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煤礦液壓站的改進方案
點擊次數(shù)：1372 發(fā)布時間：2016-11-14
(1)簡介
礦井提升機液壓站是提升系統(tǒng)中重要的安全和控制部件，是保障提升機在支全運行中zui為關鍵的環(huán)節(jié)之一。它和液壓制動器（盤形閘）組合成為一套完整的制動系統(tǒng)，為盤形制動器提供可以調(diào)節(jié)的壓力油，使提升機獲得不同的制動力矩，滿足提升機安全正常的運轉(zhuǎn)，使提升機進行工作制動或安全制動，確保提升系統(tǒng)的安全。但不論提升機控制系統(tǒng)如何先進、檢測手段如何完善，要使提升機安全可靠地制動，zui終還要由液壓制動系統(tǒng)來完成，因而液壓站的可靠性尤為重要。
某礦區(qū)老礦井提升機液壓站基本都是采用十字彈簧電液調(diào)壓裝置的液壓站，這種液壓站電液調(diào)壓裝置體積大、可靠性差、控制電路復雜、調(diào)整困難，運行工況容易漂移、工作壓力穩(wěn)定性不好。針對上述問題，根據(jù)生產(chǎn)實際，采用比較先進的電磁比例閥代替十字彈簧電液調(diào)壓裝置，對十字彈簧電液調(diào)壓裝置的液壓站進行了改進，通過生產(chǎn)使用，效果很好。
(2)液壓站存在的問題及改進
十字彈簧電液調(diào)壓裝置的液壓站，在國內(nèi)提升機上已經(jīng)使用了幾十年，其控制原理簡單，結(jié)實耐用，但從實際使用的效果看，存在以下問題：
①十字彈簧電液調(diào)壓裝置體積大、笨重；
②與液壓站箱體連接比較復雜，檢修、更換都較困難；
③調(diào)壓的關鍵元件十字彈簧和KT線圈裝配精度低、線性度差；
④在調(diào)節(jié)制動油壓的過程中，十字彈簧容易出現(xiàn)諧振，造成制動油壓在某個區(qū)域不穩(wěn)定，對速度閉環(huán)控制有不良影響；
⑤調(diào)節(jié)困難，制動油殘壓超過規(guī)定，調(diào)整煩瑣，全憑維護人員的經(jīng)驗，沒有規(guī)律可循；
⑥十字彈簧和KT線圈防護等級低，容易受外力沖擊，造成制動油壓失控。
采用BYMD型電磁比例閥對液壓站進行改造，電磁比例閥由比例電磁鐵將給定的電信號轉(zhuǎn)換為與其成比例的電磁力，實現(xiàn)對輸出液壓信號的比例控制，通過調(diào)節(jié)電液比例閥的給定電壓大小來實現(xiàn)油壓的變化，從而達到調(diào)節(jié)制動力矩的目的，保證液壓站的可靠性。
液壓站改造后有以下特點：
①YMD型電磁比例閥體積小、重量輕，安裝、更換方便；
②電磁比例閥閥體上集成了過壓保護卸荷閥，可以有效抵御壓力油尖峰對電磁比例閥的損害；
③電磁比例閥調(diào)整簡單方便，僅需要調(diào)整過壓保護溢流值、zui大工作壓力即可。電磁比例閥的油壓是固定的(0.2～0.3MPa)，不需要調(diào)整；
④安裝、檢修、更換方便，一般可以事先將電磁比例閥調(diào)整好，包裝好備用，一旦需要檢修更換，很短時間內(nèi)就能完成；
⑤電磁比例閥為一體閥，抗干擾，工作穩(wěn)定；
⑥電磁比例閥驅(qū)動板采用直流供電，內(nèi)置電流負反饋，可以避免電磁比例閥線圈溫度變化造成的電阻值變化，繼而造成輸出電流變化。控制電壓一油壓特性曲線穩(wěn)定，線性度好；
⑦電磁比例閥驅(qū)動板可以方便地與電控系統(tǒng)連接。
(3)總結(jié)
