煤矿液压站的改进方案

(1)简介

    矿井提升机液压站是提升系统中重要的安全和控制部件，是保障提升机在支全运行中zui为关键的环节之一。它和液压制动器（盘形闸）组合成为一套完整的制动系统，为盘形制动器提供可以调节的压力油，使提升机获得不同的制动力矩，满足提升机安全正常的运转，使提升机进行工作制动或安全制动，确保提升系统的安全。但不论提升机控制系统如何先进、检测手段如何完善，要使提升机安全可靠地制动，zui终还要由液压制动系统来完成，因而液压站的可靠性尤为重要。

    某矿区老矿井提升机液压站基本都是采用十字弹簧电液调压装置的液压站，这种液压站电液调压装置体积大、可靠性差、控制电路复杂、调整困难，运行工况容易漂移、工作压力稳定性不好。针对上述问题，根据生产实际，采用比较先进的电磁比例阀代替十字弹簧电液调压装置，对十字弹簧电液调压装置的液压站进行了改进，通过生产使用，效果很好。

(2)液压站存在的问题及改进

    十字弹簧电液调压装置的液压站，在国内提升机上已经使用了几十年，其控制原理简单，结实耐用，但从实际使用的效果看，存在以下问题：

    ①十字弹簧电液调压装置体积大、笨重；

    ②与液压站箱体连接比较复杂，检修、更换都较困难；

    ③调压的关键元件十字弹簧和KT线圈装配精度低、线性度差；

    ④在调节制动油压的过程中，十字弹簧容易出现谐振，造成制动油压在某个区域不稳定，对速度闭环控制有不良影响；

    ⑤调节困难，制动油残压超过规定，调整烦琐，全凭维护人员的经验，没有规律可循；

    ⑥十字弹簧和KT线圈防护等级低，容易受外力冲击，造成制动油压失控。

    采用BYMD型电磁比例阀对液压站进行改造，电磁比例阀由比例电磁铁将给定的电信号转换为与其成比例的电磁力，实现对输出液压信号的比例控制，通过调节电液比例阀的给定电压大小来实现油压的变化，从而达到调节制动力矩的目的，保证液压站的可靠性。

    液压站改造后有以下特点：

    ①YMD型电磁比例阀体积小、重量轻，安装、更换方便；

    ②电磁比例阀阀体上集成了过压保护卸荷阀，可以有效抵御压力油尖峰对电磁比例阀的损害；

    ③电磁比例阀调整简单方便，仅需要调整过压保护溢流值、zui大工作压力即可。电磁比例阀的油压是固定的(0.2～0.3MPa)，不需要调整；

    ④安装、检修、更换方便，一般可以事先将电磁比例阀调整好，包装好备用，一旦需要检修更换，很短时间内就能完成；

    ⑤电磁比例阀为一体阀，抗干扰，工作稳定；

    ⑥电磁比例阀驱动板采用直流供电，内置电流负反馈，可以避免电磁比例阀线圈温度变化造成的电阻值变化，继而造成输出电流变化。控制电压一油压特性曲线稳定，线性度好；

    ⑦电磁比例阀驱动板可以方便地与电控系统连接。

(3)总结

    液压站改造后，通过几年的使用，安全可靠、运行稳定。改造费用少，只是购买电磁比例阀；改造时间短，利用日检修进行，不影响矿井提升系统的正常运转。提高了提升系统的安全可靠性，为提升系统的安全运行提供了有力的保障，对正在使用十字弹簧电液调压装置的液压站的改造有推广意义。

(1)液压系统调试不当造成断绳跑车

    某煤矿主井坡度为14°，使用提升机型号为JTBI.6×1.2-24，配用T214A -0型液压站，工作压力为5. 4MPa。由于对液压系统调试不当，在突然断电安全制动时，发生了断绳跑车事故。分析跑车事故发生的原因，是由于冲击力超过了钢丝绳的整体拉力而致。造成冲击力过大的原因是松绳过多，即制动减速度大于自然减速度。

    这与在立井和倾斜巷道中使用的提升绞车的保险闸发生作用时，全部机械的减速度在倾角＜15°时，必须小于或等于自然减速度的要求[《煤矿安全规程》（第433条）]是相悖的。

    提升机所配用的T214A．0型液压站具有二级制动功能，但由于调试维护不当，一级制动油压及时间选择不合适，造成制动减速度大于自然减速度。

(2) T214A·0型液压站二级制动原理及一级制动参数

    ①二级制动原理  由液压站二级制动原理图可知，安全制动时；制动器液压缸中的压力油回油箱的状态是：液压缸中高于溢流阀Y-10B调定溢流压力的压力油，从溢流阀Y-IOB和温度补偿单向调速阀QIT-IOB两处油路，经隔爆电磁换向阀24GPI-H10B回到油箱；液压缸中低于阀Y-IOB调定溢流压力（此状态溢流阀Y-10B溢流口已关闭）的压力油，则只能从温度补偿单向调速阀QIT-10B节流口经隔爆电磁换向阀24GPI-HIOB回到油箱。所以，调节溢流阀Y-IOB的溢流压力（即一级制动油压）和温度补偿单向调速阀QIT-10B节流口的大小，就可调节制动油压的大小和作用时间，从而可改变（调节）制动力矩的大小和作用时间，使安全制动减速度符合《煤矿安全规程》的有关规定。

    ②一级制动油压及延时时间计算  经按照规定公式计算，上提重物时zui大静荷重旋转力矩为Mmax=33626. 86N·m

    《煤矿安全规程》（第432条）规定提升绞车的常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩与实际提升zui大静荷重旋转力矩之比不应小于3。经计算全松闸系统的油压p_x≥4.1MPa。

    计算或查取系统总变位质量∑m= 44094kg，提升机的自然减速度A=2. 51m/s。因此，液压站应采取的一级制动油压p≥2. 78MPa，制动延时时间t=1. 44s。

(3)结论

    一级制动油压可调在系统使用压力的1/3～1/2，按使用系统压力为5.4MPa计为1.8～2. 7MPa，但在应用中，应根据实际提升荷载计算选择。通过以上分析，计算系统全松闸压力p_x≥4. 1MPa。实际使用5.4MPa，并不影响一级制动油压的调定。故一级制动油压按计算结果调在2.8MPa，时间在2s，通过生产实践观察，可以保证二级制动的可靠性，保障了生产安全和设备运行安全。

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