湖北宜化江家墩矿业有限责任公司变频矿用提升绞车技术要求一、矿用提升绞车运行工况条件：1、用于江家墩磷矿倾斜巷道作提升、下放物料及人员之用。2、空气温度小于40℃，不低于-10℃，相对湿度不大于85%(环境温度为20±5℃时) ，海拔高度不超过1000米的机房内, 须能防止水和液体浸入电器内部，无剧烈震动、颠簸, 无腐蚀性气体、无爆炸危险，无破坏绝缘的气体与尘埃（包括导电尘埃），的环境中工作；电网波形为50Hz正弦，电压幅值波动不超过±10%。3、斜井巷道总斜长度为450米，倾角25°，巷道宽度3.6米，高度3.2米。该绞车单次提升负荷不得低于13吨。二、产品的执行标准: 《煤矿用JTP型提升绞车安全检验规范》（AQ1033-2007）《矿用提升绞车和矿用提升绞车 安全要求》（JB8516-1997）《煤矿安全规程》（国家安全生产监督管理总局2010年版）《JTP型矿用提升绞车》（JB/T7888-2010）《矿用提升绞车和矿用提升绞车盘形制动器》（JB8519-1997）《矿用提升绞车和矿用提升绞车 液压站》（JB/T 3277-2004）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB/T 11345-1989）《齿轮传动装置 清洁度》（JB/T 7929）《煤矿机械液压系统总成出厂检验规范》（MT/T 776）等标准的有关规定而设计与制造的。三、主要部件结构及性能：提升绞车由机械、液压和电控三大部分组成，并且匹配成套供应（含主电机、液压站、电控柜，包括连接线缆辅助材料等）。主要部件由主轴装置、深度指示器、盘式制动系统、液压站、联轴器、减速器、成套电控柜、操纵台、电动机等构件成套组成。 1：主轴装置：提升绞车主轴装置由卷筒、主轴、支轮、轴承座、闸盘和一与减速机输出轴相连的齿轮联轴节等组成。主轴：采用优质45#钢锻制正火处理后加工而成，根据最大的提升负荷设计制造，其最危险断面的安全系数和最大绕度符合煤安的有关规定要求，具有足够的抗弯、抗扭强度。主轴精加工前，对其材质进行理化分析，进行拉伸力试验，超声波探伤检验等，证明无缺陷方能投入生产使用，其分析检验数据应提供给甲方。主轴与两支轮采用过盈无键配合。卷筒及制动盘：卷筒选用高强度低合金钢16MnA为筒壳材料，焊接后经高温退火处理。卷筒筒壳上附装有塑衬。制动盘与卷筒采用铰制孔高强度螺栓连接，便于运行、维修、更换。制动盘端面跳动小于0.2mm，滚筒为焊接剖分式或整体式结构。采用磁效振动去应力处理。主轴承：主轴两端轴承座采用可调心双列滚动轴承，选用国内知名品牌哈轴、洛轴、瓦轴集团产品，轴承座设计便于轴承的维修、拆卸。轴编码装置：主轴轴端设有轴编码器装置，为电气控制系统提供提升容器运行信号。编码器装置中设有旋转光电编码器，通过软轴带动光电编码器旋转，其转速与卷筒转速同步，理论位置控制精确度要求非常准确可靠，编码器提供数字脉冲信号给PLC，用来实现提升绞车的速度显示和超速保护。塑衬：卷筒塑衬材质选用新型PVC耐磨工程塑料，绳槽按钢丝绳规格加工制做。塑衬要求：（1）耐磨性能好，使用期限长，高于木衬5倍以上使用年限；（2）抗干裂、耐潮湿性能好，不会出现干裂、腐烂等现象；（3）抗压强度比木衬高7倍以上，不会出现绳槽压碎、挫平等现象；（4）不吸水、不会增加设备能动惯量和无功功率；（5）绳槽为一次压模成型，现场不需要刻制绳槽，安装方便，省时省力，可降低钢丝绳在缠绕运行中的咬绳程度。定车装置：滚筒设置有定车装置，便于大修时固定滚筒。2、深度指示器：深度指示器为牌坊式深度指示器，是由四根立柱、丝杆、螺母、面板、指针、两组接近限位开关、深度失效保护装置等组成。在立柱上、下极限位置装两组接近限位开关。当螺母运行到上下减速位置时，相应接近开关发出减速信号，提升绞车能自动实现匀速减速，同时也可以手动实行减速操作；当螺母运行到上下停车位置时，相应接近开关发出信号，主机停车，当发生过卷时，过卷接近开关发讯实现总停。