液壓站改造后，通過幾年的使用，安全可靠、運行穩(wěn)定。改造費用少，只是購買電磁比例閥；改造時間短，利用日檢修進行，不影響礦井提升系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。提高了提升系統(tǒng)的安全可靠性，為提升系統(tǒng)的安全運行提供了有力的保障，對正在使用十字彈簧電液調(diào)壓裝置的液壓站的改造有推廣意義。
(1)液壓系統(tǒng)調(diào)試不當造成斷繩跑車
某煤礦主井坡度為14°，使用提升機型號為JTBI.6×1.2-24，配用T214A -0型液壓站，工作壓力為5. 4MPa。由于對液壓系統(tǒng)調(diào)試不當，在突然斷電安全制動時，發(fā)生了斷繩跑車事故。分析跑車事故發(fā)生的原因，是由于沖擊力超過了鋼絲繩的整體拉力而致。造成沖擊力過大的原因是松繩過多，即制動減速度大于自然減速度。
這與在立井和傾斜巷道中使用的提升絞車的保險閘發(fā)生作用時，全部機械的減速度在傾角＜15°時，必須小于或等于自然減速度的要求[《煤礦安全規(guī)程》（第433條）]是相悖的。
提升機所配用的T214A．0型液壓站具有二級制動功能，但由于調(diào)試維護不當，一級制動油壓及時間選擇不合適，造成制動減速度大于自然減速度。
(2) T214A·0型液壓站二級制動原理及一級制動參數(shù)
①二級制動原理 由液壓站二級制動原理圖可知，安全制動時；制動器液壓缸中的壓力油回油箱的狀態(tài)是：液壓缸中高于溢流閥Y-10B調(diào)定溢流壓力的壓力油，從溢流閥Y-IOB和溫度補償單向調(diào)速閥QIT-IOB兩處油路，經(jīng)隔爆電磁換向閥24GPI-H10B回到油箱；液壓缸中低于閥Y-IOB調(diào)定溢流壓力（此狀態(tài)溢流閥Y-10B溢流口已關閉）的壓力油，則只能從溫度補償單向調(diào)速閥QIT-10B節(jié)流口經(jīng)隔爆電磁換向閥24GPI-HIOB回到油箱。所以，調(diào)節(jié)溢流閥Y-IOB的溢流壓力（即一級制動油壓）和溫度補償單向調(diào)速閥QIT-10B節(jié)流口的大小，就可調(diào)節(jié)制動油壓的大小和作用時間，從而可改變（調(diào)節(jié)）制動力矩的大小和作用時間，使安全制動減速度符合《煤礦安全規(guī)程》的有關規(guī)定。
②一級制動油壓及延時時間計算 經(jīng)按照規(guī)定公式計算，上提重物時zui大靜荷重旋轉(zhuǎn)力矩為Mmax=33626. 86N·m
《煤礦安全規(guī)程》（第432條）規(guī)定提升絞車的常用閘和保險閘制動時，所產(chǎn)生的力矩與實際提升zui大靜荷重旋轉(zhuǎn)力矩之比不應小于3。經(jīng)計算全松閘系統(tǒng)的油壓px≥4.1MPa。
計算或查取系統(tǒng)總變位質(zhì)量∑m= 44094kg，提升機的自然減速度A=2. 51m/s。因此，液壓站應采取的一級制動油壓p≥2. 78MPa，制動延時時間t=1. 44s。
(3)結(jié)論
一級制動油壓可調(diào)在系統(tǒng)使用壓力的1/3～1/2，按使用系統(tǒng)壓力為5.4MPa計為1.8～2. 7MPa，但在應用中，應根據(jù)實際提升荷載計算選擇。通過以上分析，計算系統(tǒng)全松閘壓力px≥4. 1MPa。實際使用5.4MPa，并不影響一級制動油壓的調(diào)定。故一級制動油壓按計算結(jié)果調(diào)在2.8MPa，時間在2s，通過生產(chǎn)實踐觀察，可以保證二級制動的可靠性，保障了生產(chǎn)安全和設備運行安全。
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