕不另行通知。
1.1产品特点
煤矿提升机综合后备保护装置，采用新型德国西门子公司（SIEMENS）可编程控制器及技术。
具有运算速度快、运行准确、抗干扰能力强、操作简单及性能可靠等优点。
其丰富的功能，完全满足您的需求。
1.2主要用途及适用范围
煤矿提升机综合后备保护装置（以下简称后备保护装置）适用于煤矿的提升机监测及控制。
1.3工作条件（除井筒传感器外，后备保护装置在下列条件下应能正常工作）
周围无瓦斯及无煤尘爆炸危险的场所；
无腐蚀、破坏金属或绝缘的气体、蒸气或尘埃；
大气压力：
80～160KP；
供电电压：
AC127V，50Hz；
环境温度：
0～40℃；
环境湿度：
≤95％，无凝结。
1.4安全注意事项
1）严格按照说明书进行相关操作；
2）不可将易燃物放在主机附近：
3）后备保护装置不要安装在含有爆炸气体的环境中；
4）井筒安装传感器时，应严格按照《煤矿安全规程》操作；
5）安装主机时应可靠固定，配线作业必须由具有专业资格的人员进行；确认输入电源处于完全断开的情况下，才能进行接线工作。
2、结构特征与工作原理
2.1结构特征：
后备保护装置由主机、位置速度传感器、井筒传感器、深度指示器失效传感器组成，技术参数见表1。
表1煤矿提升机综合后备保护装置组成表
名称
型号规格
防爆型式
主机
KHT2008
矿用一般型
位传
置感
速器
度
双极霍尔探头
KGm01
防爆浇封型
磁座
Ф8*4钕铁绷磁钢注①
深失
度效
指传
示感
器器
单极霍尔探头
KGm02
防爆浇封型
丝杠卡座
Ф4*6铁氧体磁钢
井传
感
筒器
防爆磁性接近开关
KGl011注②
防爆特殊型
矿用安全标志编号:
921806—2000
大磁钢
230*40铁氧体磁钢
注：
①磁座数量N=10（D×π）／i
根据以上公式可计算出使用磁座个数N，有余数时取整数加1，其中：
D：
提升机滚筒直径加1／2钢丝绳直径。
i：
电机与提升机滚筒的减速比。
②一般情况下数量为两只，如满足下列条件之一，应为四只防爆磁性接
近开关：
⑴提升最大速度≥8.0m／s的磨擦轮式提升机。
⑵提升距离≥400.0m的多绳磨擦提升机。
⑶提升距离≥800.0m的竖井缠绕式提升机。
2.2工作原理和特性：
主机通过采集各路传感器的信号作出判断，然后能自动发送减速控制信号并伴有声光信号，使被控系统自动投入减速运行。
当提升机在运行时有下列情况之一时，后备保护装置发出保护控制信号并伴有声光报警：
a）在等速段，速度超过最大提升速度15％时：
b）在减速段，速度超过设定的极限保护范围时；
c）在爬行段，速度超过2m／s时；
d）当提升容器超过正常停车位0．5m时；
e）在深度指示器失效时，装置应能发出保护控制信号，并伴有声光报警、继电器动作。
f）当箕斗被卡阻不能顺利通过卸载曲轨时。
3、主要技术特性及参数
3.1提升容器行程、速度的检测及显示：
功能
方式
提升容器的行程
检测及显示
五位LED数码管显示
00.0～1200.0m（±O．1m）
提升容器的速度
检测及显示
三位LED数码管显示
00.0～15.9m/ｓ（±0.1m/ｓ）
3.2等速段超速保护、爬行区限速保护、过卷保护
功能
保护值
方式
等速段
超速保护
超速15％
继电器动作，声光报警。
爬行区
限速保护
≥2m／s
继电器动作，声光报警。
过卷保护
超过正常停车
位置0.5m
继电器动作，声光报警。
3.3减速段限速保护
多点包络线保护，当超过设定的极限保护范围时，继电器动作并声光报警。