3、盘形制动器：盘形制动器要求全部通过操作台和液压站的控制，由盘形制动器执行。制动器要求采用盘式结构，装配时必须调节好制动盘左右盘闸制动力矩平衡，避免制动盘因使用时间过长产生开裂及偏摆现象进而影响安全制动。其组成由盘闸基座、盘式闸、磨擦片磨损量发讯装置、蝶形弹簧失效发讯装置、蝶形弹簧A系列等组成，固装于主轴装置的右底架上。4、惯性制动器：惯性制动器由油缸、惯性制动器底座及制动臂等组成。要求能有效的起到保护电机及减速箱的反复磁撞，以便提高使用寿命。5、柱销联轴器：该联轴器用于电动机与减速器高速轴的转矩传递，具有良好的减振、吸振性，可以适量补偿两轴安装时的偏斜和不同心，可以减少启动和停车时的惯性冲击，安全可靠。6、齿轮联轴器：齿轮联轴器用于提升绞车主轴与减速器低速轴的转矩传递。要求在外齿圈上设有注油孔，用于加注润滑油，注油后用螺钉拧紧。联轴器要求传递扭矩大，并可较好地补偿两轴的偏斜和不同心。7、液压站：液压站主要由电机、叶片泵、溢流阀、单向阀、电磁换向阀、节流阀、压力表等组成。通过调节液压系统的工作压力来控制盘形制动器的制动力以实现绞车的平稳高效运转。一台液压站应配置2台油泵，实现一开一备（具有连锁功能），油泵的出口均应配置止回阀。液压站可由PLC直接控制或单独控制，当工作中突然停电时可实现二级制动。8、减速器及润滑站：矿用提升绞车均采用硬齿面行星齿轮减速器，润滑冷却系统与行星齿轮减速器配套使用，由小功率电机、齿轮油泵、冷动水泵、安装机架等组成。四、变频矿用提升绞车的电控设备技术说明：本产品要求使用变频电机及变频电气控制设备。变频器必须选用进口品牌的变频器（参考厂家：ABB、德国西门子、日本富士、芬兰威肯、美国艾默生），变频器操作屏采用中文显示；电机要求选用变频电机且选用全国十大电机知名品牌厂家（长沙电机厂、上海电机厂、西安电机厂、湘潭电机厂、河北电机厂等），电机轴承要求选用进口SKF或NSK轴承。1、电控系统设计标准《煤矿安全规程》（2009版）；《交流传动矿井提升机 电控设备技术条件》（JB/T 4263-2000）；《调速电气传动系统 第2部分：一般要求 低压交流变频电气传动系统额定值的规定》（GB/T 12668.2-2002）；《电气控制设备》（GB/T 3797-2005）《低压开关设备和控制设备 第1部分 ：总则》（GB 14048.1-2006 ）《电工电子产品环境试验 第2部分：低温和高温》（GB/T 2423.1-2008）《电能质量公用电网谐波》（GB/T 14549-1993）；现行国家电工委员会及其它有关标准；进口电气设备遵守国际电工委员会IEC标准；电控装置的静动态性能指标完全满足提升机的运行要求且能够承受提升机和通风机运行时的地坪振动；电控设备的电磁兼容性符合国家标准要求（有关标准详见电磁兼容检验报告）。2、系统配置（1）电动机调速部分变频系统采用进口品牌的变频调速装置（参考厂家：ABB、德国西门子、日本富士、芬兰威肯、美国艾默生），构成具有四象限工作性能的变频调速系统，实现高动态性能的频率控制、转速控制、转矩控制。变频器的选用功率必须大于电机功率。（2）矿井工艺控制和安全保护部分主控、安全保护系统采用进口的FX2N系列可编程控制器，双PLC控制形成N：N网络系统，配置工业彩色液晶触摸屏，要能实现在线技术支持和远程故障诊断。PLC采用PLC必须选用进口品牌；提供变频器及PLC厂家的售后服务要求能满足要求。（3）系统控制部分硬件配置全数字变频调速系统由4台主要控制设备构成，包括变频主控台、变频调速柜、制动柜、辅助控制柜，另附轴编码器和必要的外部控制端子，其系统配置如下：（4）系统配置技术说明①智能型变频主控台 主控台采用操作台式结构，除位置、速度、温度、压力、电流等必要的信号采集传感器和终端执行设备外，所有控制回路及操作全部集中于操作台中。司机操作主控台上的操作手把（如手闸、主令控制器）、开关及按钮来控制提升机运行，并通过指示灯和人机界面及时了解提升机的运行状态及运行参数。