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(1)存在的問題
液壓站是礦井提升機重要的安全和控制部件,用來為提升機的盤式制動器提供高壓控制油。某煤礦使用GKT1.6×1.5-20型提升機,其液壓站為T414型,在實際使用中常出現(xiàn)無油壓或達(dá)不到所需壓力值等故障,而液壓系統(tǒng)又很復(fù)雜,查找故障既困難又費時費力,嚴(yán)重影響礦井安全和生產(chǎn)。
(2)改進(jìn)的措施
為提高提升機制動的可靠性,對液壓系統(tǒng)進(jìn)行了幾個方面的改進(jìn)。
①噴嘴擋板式調(diào)壓裝置改成電液比例溢流閥調(diào)壓裝置 為了提高提升機工作制動的可靠性,改善其調(diào)壓性能,把原來十字彈簧控制的噴嘴擋板式調(diào)壓裝置改換成電液比例溢流閥調(diào)壓裝置。電液比例溢流閥由比例電磁鐵、壓力先導(dǎo)閥、主閥以及安全閥等組成,由比例電磁鐵產(chǎn)生與輸入電流成正比的力作用在壓力先導(dǎo)閥的閥芯上,改變其節(jié)流孔的大小,從而控制壓力閥進(jìn)口的壓力。這種裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)壓穩(wěn)定、線性度好、跟隨能力強、動態(tài)性能優(yōu)良等特點。
②在液壓系統(tǒng)中增設(shè)蓄能器增設(shè)蓄能器后,系統(tǒng)工作時,一部分壓力油進(jìn)入A、B油路,打開提升機制動器,提升機即可開車運行;另一部分壓力油通過順序閥進(jìn)入蓄能器,為安全制動儲備壓力能,并起到補油作用。增設(shè)壓力繼電器(或電接點壓力表)進(jìn)行殘壓保護(hù),如提升機在停車狀態(tài)系統(tǒng)殘壓超過所設(shè)定的壓力值時,能夠?qū)嵤┌踩苿?,從而提高了工作制動的可靠性?/span>
③對液壓系統(tǒng)進(jìn)行簡化在滿足系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上,可以對液壓系統(tǒng)及元器件進(jìn)行簡化,如采用集成閥塊連接液壓元件,以減少管路數(shù);電磁閥選用結(jié)構(gòu)zui簡單的二位二通電磁閥,降低元件出現(xiàn)故障的概率;設(shè)置電磁閥的故障監(jiān)測功能,利用非接觸傳感器監(jiān)測電磁閥閥芯的動作,當(dāng)電磁閥的動作出現(xiàn)故障時,能夠?qū)嵤┌踩苿?,并提供報警信號,顯示發(fā)生故障的電磁閥。這樣不僅提高了元器件的可靠性,而且給液壓站的維修帶來極大的方便。改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)如圖W所示。
④電控部分采用可編程控制器控制 液壓系統(tǒng)的電控部分采用可編程控制器(PLC)控制,代替原有的繼電器接觸控制系統(tǒng),同時利用可編程控制器的程式化,設(shè)置電磁閥故障、殘壓過高、濾油器壓差過高以及液壓油黏度過高等故障顯示功能,不僅給液壓站的維護(hù)帶來了方便,而且可以提高電控系統(tǒng)的可靠性。
(3)改進(jìn)的成效
改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)不僅工作制動系統(tǒng)、安全制動系統(tǒng)、元件和電控系統(tǒng)的可靠性有了很大提高,而且由于新增了一些保護(hù)功能以及監(jiān)測功能,使得液壓系統(tǒng)的整體可靠度也大大提高。
(1)液壓系統(tǒng)調(diào)試不當(dāng)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(dāng),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(hù)不當(dāng),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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