JK系列礦井提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)

趙德志

摘要：在煤礦提升設(shè)備中，制動(dòng)裝置作為礦井提升機(jī)的重要組成部分，為了確保提升機(jī)安全運(yùn)行，需要對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行保護(hù)。在礦井生產(chǎn)過(guò)程中，其生產(chǎn)效益的好壞受到礦井提升機(jī)制動(dòng)裝置的影響和制約，甚至影響煤礦的生產(chǎn)安全。本文介紹了JK系列礦井提升機(jī)TJ033液壓站的工作可靠性及故障分析。

關(guān)鍵詞：液壓制動(dòng) 提升機(jī) 液壓站

1 概述

在礦井運(yùn)輸中，礦井提升機(jī)屬于關(guān)鍵設(shè)備，借助礦井提升機(jī)進(jìn)一步在井下與地面之間建立聯(lián)系。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，開采深度不斷增加，進(jìn)而推動(dòng)礦井提升設(shè)備的發(fā)展，同時(shí)也在一定程度上增加了礦井提升系統(tǒng)的工作負(fù)荷，在這種情況下，在安全、高效和可靠性等方面對(duì)礦井提升設(shè)備提出新的要求。對(duì)于礦井提升機(jī)來(lái)說(shuō)，制動(dòng)系統(tǒng)作為其安全保護(hù)的最后環(huán)節(jié)，直接影響整個(gè)提升系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2 液壓站的作用

①為盤式制動(dòng)器提供壓力油，這種壓力油流量穩(wěn)定，并且可以線性調(diào)節(jié)壓力，為提升機(jī)提供不同的制動(dòng)力矩。

②在事故狀態(tài)下，可以使制動(dòng)器的油壓全部迅速歸零，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)完全制動(dòng)。

3 TJ033液壓站的應(yīng)用及注意事項(xiàng)

3.1 技術(shù)參數(shù)

①額定工作油壓：6.3Mpa；②油泵最大流量：9L/min；③油箱容積：500L；④正常工作油溫：15℃-60℃；⑤液壓油牌號(hào)：夏季、冬季的抗磨液壓油分別為N46和N32；⑥油泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)：Y90L-4-B5 1.5KW 1400rpm 380V；⑦液壓站油液清潔度：NAS1638-10級(jí)。

3.2 液壓站的工作原理

①提升系統(tǒng)正常工作時(shí)，向電磁換向閥G3、G4、G5通電，通過(guò)電磁換向閥G3、G4，壓力油分別進(jìn)入相應(yīng)的制動(dòng)器油缸，進(jìn)而在一定程度上確保提升機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)過(guò)減壓閥17、單向閥9.3，壓力油進(jìn)入皮囊儲(chǔ)能器21。②當(dāng)提升機(jī)實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)時(shí)，電機(jī)斷電，此時(shí)油泵停止供油，同時(shí)比例溢流閥電磁鐵KT，以及電磁換向閥G3、G4分別斷電。在這種情況下，TJ033液壓站A管一級(jí)制動(dòng)管壓力油迅速回油箱，此時(shí)油壓歸零。經(jīng)電磁換向閥G4，TJ033液壓站B管二級(jí)制動(dòng)管壓力油一部分壓力油進(jìn)入儲(chǔ)能器21，另一部分由直動(dòng)溢流閥14溢流回油箱，進(jìn)而在一定程度上使得TJ033液壓站B管二級(jí)制動(dòng)管內(nèi)的壓力油的油壓值保持一級(jí)制動(dòng)油壓值P1級(jí)。經(jīng)過(guò)電器延時(shí)處理后，G5斷電、G6得電，使TJ033液壓站B管二級(jí)制動(dòng)管內(nèi)的油壓迅速歸零，進(jìn)一步達(dá)到全制動(dòng)狀態(tài)。③通過(guò)溢流閥14調(diào)定上述一級(jí)制動(dòng)油壓值P1。在正常工作時(shí)，經(jīng)過(guò)減壓閥17、單向閥9，工作油壓進(jìn)入儲(chǔ)能器21，此時(shí)壓力值為P1，調(diào)定溢流閥14的壓力為P1級(jí)，比P1相比，該值高出0.2-0.3MPa。

3.3 液壓站的注意事項(xiàng)

①受正常磨損的影響，油泵、電磁換向閥等元件通常會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的金屬顆粒。②由于密封件受到磨損，進(jìn)而產(chǎn)生橡膠質(zhì)顆粒，以及油漆、涂料等。③在維修設(shè)備的過(guò)程中，由于元件清洗不恰當(dāng)，進(jìn)一步造成污染。④在系統(tǒng)混入空氣中的塵埃、顆粒等，同樣造成污染。