设备主控部分采用FX2N型可编程控制器，配以可调闸模块、电源模块、语言报警模块以及日本三菱公司生产的A/D、D/A转换模块，实现了提升机的工艺过程控制和各种逻辑保护。具有按行程速度给定、PID速度闭环控制、各类安全保护、自动化开车及各种工作状态显示等多种功能。同时主控台自身具有应急提升功能，当PLC出现问题时，可以实现故障状态下的低速运行。②变频调速柜 变频调速柜是该系统的调速设备，由变频调速装置及其它必要的电器组成，用于向鼠笼式交流电机供电，构成高性能、数字化的变频调速系统。本调速装置将50Hz工频变成0~50Hz连续可调的变频电源，电动状态时从电网吸取能量，使电动机产生电动力；制动状态时将制动能量以电能的形式输出，消耗到制动电阻上，使电动机产生制动力，以满足矿井提升机工艺要求，同时完成电源的分配。变频调速柜设置有操作面板，此操作面板具有菜单操作模式，可对其功能进行设定，液晶显示屏可方便监视变频器的运行状态、故障报警状态和功能设置的过程，具有完善的自我诊断能力，可在线监控系统运行状态。本装置设置的功能包括：1）变频器、逆变器和整流单元的启动；2）操作：?开机/关机；?显示设定值和实际值；?显示和更改参数；?显示变频器状态；?显示报警和故障信息。③制动电阻柜电动机处于发电制动状态时，耗散大部分能量的装置。④辅助控制柜辅助控制柜用于提升机辅助设备的AC380/220V配电。双回路进线，各进、出回路配置有工作指示，并为提升机辅助设备及起重机、电焊机及室内照明等机房辅助设施供电。⑤附件a、轴编码器两套：采用日本进口产品，分别安装在提升机的高速轴和低速轴上，将数字信号传送到主控PLC和后备保护PLC，用来测量提升机的行程和速度，要求具有很高的测量精度；同时两个轴编码器互相独立，相互监视、实现安全回路双线制。b、压力变送器两套：一个用于测量制动油压；一个用于测量润滑油压，将相关的压力值转化为电信号，传送到主控台的PLC模块，实现数字化的显示与控制保护。c、到位开关四套：要求采用进口元器件的强磁感应开关，用作井筒到位。d、深指信号传感器及感应磁块1套：采用强磁感应信号，作为深指失效保护的传感器。e、轴编码器万向连轴器二套。f、司机座椅一把。3、电控系统技术要求（1）安全回路双线制系统采用两套可编程控制器，分别从安装于高速轴和低速轴上的两个轴编码器采集信号，形成安全回路双线制。两套可编程控制器采集的信号既相互独立，又相互比较。（2）现场线路要求①采用可编程控制器进行控制，安装于主控台内，实现了控制的网络智能化。②系统采用现场总线技术，在提高系统可靠性的同时，省去了大量的控制接线。（3）全数字化设计①整套系统采用四套轴编码器，其中两套安装于高速轴和低速轴的轴编码器实现了数字化的行程、速度和保护给定线；另外两套分别用于主令控制器和手闸控制器，形成数字化的主令和手闸控制器。②整套系统采用二个压力变送器、电流检测模块，将制动油压、润滑油压、电机电流转换模拟信号，通过A/D模块将压力信号变成数字信号，实现显示和保护。③系统的调速以微机进行全数字控制，所有的操作与保护均以PLC进行控制，这就使得电控系统的各个环节的控制参数均可非常方便地进行调整，组态灵活；（4）软件化的设计软件要求控制精度高，安全保护齐全，可实现控制系统的自检、报警、信号记忆及相应的图文、数字显示等。（5）模块化设计本系统运用模块化的设计思想，将多个功能集成为不同的电路模块，①语言报警模块：将操作提示和故障用语言的方式告知操作人员和维护人员；语言报警有减速点到、提升过卷、等速段过速、减速段过速、2m/s超速、钢丝绳松、闸瓦磨损、深指失效、润滑泵末开、操作反向、轴编码器失效、紧急停车、打点错误、通讯错误等二十段。②可调闸模块：本模块集电制动开环和闭环以及工作闸开环和闭环于一体，且比较开环和闭环后输出结果，具有线性好、输出功率大、稳定性高等特点，适用于各种电磁调节阀。③电流检测模块：将电机电流转换为电压信号后输出，模块内电流信号和电压信号完全隔离，确保强电不窜入控制回路。