整个减速段设10个点，可根据情况选择3-10个减速点（设置在TD500中说明）具体值如下：
S=C2/2a+S1+t0C+t1C
S：
减速段对应限速点的位置
A：
与S对应的正常提升速度
C：
对应A的设定超速值
a：
安全制动减速度根据《煤矿安全规程》取1.5m／s2。
S1：
安全距离一般取3-5米。
t1：
判断超速所用的时间：
200ms
t0：
闸的空动时间。
根据以上公式所设定的限速点，可以保证提升机在减速段任何一点实施安全制动后，在井口前3-5米范围内安全停车。
3.4减速点后备保护
提升容器到达设定的减速位置，装置自动发送减速控制信号，装置继电器动作并伴有声光信号指示。
正常提升过程中，装置继电器在每次提升过程中的减速点位置时都会动作，不论提升机电控系统的原减速信号是否正常动作。
（说明：
因为装置为后备保护，请将减速点动作位置设置比原主控系统减速点滞后1.0米，使主保护先动作）。
3.5深度指示器失效判别方式
提升机运行时，后备保护装置对位置速度传感器的信号与深度指示器失效传感器的信号进行比较。
当装置运行到设置的深度失效米数时，至少应接到一个深度指示器失效传感器的脉冲信号，否则判断为深度指示器失效。
装置判断深度指示器失效后，发出声光信号，继电器动作。
3.6卡箕斗保护
箕斗卡阻不能顺利通过卸载曲轨时，继电器动作，并伴有声光报警，允许松绳量1.5m。
判别方式：
箕斗正常运行下放时，经过井筒传感器，装置应收到井筒传感器动作信号，如果没有收到信号，则判断为卡箕斗。
3.7故障状态记忆
当出现等速段超速、减速段超速、卡箕斗、深度指示器失效、2m／s区超速、过卷中的任何一项故障时，该时刻的提升容器位置值、速度值，提升方向、时间被保存在装置的数据库内，可以在提升机停车后查看。
在同一提升过程中（没改变提升方向的情况下），如果出现一个以上的故障，故障状态的指示灯都会被记忆，但提升容器位置值、速度值和提升方向、故障时间只保留第一次出现故障的内容。
3.8提升方向指示
右提升时,后备保护装置前面板上“提升方向”单元指示灯上提绿色灯亮，并对应标志；右下降时，后备保护装置前面板上“提升方向”单元指示灯下放红色灯亮，并对应标志。
提升机在任何位置停车后，提升方向指示灯表示为停车前提升容器的运行方向，指示灯为闪烁状态。
3.9提升勾数显示：
0—9999次。
后备保护装置开机后不清除上次所记录的勾数。
3.10自检
装置开机自动进入自检程序，用来检查软、硬件是否正常。
自检按键为前面板“自检”键，只可在提升机停车时操作。
现象：
（1）八只数码显示器9、8、7、6…2、1、0依次显示。
（2）全部指示灯亮，两秒钟后熄灭。
（3）喇叭响，继电器动作三下，两秒钟后熄灭。
3.11传感器工作状态指示
判别各传感器工作正常与否
本功能可判别传感器是否正常，自检功能可判别后备保护装置是否正常。
二者结合使用，对后备保护装置的正确使用，故障分析、排除等很有帮助。
位置速度传感器、井筒传感器、深度指示器失效传感器组成每动作一次传感器发出一个脉冲信号，指示灯亮灭一次，否则为故障。
3.12联脱机开关
联机时，允许继电器动作。
（即检测，保护功能均有效）。
脱机时，禁止继电器动作。
（即仅检测，不保护）。
3.13安全保护控制信号方式：
声光报警，安全保护继电器动作，发出安全保护控制信号，并有指示灯指示。
3.14减速控制信号方式：
指示灯指示，减速继电器动作，发出减速控制信号。
3.15继电器触点容量：
AC250V，4A。
3.16工作方式：
连续。
