Maszyna wyciągowa 4-linowa typu Koepe z bezpośrednim napędem synchronicznym AC w KGHM PM S.A. O/ZG „Rudna”

Zakres zadania

Głównymi elementami części mechanicznej są:

• bęben pędny,
• wał główny wraz łożyskowaniem,
• agregat smarujący łożysk,
• elementy montażowe,
• układ hamulcowy wraz z zasilaniem, sterowaniem oraz układem grawitacyjnego opuszczania nadwagi.

Fot. 1 – Maszyna wyciągowa typu 4L-4000/AC-12m/s

Wał oraz oprawy łożyskowe przystosowano do zabudowy dzielonych łożysk tocznych. W przypadku konieczności wymiany łożyska ustalającego, zastosowane rozwiązanie pozwala na kilkukrotne zmniejszenie czasu wymiany łożyska.

Wymuszony przepływ środka smarnego z zewnętrznego agregatu smarnego wraz oczujnikowaniem kontrolnym zapewniają odpowiednie smarowanie łożysk tocznych baryłkowych oraz kontrolę parametrów łożyska.

Węzły łożyskowe zostały odizolowane galwanicznie i zabudowano systemem odprowadzania prądów wałowych.

Elektrohydrauliczny zespół sterowniczo-zasilający hamulca składa się z dwóch agregatów hydraulicznych podstawowego i rezerwowego. Redundancja agregatów zapewnia ciągłość pracy hamulca maszyny wyciągowej.

Agregaty hydrauliczne pozwalają na dwuwariantowy wybór siły hamującej podczas hamowania bezpieczeństwa, co pozytywnie wpływa na elementy wyciągu szybowego (liny, prowadzenie naczyń, zawieszenia).

Fot. 2 – Stojak z dwoma parami siłowników hamulcowych

Fot. 3 – Zespół sterowniczo-zasilający hamulca

Głównymi elementami części elektrycznej maszyny wyciągowej oraz urządzenia sygnalizacji i łączności szybowej są:

• silnik napędowy elektryczny typu synchronicznego, wolnoobrotowego,
• transformatory zasilające przemienniki częstotliwości,
• przemienniki częstotliwości obwodu głównego,
• przełącznica zmiany konfiguracji obwodu głównego,
• kompletny układ chłodzenia silnika napędowego i przemienników częstotliwości,
• rozdzielnica 400/230 VAC,
• układ sterowania i zabezpieczeń maszyny wyciągowej,
• cyfrowy regulator jazdy oraz układ kontroli prędkości,
• urządzenie sygnalizacji i łączności szybowej,
• układ wizualizacji,
• układ monitoringu wizyjnego wszystkich poziomów zrębu i nadszybia,
• urządzenie sterowniczo-sygnalizacyjno-komunikacyjne typu ECHO-S,
• aparat rejestrujący,
• kable światłowodowe sterownicze, sygnalizacyjne i teletechniczne,
• układ pomiarowy i odprowadzania prądów łożyskowych,
• centrala telefoniczna sygnalizacji szybowej wraz aparatami na wszystkich stanowiskach i w kabinie sygnalisty.

Zastosowanie jako silnika napędowego silnika synchronicznego, wolnoobrotowego pozwoliło na zredukowanie mocy biernej oraz redukcję  wyższych harmonicznych.

Zastosowanie zdublowanego napędu składającego się z dwóch przemienników częstotliwości SINAMICS S120CM w obwodzie głównym oraz dwóch przemienników SINAMICS DCM w obwodzie wzbudzenia zwiększyło niezawodność pracy maszyny wyciągowej.

Fot. 4 – Układ chłodzenia silnika głównego

Fot. 5 – Transformatory zasilające przemienniki częstotliwości

Fot. 6 – Szynoprzewody obwodu głównego

Fot. 7 – Widok szafy przemienników częstotliwości obwodu głównego

Cyfrowy regulator jazdy oraz układ kontroli prędkości pozwala na kształtowanie diagramu jazdy maszyny wyciągowej zgodnie z oczekiwaniami użytkownika, uwzględniając specyfikę górniczego wyciągu szybowego.

Układ sterowania, zabezpieczeń, cyfrowy regulator jazdy maszyny wyciągowej oraz urządzenie sterowniczo-sygnałowe bazują na redundantnym systemie sterowników logicznych. System redundantnych sterowników logicznych pozwala na uzyskanie wysokiego poziomu bezpieczeństwa i niezawodności pracy wymienionych układów.

Wizualizacja wszystkich elementów maszyny wyciągowej i urządzenia sterowniczo-sygnałowego na dotykowym monitorze przemysłowego komputera w zakresie podglądu parametrów daje możliwość kontrolowania stanu urządzeń w czasie rzeczywistym.

Modułowa konstrukcja urządzenia sterowniczo-sygnałowego umożliwia szybką wymianę uszkodzonych elementów.

Fot. 8 – Widok szaf układu sterowania i zabezpieczeń maszyny wyciągowej oraz urządzenia sygnalizacji szybowej

Fot. 9 – Przykładowy widok ekranu interaktywnego systemu wizualizacji

Fot. 10 – Stanowisko operatora maszyny wyciągowej

Fot. 11 – Stanowisko sygnałowe

W ramach modernizacji urządzeń przyszybowych zastosowano automatycznie sterowane wrota szybowe z napędem pneumatycznym.

Do otwierania i zamykania wrót szybowych zastosowano nowoczesny automatyczny rygiel wrót szybowych RA1, opracowany i wyprodukowany przez spółkę MWM Elektro Sp. z o.o.. Automatyczny rygiel RA1 pozwala sterowanie wrót szybowych, przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa i pewności ich zaryglowania.

Fot. 12 – Automatyczny rygiel wrót szybowych

Karta katalogowa – Rygiel wrót szybowych RA1

W ramach modernizacji górniczego wyciągu szybowego firma MWM Elektro sp. z o.o. wykonała:

• dostosowanie konstrukcji wsporczej kół kierujących do wymiany lin nośnych na poziomie zrębu przedziału skipowego,
• modernizacja sztywnego prowadzenia naczynia klatkowego wraz z dodatkowymi wspornikami poniżej poziomu zrębu,
• zabudowa prowadników czołowych.

Elementy dodatkowego wyposażenia wchodzącego w zakres kompleksowej modernizacji:

• kompletny system kamer przemysłowych wraz ze stanowiskami monitorowanymi,
• układ monitoringu drgań i temperatury łożysk maszyny wyciągowej i kół odciskowych,
• zestaw urządzeń i wyposażenia do wymiany i przeglądów łożysk głównych,
• stacje inżynierskie wraz z oprogramowaniem,
• kabina obsługi maszyny wyciągowej.

Dane techniczne maszyny wyciągowej typu 4L-4000/AC-12m/s:

liczba lin nośnych	4
średnica przewijania lin nośnych na linopędni	4000 mm
prędkość maksymalna	12 m/s
średnica lin nośnych	44 mm
ciężar użyteczny:
jazda ludzi 10,8 Mg	10,8 Mg
transport materiałów	23,6 Mg
parametry zasilania:
maszyny wyciągowej	6 kV, 500 VAC
obwodów pomocniczych	500 VAC, 230 VAC, 24 VDC
podstawowe parametry silnika napędowego:
moc	Pn = 2500 kW
obroty	nn = 57 obr. /min.