技術(shù)文章
Technical articles(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(guān)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(fù)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(fù)雜,檢修、更換都較困難;
③調(diào)壓的關(guān)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??刂齐妷阂挥蛪禾匦郧€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(guān)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(guān)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(yīng)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(yīng)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(yīng)用中,應(yīng)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(shè)備運行安全。
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