4、尺寸、重量
4.1尺寸：
450mm（长）×350mm（宽）×220mm（高）
4.2重量：
12kg
5、安装、调试
5.1安装环境、条件及技术要求
5.1.1选择合适的安装环境
·周围无瓦斯及无煤尘爆炸危险的场所；
·无腐蚀、破坏金属或绝缘的气体、蒸气或尘埃；
·大气压力：
80KPa～106KPa；
·供电电压：
AC127V，50Hz；
·环境温度：
0～40℃；
·环境湿度：
≤90％，无凝结
5.1.2安装位置的选择及要求
·一般选择在提升机操作台一侧，在不妨碍司机正常操作提升机的前提下选择安装位置，并且有利于相关人员的观察和操作；
·应远离散热片及各种取暖设施；
·主机周围保持通风、清洁，不能将各种物品放在主机上方（茶杯，饭盒等）。
5.1.3传感器安装标准及要求
5.1.3.1位置速度传感器
由双极霍尔探头和带磁钢的磁座组成。
·随机配件：
双极霍尔传感器探头一个，Ф8×4带铜座稀土磁钢（以下简称磁座）。
·安装位置：
提升机电机轴或减速箱的高速轴上。
·安装方法及要求：
确定所需磁座个数N：
N=10×（D×π）／i
根据以上公式可计算出使用磁座个数N，有余数时取整数加一，其中：
D：
提升机滚筒直径加l／2钢丝绳直径。
i：
电机与提升机滚筒的减速比。
加工磁座底圈：
1、根据磁座所安装部位电机输出轴的周长，测量出磁座固定底圈的所需长度。
2、根据N的个数，在磁座底圈上均匀分布钻Ф6.5mm圆孔，两孔间距≥25mm。
磁座底圈的材料为：
厚2.5mm，宽30mm，长：
根据需要而定的铁条或铜条。
3、将磁座可靠固定，然后将磁座固定圈安装在电机输出轴上，尽可能磁座固定圈与电机输出轴可靠接触，然后上紧固定圈螺丝。
4、安装双极霍尔探头支架及探头后认真调整霍尔探头及磁座底圈要求达到如下标准；
（1）探头工作面与各磁座表面间距在3-5mm范围内；
（2）磁座随电机转动时，各磁钢中心点所形成的圆周线应与霍尔探头工作面的标志线吻合，允许最大偏离值≤1.5mm。
位置速度传感器安装示意图
5.1.3.2牌坊式深度指示器失效传感器的安装
随机配件：
单极霍尔探头两个，带磁钢丝杠卡座两付。
将丝杠卡座固定在深度指示器丝杠光轴上（丝杠卡座内径为35mm，如果丝杠光轴尺寸与丝杠卡座内径不配套，需另加工修正），认真调整，使丝杠转动时，卡座能作水平转动。
固定霍尔探头，并要求：
1．丝杠转动时，丝杠卡座上磁钢中心点与霍尔探头工作线相吻合，偏差量≤1mm。
2．卡座上的磁钢表面与霍尔探头表面之间的距离为2—3mm之间。
3．丝杠转动时，丝杠卡座上的磁钢经过霍尔探头，两工作面应保持水平。
牌坊式深度指示器失效传感器安装示意图
5.1.3.3圆盘式深度指示器失效传感器安装
随机配件：
单极霍尔探头一个，带小磁钢铝圆盘一个。
将铝圆盘固定在圆盘式深度指示器接收自整角机的电机输出轴的一端。
固定霍尔探头并要求：
1．电机转动时，铝圆盘上的Ф8磁钢的中心点需经过霍尔探头的工作线，偏差≤1mm。
2．霍尔探头工作面与各小磁钢（直径Ф8）S极工作面间距应在2—3mm范围内。
3．磁钢工作面与霍尔探头工作面，应保持平行状态。
5.1.3.4固定提升容器井筒传感器的安装
随机配件：
防爆磁性接近开关两个（S极工作），铁氧体大磁钢两块。
终端开关、大磁钢的安装
现场加工件：
根据现场情况需加工安放大磁钢及终端开关支架，要求支架有一定的强度、牢度，最好能将传感器安装在槽钢中。
安装位置：
大磁钢固定在提升容器上；终端开关安装在井筒支架上。
安装距离：
罐笼L1≤6．5m