④电源模块：为系统内各部件提供不同的稳压电源，具有输出功率大、稳定性强等特点。⑤所有模块都是即插即用的免调试模块，极大地缩短了处理故障的时间。（6）工业控制人机界面要求能显示绞车的各种静、动态参数，该液晶显示屏采用日本进口最新型产品，存储容量大，具有多种数据接口及工业以太网接口，可以将所有画面上传至以太网，并且可完全替代上位机，和上位机监控系统构成双冗余监控，极大的提高了系统安全可靠性。主要显示画面如下：①预备态：主要显示有容器位置、本次打点次数、上次打点次数、提升钩数、润滑油压、提升时间、到位信号、模拟深度指示器以及主要故障指示等。②运行态：主要显示有速度图、力图、容器位置、提升速度、电机电流、制动油压、本次打点次数、转子加速级数、加速电流继电器等。③故障态：本屏显示所有的故障点，红色为故障，绿色为正常，只要调出此屏即知道故障之所在，极大的缩短了查找故障的时间。④故障记忆：当安全回路动作时，能记录在发生故障的那一时刻绞车的运行参数，非常方便我们分析故障原因，可记忆多屏参数。⑤绞车停车时显示预备态，绞车启动后自动转换为运行态，故障时自动转换为故障记忆，同时也可手动切换。（7）冗余化设计采用性能优越的进口可编程控制器作为主要控制器件，两套PLC相互冗余，构成安全回路双线制，且冗余量不低于20%，主要用于现场增加保护和控制以及作为备用。（8）抗干扰设计按照抗干扰的设计原则，在输入、输出、电源等方面有针对性地实施了抗干扰措施，完全符合GB/T17626电磁兼容性要求，整套系统通过电兼容性试验，使得系统安全可靠。（9）完善的防雷系统主控台内设置有完善的防雷系统，采用德国OBO公司设计生产的防雷器，有效地提高了系统抵抗自然灾害的能力。（10）UPS电源采用具有正弦波特性、功率容量足够大的不间断电源为控制回路供电，主要作用如下：①当系统突然停电时，保证二级制动的有效性。②正弦波纯在线工作，当系统停电时，输出切换时间为零秒，保证设备不间断供电。③输入电压范围宽，输出电压稳定，保证设备的稳定工作。④内置电源滤波器，提高了系统电磁兼容性。（11）多种开车方式①自动化开车：开车条件具备后，司机不需任何操作，即可自动运行。②常规开车：司机根据信号，操作主令和工作闸开车。③低速开车：即验绳或检查罐道时的低速开车，最高提升速度为0.5m/s（大小可调）。④半速开车：当检修时，速度为额定速度的一半（也可按用户要求设定）并连续可调。⑤应急开车：当主要控制器件如PLC故障时，可以采用此开车方式完成一次提升。4、电控系统主要技术性能（1）数字行程监控器数字行程监控器由PLC、两个轴编码器构成。两个轴编码器将脉冲信号送入PLC的高速记数模块中，经PLC逻辑运算处理转换成提升机钢丝绳线速度和容器行程位置，形成各种操作信号、保护信号和按行程给定的速度给定曲线，并能完成如下功能： ①产生速度包络曲线对提升机的速度进行实时监控；②实现数字行程给定功能，定位精度≤1cm，并实现数字行程罐位显示；③全行程的位置、速度监控功能；④具有对编码器进行同步校正的功能；⑤PLC行程监控器可以进行参数的整定以适应变化的工况（如变化了的速度、深度等）。（2）提升控制由两套模块化工业微机—FX2N可编程控制器及变频调速装置组成，采用现场总线技术，完成提升机所需的逻辑控制及保护功能，使系统安全、可靠，完全满足矿井提升工艺过程要求，并实现系统和管理计算机联网的功能。本系统采用双PLC工作，使整个系统互有分工，相互监控，从而确保提升机的安全运行。①选用进口的FX2N型PLC；②主控PLC应用软件能完成提升机手动、自动、检修等多种运行方式的控制要求；③完成提升机运行工艺要求的控制功能；④实现对调速系统按速度给定的控制；⑤实现完善保护功能，对于等速段超速、减速段过速、过卷等安全保护具有多重保护；⑥保护功能按下列三类设置：— 立即施闸的紧急停车；— 完成本次提升后不允许再次开车的功能，即一次提升；— 自动减速后施闸停车。