3.4 故障處理

①在裝拆、更換元件的過(guò)程中，需要事先清洗干凈，避免帶入污物。②定期清洗油泵吸油口網(wǎng)式過(guò)濾器，通常情況下半年清洗一次，對(duì)于高壓過(guò)濾器來(lái)說(shuō)，要對(duì)濾芯進(jìn)行經(jīng)常檢查，防止其被臟物堵死，通常情況下，濾芯要半年更換一次，進(jìn)而在一定程度上保證過(guò)濾的效果。③定期過(guò)濾、更換液壓站用油，通常情況下半年過(guò)濾或更換一次，在這里所謂的新油并不是真正的干凈油，這是因?yàn)槌橛推魃贤綆б恍┡K物，進(jìn)而影響新油的干凈程度，所以一定要對(duì)加入油箱的油進(jìn)行過(guò)濾處理。④對(duì)于電磁換向閥換向的靈活性，每個(gè)作業(yè)班都要進(jìn)行檢查，借助螺絲刀推動(dòng)換向閥的推桿，確保動(dòng)作的靈活性，如果存在卡死現(xiàn)象，在這種情況下，需要馬上清洗電磁閥，進(jìn)行裝配時(shí)，不要搞錯(cuò)閥芯的方向，對(duì)各閥安裝的螺釘松動(dòng)情況進(jìn)行定期的檢查。⑤本液壓站設(shè)有雙泵，雙電機(jī)，雙比例調(diào)壓閥，其中一套運(yùn)行，一套備用。對(duì)于油泵，電機(jī)，比例調(diào)壓閥來(lái)說(shuō)，一般連續(xù)使用三個(gè)月后，在日常維護(hù)、檢修的過(guò)程中，需要更換另一套，以免備用的那一套長(zhǎng)期不用，內(nèi)部的油固化而影響液壓站的正常工作。（因比例溢流閥長(zhǎng)時(shí)間使用殘壓高，造成嚴(yán)重事故的案例：2012年3月21日8點(diǎn)班，13：59正常下第三鉤料車（其中黃土車3輛，錨桿車1輛，皮帶托輥車1輛，總計(jì)重量約17噸）時(shí)，下放至33m處，上井口發(fā)出停車信號(hào)，變頻器退出運(yùn)行，絞車電動(dòng)機(jī)失電，制動(dòng)閘工作，車輛卻未停，司機(jī)隨后采取拉回手閘制動(dòng)方式，車輛仍未停，然后又采取腳踏緊急制動(dòng)，仍無(wú)法制動(dòng)，反而逐漸加速向井筒下滑，最大速度達(dá)4.5-5m/s，最大速度持續(xù)時(shí)間10s，在此階段制動(dòng)力逐漸加大并開始作用，最終車輛在距井底停車點(diǎn)5.4m處停車，整個(gè)過(guò)程大約190s，造成付絞400KW電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組損壞。事后對(duì)液壓系統(tǒng)等進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)液壓站在未松閘狀態(tài)下殘壓高，測(cè)定值在0.57-1.03MPa之間（測(cè)定6次以上）。

3.5 原因分析

根據(jù)事故發(fā)生時(shí)PLC記錄數(shù)據(jù)：下放至33m處時(shí)，上井口發(fā)出停車信號(hào)，變頻器退出運(yùn)行，絞車失電，制動(dòng)閘工作，但是車輛未停，司機(jī)隨后采取手閘制動(dòng)，車輛仍未停，最后采用腳踏緊急制動(dòng)，仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，反而逐漸加速向井筒下滑，下滑的主要原因是二級(jí)制動(dòng)電磁閥有阻尼現(xiàn)象，力矩只加了一半，在下滑過(guò)程中，二級(jí)制動(dòng)電磁閥逐漸消除阻尼殘壓，開始投入制動(dòng)力矩，最終在距井底5.4m處車輛停止運(yùn)行。

3.6 防范措施

①加強(qiáng)對(duì)液壓系統(tǒng)的巡回檢查、檢修，保證設(shè)備運(yùn)行安全可靠，要求每月組織上機(jī)電、機(jī)電區(qū)相關(guān)人員進(jìn)行一次全面檢查，并作相應(yīng)記錄。②加強(qiáng)運(yùn)輸車輛的管理，嚴(yán)禁超載、超重。③在原液壓系統(tǒng)管路上加裝一套緊急回油裝置，確保在絞車液壓系統(tǒng)故障后能有效制動(dòng)。④更換安裝一套液壓站系統(tǒng)，徹底解決絞車液壓系統(tǒng)安全隱患。

