郝慧学HAO Hui-xue；王晓莉WANG Xiao-li

（山西煤炭运销集团长治分公司，长治 047100）

（Changzhi Branch of Shanxi Coal Transportation and Marketing Group，Changzhi 047100，China）

在矿井提升系统中，变位质量是核算电动机容量和提升机性能测试的一个重要参数，但一些矿井由于各种原因资料丢失无法采用常规的计算方法来确定其变位质量，造成无法对提升机进行电动机容量核算和性能检测，但是对于提升机来说这两个项目是必须进行的，针对此情况我公司积极引进了TC-3C 提升机安全性能检测仪来对煤矿提升系统及其变位质量进行检测。

在提升机主电动机、天轮（导向轮）、容器、钢丝绳等技术数据齐全时，可根据公式∑m=（Q+2Qz+n1pLp+n2qLq+2Gt+Gj+Gd）/g 通过计算确定提升系统总变位质量。式中：Lp为每根提升主绳实际全长，单位m；单绳缠绕式提升：Lp=Hc+Lx+3πD+LB+LS其中：LB为围抱天轮部分钢丝绳长度，单位m；LB≈1/2πDt；LS为钢丝绳试验长度，单位m，一般取20～30m；Gd为电动机转子的变位重力，单位N，公式为：

其中：ID2为电动机转子的转动惯量，单位kg·m2。

在提升系统参数指标发生变化或缺少技术资料，因而无法通过计算确定其变位质量时，可以通过现场实际测试来确定。由动力方程式根据力的平衡可以得到测定提升系统的变位质量的计算式：Σm=（kQ+Δ·H-2Δ·hx）/a3式中：a3为自由滑行减速度，单位m/s2，a3=vm/t3；vm为提升系统等速阶段运行速度（单位m/s。

其中：D 为滚筒或驱动轮直径，单位m；n 为实测电动机转速，单位r/min；i 为减速机速比。

我们在利用TC-3C 型提升机安全性能检测仪对矿井提升系统变位质量进行测试时，仪器要求测试必须在测试速度的基础上进行，仪器通过采集一个提升过程中提升系统的速度信号、主电机的断电信号（110-220）V，测出系统总变位质量。

首先要检查被测提升机设备是否完好并且在停止状态。当提升机容器在井口停车位置时，将转速信号线（或测速发电机速度信号线）、电流信号线、电压信号线、给定信号线的一端通过仪器面板相应接口接入仪器。如图1 接线。

图1

其中：转速信号线是连接转速探头，转速探头通过磨擦轮与轴或轮相摩擦接触；若用测速电机信号测速度图时，则必须用测速发电机速度信号线连接该信号。信号范围为直流±250V，不需区分正负极；对于电流信号线，在测交流电机时，将交流电流信号线（钳型电流表）卡在司机台上AC0～5A 的主电流线上，通过所测得的电流的变化，绘制出负荷电流图；测直流电机时，首先将开关信号短接，直流电流信号线同DC-75mV～+75mV 的电流表并联。（如果现场直流电流表的电压不在DC-75mV～+75mV 范围内，该信号不可以直接接入，但不影响其它项目的正常测试；给定信号线要接速度给定回路的直流输出端，红色夹子接正端，绿色夹子接负端。此信号为直流50V 的电压信号，如找不到该信号点，可以不接，不影响其它项目的正常测试，但给定速度图无法测出；电压信号线要接电流继电器的常开或常闭触点（若接入常开触点影响开车，则改接常闭触点；反之亦然）。若现场不接此线，不会影响其它项目的正常测试。

确定正确接线后，开启仪器进入速度图测试。经开车加速、等速运行、减速爬行、至一次提升完毕，测量结束。

然后做好测变位质量的接线（与测速度图时取速度信号相同）。其中，连接转速信号线时必须将探头安装在同测速度时同一位置；连接测速电机信号线时（与转速信号二者取其一），接法同速度测试电压信号线：接主电机断电信号（即主电机断电而电压信号线给出220V 电压信号）作为测试起点。

经检查上述各项工作合格后，开机，输入参数，包括井深H、电流互感器变比CT、等效力参数Fdx、阻力系数k、载荷Q 等各参数。其中：电流互感器变比CT，对交流电动机，取主电机电流互感器的变比；对直流电动机，变比系数CT=75/Vm×80×Im/4000（Vm、Im取接入电流表显示范围最大值）。等效力参数Fdx=ηU1cosφ。式中:η 为减速器效率，多绳摩擦式η=0.9；单缠绕式一级减速时η=0.92，二级减速时η=0.85。

进行变位质量测试前需要使容器一个重载，一个空载。进行测试时，载重容器由井底向上，通过启动、加速、等速运行一段时间后，至交锋位置，同时将提升机主令控制器手柄迅速扳到零位，切断主电机，重载容器向上，提升系统开始自由滑动减速,待提升机将要停止时施闸停车，信号采集完毕，根据输入的相关参数计算出系统变位质量Σm和减速度的值。

上述测试计算方法,对准备工作要求较少，基本不用停车，而且计算方法简单，对生产没有影响。但是，在测定过程中，由于提升载荷Q 值不准确，以及受到阻力系数等因素的影响，导致误差偏大。

两容器不等重和载荷重量不准确。设自由滑行减速度a3＝0.2m/s2，如果载荷重量误差100kg，即981N，则变位质量误差为4905kg。因此，测试时最好使用荷重传感器精确称重。

矿井阻力的影响。矿井阻力在容器运行中是变化的，因此，许多因素对矿井阻力系数“K”值造成影响。通过不同的载荷分别进行测试，进而在一定程度上减小矿井阻力对变位质量的影响。

最大绳速Vm不准确。通过前面公式可知，自由滑行减速度a3与Vm成正比。Vm的测试误差在一定程度上对变位质量的计算产生影响。设a3误差0.02m/s2，将会造成变位质量误差约3874kg。为准确测定Vm，可以用光电数字式转速表测电动机转速的方法，或者通过电涡流传感器与光线示波器相互配合的方式对滚筒转速进行测定，进而确定Vm，后者方法相对准确一些。

准确地记录减速的起始时间,了解测定过程中电机是否出力，制动系统是否施加了制动力，需要对主电机定子电流信号和制动系统的信号进行测定。比如我公司古韩永丰煤业提升系统采用直流拖动电力控制系统，由于没有相应控制系统的人员配合，无法完全消除电动机的拖动力，因此自由滑行减速度的值必然偏小，最终不能正确计算出系统的变位质量。

提升系统变位质量是进行动力学计算和验算电动机容量的重要参数，是矿井提升机性能测试的一个主要项目。为了提高计算精确度，应设法降低变位质量的测量误差。

[1]陈维建，齐秀丽，肖林京，张永建.矿山大型固定设备测试技术[M].徐州：中国矿业大学出版社,2007.

[2]AQ1015-2005,煤矿在用缠绕式提升机系统安全检测检验规范[S].北京：煤炭工业出版社,2005.

[3]鲁建东，郑永仁.提升系统变位质量的测法和提高测量精度的措施[J].徐煤科技,1998(2):12-13.