Maszyna wyciągowa 4-linowa typu Koepe oraz awaryjno-rewizyjna maszyna wyciągowa bębnowa w JSW S.A. KWK „Knurów-Szczygłowice” Ruch „Knurów”

Zakres zadania

Głównymi elementami maszyny wyciągowej są:

• silnik napędowy,
• wał główny z łożyskami i linopędnią,
• hamulec z siłownikami odwodzonymi hydraulicznie,
• transformatory przekształtnikowe obwodu głównego, wzbudzenia i potrzeb własnych,
• przekształtniki główne i wzbudzenia,
• układy sterowania, kontroli i zabezpieczeń,
• układ wizualizacji i sygnalizacji stanów pracy poszczególnych podzespołów maszyny wyciągowej.

Fot. 1 – Maszyna wyciągowa 4L-3600/DC-10m/s

Maszyna wyciągowa podstawowa typu 4L-3600/DC-10m/s posadowiona jest na specjalnie zaprojektowanej ramie nośnej pozwalającej na zabudowanie maszyny w wieży szybowej, a zestaw wału głównego z łożyskami tocznymi baryłkowymi osadzony jest w korpusach łożyskowych. W celu zabudowy wirnika silnika napędowego wykorzystano nowatorskie hydrauliczne osadzanie piasty na stożkowym czopie wału głównego.

Proces hamowania realizowany jest poprzez zespół sześciu par siłowników hamulcowych BSFG 408 odwodzonych hydraulicznie z okładzinami hamulcowymi MICKE 1203, zgrupowanych na czterech stojakach hamulcowych – dwóch stojakach z dwoma parami siłowników oraz dwóch stojakach z jedną parą siłowników hamulcowych. Siłowniki hamulca zasilane są za pomocą elektrohydraulicznego zespołu sterowniczo-zasilającego typu H-C MWM-6.

Fot. 2 – Zespół sterowniczo-zasilający hamulca H-C MWM-6

Maszyna wyciągowa została przystosowana do zabudowy urządzenia do toczenia rowków wykładziny bębna pędnego. Urządzenie pozwala na korygowanie geometrii rowków linowych i zbieranie nadmiaru smaru naniesionego przez liny nośne.

Fot. 3 – Silnik główny prądu stałego

Fot. 4 – Układ chłodzenia silnika głównego

Silnik napędowy zasilany jest z dwóch nienawrotnych przekształtników tyrystorowych typu DCS800-S01-5200-04 połączonych szeregowo. Obwód wzbudzenia silnika zasilany jest z rewersyjnego przekształtnika wzbudzenia typu DCS800-S02-0200-05.

Fot. 5 – Szafy przekształtników obwodu głównego

Bęben pędny maszyny wyciągowej napędzany jest bezpośrednio obcowzbudnym silnikiem prądu stałego o mocy 2400 kW, który zasilony jest z dwóch nienawrotnych przekształtników tyrystorowych produkcji ABB serii DCS800 połączonych szeregowo (sterowanie równoczesne i kolejnościowe). Obwód wzbudzenia silnika zasilany jest z rewersyjnego przekształtnika serii DCS800 (pełna rezerwacja).

Maszyna przystosowana jest do zasilania z sieci 6 kV przez dwa transformatory przekształtnikowe 6/0,275 kV, o grupach połączeń umożliwiających pracę z 12–pulsowym oddziaływaniem napędu na sieć zasilającą. W przypadku awarii w torze zasilania jednego z przekształtników tyrystorowych obwodu głównego istnieje możliwość pracy awaryjnej z wykorzystaniem drugiego przekształtnika wchodzącego w skład ww. układu zasilającego. W tym stanie następuje ograniczenie prędkości rozwijanej przez maszynę o połowę, nie występuje natomiast ograniczenie co do udźwigu.

Fot. 6 – Stanowisko operatora maszyny wyciągowej

W maszynie wyciągowej zastosowano cyfrowy regulator jazdy GRZ-08, który znalazł zastosowanie w kilkunastu górniczych wyciągach szybowych takich jak: wyciągi dwunaczyniowe z kołem Koepe, wyciągi dwunaczyniowe z bębnami nawojowymi. Pełni równocześnie funkcję kompletnego układu kontroli prędkości.

Całość układów sterowania, regulacji i zabezpieczeń zrealizowano w oparciu o sterowniki programowalne i inne podzespoły produkcji renomowanych firm. Wszystkie istotne funkcje odzwierciedlające stany pracy maszyny wyciągowej objęte są układem wizualizacji ekranowej.

Maszyna wyciągowa współpracuje z nowo zabudowanym urządzeniem sygnalizacji i łączności szybowej, komunikując się z nim dwutorowo, na drodze elektrycznej oraz poprzez łącza komunikacyjne.

Dane techniczne maszyny wyciągowej typu 4L-3600/DC-10m/s:

liczba lin nośnych	4
średnica przewijania lin nośnych na linopędni	3600 mm
prędkość maksymalna	10 m/s
nominalna średnica liny nośnej	41 – 44 mm
nadwaga statyczna	120 kN
parametry zasilania:
maszyny wyciągowej	6 kV, 500 VAC
obwodów pomocniczych	500 VAC, 230 VAC, 24 VDC
parametry silnika napędowego:
typ	PW-124
moc	Pn = 2400 kW
obroty	nn = 64 obr. /min.