3.7 整改結(jié)果

①已經(jīng)制定措施，加強(qiáng)檢查、檢修，每天由專職人員檢查一次。②對(duì)掛鉤工進(jìn)行了培訓(xùn)，對(duì)超過(guò)、超重、超寬的車輛嚴(yán)禁入井。③已經(jīng)在原液壓系統(tǒng)管路上加裝了一套緊急回油裝置。④對(duì)新安裝的回油裝置的使用時(shí)間和方法已做現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)，并據(jù)此修改了新的司機(jī)操作規(guī)程。⑤液壓站在正常工作過(guò)程中，為了確保事故狀態(tài)時(shí)，能安全制動(dòng)，要求每隔半個(gè)月人為進(jìn)行二級(jí)制動(dòng)試驗(yàn)用秒表計(jì)算電磁閥延時(shí)換向時(shí)間，需立即排除還要求在值班記錄本上記錄試驗(yàn)結(jié)果。⑥建立工作日記，詳細(xì)記錄事故現(xiàn)象、故障原因、排除辦法等，以便對(duì)提升機(jī)進(jìn)行快速檢修，提高維修人員的檢修水平。⑦在使用該液壓站的過(guò)程中，需要對(duì)液壓油的變化情況給予高度關(guān)注，如果發(fā)現(xiàn)油臟，需要用濾油車立即進(jìn)行過(guò)濾，確保使用的正常性，如果油變質(zhì)，需要立即更換。⑧調(diào)整完畢液壓站后，對(duì)于各有關(guān)手把不得隨意擰動(dòng)，進(jìn)一步確保提升機(jī)正常運(yùn)行。⑨提升機(jī)運(yùn)行超過(guò)15分鐘，需要停止運(yùn)行，進(jìn)而在一定程度上確保停車的安全性。⑩本液壓站的各元件狀態(tài)良好，對(duì)于不懂液壓元件知識(shí)的人，要嚴(yán)禁任意亂拆，防止造成出現(xiàn)事故?！鏊緳C(jī)在平時(shí)操作的過(guò)程中，泵電機(jī)停油前，一定要使比例調(diào)壓閥電磁鐵KT電流為零?！鲭娊狱c(diǎn)壓力表有超壓保護(hù)，應(yīng)把上限指針?lè)诺焦ぷ饔蛪焊?.5MPa左右位置上當(dāng)系統(tǒng)超壓時(shí)由電氣保護(hù)。■電接點(diǎn)壓力式溫度計(jì)有超溫保護(hù)，應(yīng)把上限指針?lè)诺?5℃位置上，當(dāng)油溫超過(guò)時(shí)，由電氣保護(hù)。

4 結(jié)語(yǔ)

在煤礦提升設(shè)備中，制動(dòng)裝置作為礦井提升機(jī)的重要的組成部分，為了確保提升機(jī)上正常運(yùn)行，需要通過(guò)各保護(hù)裝置對(duì)其進(jìn)行保護(hù)?？梢哉f(shuō)，整個(gè)礦井生產(chǎn)效益的好壞受礦井提升機(jī)的制動(dòng)裝置的影響和制約，甚至關(guān)系到煤礦的持續(xù)發(fā)展。通過(guò)對(duì)TJ033液壓站具有的良好使用性能進(jìn)行分析，維護(hù)保養(yǎng)為高效運(yùn)行的可靠性提供了方便。我們?nèi)绻軌蛏羁痰恼J(rèn)識(shí)到TJ033液壓站的工作原理以及可靠性框架圖，了解制動(dòng)系統(tǒng)的故障分析，這些對(duì)于深刻理解礦井提升機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性具有特別重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫寶成，姜林，孫楠.液壓站的調(diào)試及常見故障處理[J].煤炭技術(shù)，2012（04）.

[2]汝岑.關(guān)于礦井提升機(jī)盤式制動(dòng)器的工作可靠性分析研究[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2011（06）.

[3]張善利.制動(dòng)系統(tǒng)緊急回油保護(hù)在提升絞車的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2008（05）.

[4]楊兆建，薛軍亮，段雷，王義亮.提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真研究[A].第四屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)論文集[C].2008（06）.