箕斗L1≤4m
安装步骤及要求
根据现场情况，在提升容器上选择合适的位置固定大磁钢。
在井筒支架上安装终端开关:
1．选择适当位置，一般情况下安装在井筒两侧。
2．提升容器运行时，终端开关中心线与大磁钢中心线应基本吻合，允许偏离量≤20mm。
如果提升容器运行时，大磁钢经过终端开关左右偏离量比较大，在提升最大速≤7m/s时，可以把大磁钢水平横装，横装时允许偏离量≤40mm。
·终端开关与大磁钢之间的工作距离H=65～80mm（极限为1OOmm），应保证在提升容器最大晃动时终端开关不能够与大磁钢相碰。
·安装终端开关时，应将标有工作标志的符号“S”朝井口方向安装。
为防止下落重物砸损开关，应做防护处理。
同步开关的安装
使用条件：
1．提升最大速度≥8．0m／s的磨擦轮式提升机。
2．提升距离≥400．0m的多绳磨擦提升机。
3．提升距离≥800．0m的竖井缠绕式提升机。
安装位置：
L2：
20～40m之间。
随机配件：
防爆磁性接近开关两个。
大磁钢与终端开关通用。
安装方法：
参照终端开关安装方法。
对非磨擦轮同步开关的安装有时采取用霍尔开关安装在深度指示器的方法，具体安装参照“非固定容器终端开关的安装”。
5.1.3.5非固定容器终端、同步传感器的安装
终端开关的安装：
·使用条件：
矿车、料车等斜井使用的提升容器。
·随机配件：
单极霍尔探头两个，Ф6×6稀土小磁钢两块。
·安装位置：
深度指示器指针的运动部，及固定座（牌坊式）。
圆盘式深度指示器可安装在限速圆盘上。
安装方法及要求：
·可靠固定单极霍尔探头，探头工作线应成垂直状态。
·在丝杆指针运动部位，选择合适的位置和距离确定小磁钢安装位置。
小磁钢与单极霍尔探头之间距离为4～6m（相对提升容器移动的距离）。
·小磁钢的安装工艺及要求
1．用丙烯酸脂胶将小磁钢粘在确定的位置上，并使小磁钢工作面S极朝外（可用电机轴传感器磁座来判别小磁钢的极性，电机轴传感器磁座均是S极朝外）。
2．丝杠指针移动时，小磁钢经过霍尔探头，小磁钢中心点与霍尔探头工作线的允许偏差≤1mm。
3．小磁钢表面距霍尔探头表面2～3mm，并成平行状态。
4．另外一只传感器可安装在同一丝杠的上部，也可安装在另一丝杠的下部。
同步开关的安装：
参考终端开关。
5.2安装程序、方法及注意事项
5.2.1安装总则
·将各路传感器安装固定。
·选择合适位置安放装置主机。
·连接好各路传感器与主机的连接线。
走线要标准、美观不影响提升机房的设备维修及人员的走动。
传感器、主机及信号线尽量远离大于380V的供电电路。
·连接好提升机安全、减速回路与装置的接线。
·总接地线的联接。
·电源线的联接。
用线总则：
随机提供：
RVVP四芯屏蔽电缆100m，RVVP二芯屏蔽电缆30m。
（以配件装箱单为准）。
·位置速度传感器至主机连线需全部使用RVVP四芯屏蔽电缆。
·深度指示器失效传感器主机连线尽量使用RVVP四芯屏蔽电缆。
·主机至井筒传感器信号线至少在主机端60m内使用RVVP四芯电缆。
·控制继电器的输出点接线及总接地线可选择合适的铜质导线。
接线顺序
·传感器与信号电缆一端的连接。
·信号电缆的另一端与航空插头连接。
·主机总接地点接地。
·装置电源线的连接。
·控制继电器与提升机电控安全回路、减速回路的连接。
5.2.2信号线的接线方法及要求
·传感器信号线的屏蔽层，通过与航空插头的连接，经航空插座、主机外壳与总接地点相连接，且禁止在其它部分与大地及其它导体相连接。