Maszyna wyciągowa typu B-1200/AC-2m/s

Maszyna wyciągowa typu B-1200/AC-2m/s stanowi wyposażenie górniczego wyciągu szybowego awaryjno-rewizyjnego szybu Foch II. Jest to jednobębnowa maszyna wyciągowa stosowana jako wyciąg awaryjno-rewizyjny i przeznaczona jest do prowadzenia:

• jazdy ewakuacyjnej ludzi z szybu, z poziomu 650m, ze stacji nawrotu lin wyrównawczych wyciągu głównego,
• kontroli stanu technicznego szybu, napraw wyposażenia i zbrojenia szybu, prac szybowych.

Sterowanie maszyny wyciągowej jest ręczne z pulpitu sterowniczego maszyny wyciągowej lub automatyczne w trybie zdalnego uruchamiania z regulacją prędkości.

Maszyna wyciągowa typu B-1200/AC-2m/s wyposażona jest w silnik prądu przemiennego o mocy 75 kW umożliwiający wraz z układem napędowym na ruch naczynia wyciągowego z prędkością 2 m/s.

Fot. 7 – Maszyna wyciągowa typu B-1200/AC-2m/s

Głównymi elementami maszyny wyciągowej są:

• zestaw wału głównego, podtrzymywany na dwóch łożyskach tocznych, z bębnem nawojowym o średnicy nawojowej pierwszej warstwy liny 1200 mm, wyposażonymi w wykładzinę firmy LEBUS,
• sprzęgło zębate łączące wał główny maszyny z wałem wolnobieżnym,
• walcowa przekładnia zębata o przełożeniu 45,
• silnik prądu przemiennego o mocy 75 kW,
• hamulec tarczowy, w którego skład wchodzą odwodzone hydraulicznie 2 pary siłowników BSFG 405, zamocowane na dwóch stojakach, sterowane jednoagregatowym dwupompowym elektrohydraulicznym zespołem sterowniczo – zasilającym H-C MWM-6D, realizującym dwuwariantowe hamowanie bezpieczeństwa oraz urządzenie wymuszenia dodatkowego spływu oleju UWDSO,
• przemiennik częstotliwości ACS800,
• szafa zasilania,
• układy sterowania, regulacji i zabezpieczeń maszyny wyciągowej,
• układy rejestracji i sygnalizacji informacyjnej stanów pracy podzespołów maszyny wyciągowej i elementów górniczego wyciągu szybowego.

Fot. 8 – Zespół sterowniczo-zasilający hamulca H-C MWM-6D

W maszynie wyciągowej zastosowano cyfrowy regulator jazdy GRZ-08-A, w którym realizowane są funkcje układów zadawana i kontroli prędkości. Całość układów sterowania, regulacji i zabezpieczeń zrealizowano w oparciu o sterowniki programowalne i inne podzespoły elektryczne renomowanych firm.

Fot. 9 – Stanowisko operatora maszyny wyciągowej

Maszyna wyciągowa typu B-1200/AC-2m/s współpracuje z urządzeniem sygnalizacji i łączności szybowej, komunikując się z nim dwutorowo, na drodze elektrycznej oraz poprzez wymianę danych w podprogramach sterowników logicznych PLC.

Dane techniczne górniczego maszyny wyciągowej B-1200/AC-2m/s:

średnica bębna nawojowego	1200 mm
liczba warstw liny nośnej	8
średnica liny nośnej	22 mm
głębokość ciągnienia	900 m
maksymalna prędkości jazdy	2,0 m/s
maksymalna masa ładunku	0,4 Mg
zasilanie maszyny wyciągowej	500 VAC
parametry silnika napędowego:
moc	Pn = 75 kW
obroty	nn = 1484 obr /min.

Iskrobezpieczne urządzenie sygnalizacji i łączności szybowej wyciągu podstawowego

Iskrobezpieczne urządzenie sygnalizacji i łączności szybowej, zbudowane w oparciu o sterowniki programowalne PLC jest przeznaczone do obsługi górniczego wyciągu szybowego klatkowego. Urządzenie sygnalizacji szybowej wyposażono w urządzenie do bezprzewodowej łączności szybowej ECHO-S oraz lokalny system iskrobezpiecznej łączności telefonicznej szybowej typu ITS.

Połączenia komunikacyjne pomiędzy stacjami lokalnymi realizowane jest za pomocą kabli światłowodowych jako 2 tory transmisyjne, każdy wykonany w postaci zamkniętej pętli.

Fot. 10 – Stanowiska sygnałowe

Iskrobezpieczne urządzenie sygnalizacji i łączności szybowej górniczego wyciągu szybowego awaryjno-rewizyjnego

Iskrobezpieczne urządzenie sygnalizacji i łączności szybowej zbudowane w oparciu o sterowniki programowalne PLC jest przeznaczone do obsługi wyciągu szybowego awaryjno-rewizyjnego klatkowego i wyposażono w urządzenie bezprzewodowej łączności szybowej ECHO-S oraz lokalny system iskrobezpiecznej łączności telefonicznej szybowej typu ITS.

Połączenia komunikacyjne pomiędzy stacjami lokalnymi realizowane jest za pomocą kabli światłowodowych jako 2 tory transmisyjne, każdy wykonany w postaci zamkniętej pętli.

Układ kompensacji mocy biernej i filtracji wyższych harmonicznych

Układ kompensacji mocy biernej zrealizowano jako liniowy układ kompensacyjny typu Xinus®H, składający się z podzielonej na dwa stopnie części pasywnej o sumarycznej mocy 1 MVar oraz z części aktywnej Xinus®D3 o mocy 0,6 MVar. Obie części pracują pod nadzorem sterownika mocy Xinus®Master.

Fot. 11 – Szafy układu kompensacji mocy biernej i filtracji wyższych harmonicznych