⑦可在线或离线修改用户程序；⑧采用全数字工作闸和主令控制器，采用脉冲编码器来实现，使得控制准确度高、操作轻便、故障率低；⑨故障诊断、显示和打印功能；⑩留有与矿井生产管理系统联网的接口。（3）调节控制全数字调节部分采用全数字变频调速装置一台组成6脉动控制系统，可实现：配置制动单元、制动电阻，具有四象限工作运行特性；①手动、自动速度给定值；②全数字化的参数设定功能（开机/关机；显示设定值和实际值，显示和更改参数等）；③起动防冲击控制（“S”型给定曲线）；④开环和闭环控制功能；⑤故障自诊断功能（缺相、欠压、堵缸、欠磁等50种以上）；⑥状态显示功能（变频器状态、故障信息、快熔熔断的显示等）。（4）安全保护安全回路独立于其它正常回路，采用计算机软保护加高靠性的继电器双重保护回路，独立运行互为安全冗余，其工作状态可在监视器上监视。要求安全回路有两套，一套由主控机PLC，另一套为监控机PLC，实现PLC的相互冗余。当提升系统出现异常情况时能够停止提升机运行，防止事故进一步恶化。系统主要保护有：立即施闸类故障保护（发生下列各类故障时，系统能立即进行完全制动停车，并发生声报警）；—提升容器过卷；—减速段过速保护；—等速段超速保护；—高、低压电源断电故障；—提升容器接近井口速度超过2m/s；—给定方向记忆；—深指失效保护；—松绳保护；—通讯错误；—调节回路故障；—高压失压跳闸保护；—错向操作；—制动油过压；—轴编码器失效—司机台急停操作及井口、井底急停操作等。终端施闸类保护（完成本次提升后不允许再次开车的保护，即一次提升）：—润滑油欠压；—润滑油超温；—冷却风机故障等。自动减速后施闸类保护（就是说发生下列各类故障时，系统自动降低速度，然后再施闸停车，并发出声报警）；—信号电源欠压；—制动油故障；—闸瓦磨损、闸盘偏摆、弹簧疲劳等。（5）制动控制系统提升机制动控制系统由PLC、安全继电器和可调闸模块组成，其主要功能是：1）当系统发生故障导致安全回路断开时，PLC利用采集来的速度信号和油压信号，对液压站制动电液阀进行PID闭环控制，以实现液压站的减速制动功能。2）当减速制动发生故障时，若提升机在井中，PLC直接控制安全阀和二级制动阀动作，实施二级制动控制；若提升机接近井口，则实施一级紧急制动。五、其它要求 1、技术部分（1）投标时各厂家应根据以上技术要求分别提供绞车机械及电控部分技术配置方案。（2）投标时要求提供销售业绩，若电控或机械部分采用另外厂家的，应分别提供电控或机械配置厂家的资质和销售业绩。（3）投标时各厂家必须提供绞车机房平面布置图、设备外形和安装尺寸、机械部分基础图和电控部分布置图。（4）该绞车必须配带相配套的游动天轮一套（含轴承座、轮轴、天轮、天轮胶块等），同时配备一套天轮胶块备用。（5）投标时应分别提供该绞车机械和电控部分易损件详细清单（包括型号规格、材质）、润滑油脂规格，以及备品备件价格明细清单。（6）设备发货随机提供产品合格证和使用说明书，发货清单、原理图、接线图、系统小件图、UPS电源说明书、系统软件一套、设备配件图册、设备总装图纸各1份。2、商务部分（1）付款方式：预付款30%，货到验收后付款60%，10%质保金一年。（2）交货期：预付款到账后7天。（3）交货地点：湖北宜化江家墩矿业有限公司现场，距宜昌市约130公里。（宜昌市夷陵区樟村坪镇董家河村三组）3、售后和质保（1）质保期一年，质保期内若出现质量问题，供货商必须在24小时内派技术人员到现场排除故障并承担技术服务和售后服务的一切费用。 （2）设备到达现场后，供货商应根据用户的安装时间（用户在安装前一周内电话通知厂家）提前派技术人员到达现场指导安装并调试，调试时间不大于24小时。 （3）调试结束后，提供调试报告，并负责免费现场培训。培训内容为：系统介绍、可编程控制器的编程和查找故障的方法、编程器的使用方法的讲解等。（4）无偿为用户提供产品技术咨询，负责产品的终身维修。定期走访用户、主动征询意见，为用户解决问题。 技术咨询：周天平159*****081