·井筒内信号电缆与防爆磁性接近开关之间的连接，应做好防爆接头，且所有信号电缆的连接都要做防爆接头处理。
架空信号线中间如有接头除做防爆接头外还应做防拉处理。
·传感器与信号电缆的连接均需要焊接，井筒以外的信号电缆中间有接头且又无法焊接的，允许拧接。
·信号电缆架空走线，中间如有接头，除做全密封防爆修复处理外，还需做防拉接头。
信号电缆与航空插头及传感器连接示意图
信号电缆与航空插头连接示意图
信号电缆外屏蔽层与航空插头的连接
防拉接头的制作方法
5.2.3传感器与信号电缆的连接
位置速度传感器的接线方法
·将双极霍尔探头的二根“电源12V”线拧在一起（线上有标签标注），将双极霍尔探头的二根“电源0V”线拧在一起（线上有标签标注）。
·双极霍尔探头四根输出线电源12V、电源0V，信号1、信号2与相对应的信号电缆按要求连接。
位置速度传感器输出线连接方法
深度指示器失效传感器的接线方法：
连接方法与位置速度传感器一致。
井筒传感器的接线方法：
·将两只终端（同步）开关的四根引出线（每只开关两根引出线）分别与信号电缆
的四根线连接。
·主机端将每只开关的两根线各取一根拧接一起，连接在航空插头的“3”脚，
剩余的二根信号线对应接“l”、“2”脚。
总接地线的连接：
选用≥1.5mm2的铜导线，最好选择最近的距离接地，接地点必须与大地良好连接。
如提升机操作台已与提升机房的总接地相连，可选作装置主机总接地点的接点。
主机供电电源的连接：
装置使用AC220V（或127V），50Hz电源，连接前用电压表测量所选的电源是否符合标准。
所选电源应该有稳定的电压，如电压波动比较大，可加装稳压电源。
提供给主机的供电电源，应选择不经常停电的供电端子，具体连接方法如下：
·仪表的电源开关置于“关”位置，将主机后面板的电源插头拧下。
·电源线的另一端连接到选择的接线端子上。
·拧上电源插头。
5.2.4装置与用户安全回路、减速回路的接入
每个控制继电器提供常闭接点一对，据现场需要选择常闭点接入提升机电控系统中的安全回路及减速回路。
注意事项：
1、在接线焊接时，应使用≤35w的内热式电烙铁而且只能用松香焊锡丝及松香助焊剂，严禁使用焊锡膏助焊剂。
电烙铁不能直接焊接装置主机内部的元件及与主机相连接的信号电缆。
焊接时可将电烙铁的电源切断，利用余热焊接。
在焊接传感器信号线与信号电缆时，应将与主机相连接的航空插头拧下，且烙铁外壳必须接地。
2、所有传感器信号线的屏蔽层及主机外壳不能直接接地，只能通过主机的总接地点与大地可靠相连，否则装置的抗干扰能力将会下降。
3、井筒传感器的接头一定要做成防爆接头，并严格按照相关工艺执行。
井筒传感器及电缆应做防砸处理，信号线可用井下通风用高压管（已报废的旧管即可）套在外面。
4、后面板接线柱如果已接入提升机电控系统，其电压与提升机电控电压一致，应做安全处理。
6、TD500操作说明介绍如下：
6．1在正常画面下TD500每个操作键的功能（下图为TD500显示的正常画面）
在正常画面下按
键，进入系统密码解除显示为：
按CLR键进入打开口令和关闭口零。
输入正确密码后，可进行参数输入，数据采集，否着只能查看报警记录和时间设定。
选择
进入输入参数画面下图，可进行井深，等速，减速点，2M/S区，的参数输入
按SET设置，按
移动，数字键盘输入数字，ENT确定，按
进行翻页。
减速段设定，可根据具体情况分3-10个减速点，填入减速位置和该段速度，不用的将位置处填上9000.0。
速度检测时间，默认200MS，改变此值可微调速度，具体操作同上。
2米/S区入口值为右罐离井口距离。
减速点值为右罐减速继电器动作值，5米后释放。
限速4-限速9相同。
速度值为该减速段允许速度。
选择
进入数据采集画面。
在第一次安装时，用于采集现场数据，罐笼停于右上井口正常位置，进入此画面，清除原有数据，启动罐笼运行到右下井口正常停车位时，按ENT键存入脉冲数，此时行程当量，同步校正自动生成。
可按翻页键查看，并可以此判断同步开关是否正常。
6.2试运行前的准备、试运行启动、试运行
（1）装置安装结束后第一次开机前，一定要将前面板上的联、脱机开关拨到脱机位置（在试运行阶段），所有操作一定要在提升机停车后进行。
（2）开机
装置电源开关拔至"ON"通电状态，装置接通电源后自动进入自检状态。
·自检状态：
a）LED数码管显示器同步从9～0依次显示；在显示结束时J1、J2继电器动作，扬声器鸣叫三声。
b）前面板除联脱机开关状态指示灯外，指示灯显示。
c）结束后，装置清零并进入自锁状态，需由井筒传感器开锁。
7、使用和操作
7.1右提升
1．提升容器位置值井深值开始减计数提升，速度值由小到大变化。
2．提升方向指示灯绿灯亮，并有相应""指示。
3．后面板传感器工作状态指示灯中，转速传感器两只状态指示灯由慢到快（随提升速度变化）交替闪烁。
如等速段提升速度很快，闪烁交替变化可能无法看到。
深度指示器失效传感器工作状态指示灯由慢到快（随提升速度变化）闪烁，其闪烁速度比转速传感器状态指示灯要慢。
4．提升容器到达减速点时，减速指示灯亮，减速继电器J2动作后提升速度值开始由大到小变化。
5．提升容器经过同步开关或终端开关时，传感器工作状态指示灯中右同步或右终端灯灭约0.3秒。
6．提升容器到达终端停车位停车后，提升速度值显示为"00.0"，提升容器位置值为00.0。
7．提升机停车时，提升方向指示灯绿灯闪烁。
7.2左提升：
左提升过程同右提升基本相同，但提升容器位置为加计数显示，到达终端停车位时，显示为井深值。
提升方向指示灯在左提升时红灯亮，并有相应""指示。
故障点指示：
提升机发生等速段超速、减速段超速、2m/s区超速、过卷、松绳（卡箕斗）、深度指示器失效，则继电器J1动作，安全回路指示灯亮（1.5秒），扬声器鸣叫至提升机停车。
只要以上故障点发生，相对应的故障点指示灯同时指示。
7.3联、脱机开关的使用
1.装置安装、调试后，试运行3～7天，须将联、脱机开关置脱机状态。
试运行结束，证实装置运行可靠的前提下，接到制造厂家的通知后，用户可以将装置联机使用。
2.提升机过卷实验（原电控试验），置脱机状态。
7.4安全后备保护试验
联、脱机开关置于"联机"位，对应绿色指示灯亮。
装置的机内继电器J1接点已经接入提升机电控安全回路。
·减速后备保护试验。
1．联脱机开关置于"联机"位，对应绿色指示灯亮。
2．装置的机内继电器J2接点已经接入提升机电控减速回路。
减速回路实测
撤去提升机原减速开关，正常提升时，检查装置是否能控制提升机自动减速。
设置"假井口"功能测装置减速功能：
通过设假井口，使装置减速点提前动作10m，提升时观察是否在原减速点前动作。
试验结束后，应立即停车。
将装置关机，等提升容器到达井口停车时再开机（因设置假井口，显示的提升容器位置与实际有差异，所以需关机后重新开机）
3．当需要查询打点计数时按三次向下的按键：
8、故障分析与排除：
故障现象
原因分析
排除方法
开机或停电后再次开机，
仪表不工作
电源开关损坏或后
面板保险已熔断
更换
限速段频繁动作
安全回路
在限速段限速点
设置值过
升级会员 