淺析提升機(jī)恒減速液壓站概述及參數(shù)計算

丁大圣（開灤集團(tuán)錢家營礦業(yè)分公司機(jī)電科，河北 唐山 063301）

淺析提升機(jī)恒減速液壓站概述及參數(shù)計算

丁大圣
（開灤集團(tuán)錢家營礦業(yè)分公司機(jī)電科，河北 唐山 063301）

摘 要：礦井提升機(jī)極為重要的控制和安全部件是恒減速液壓站。恒減速液壓站、電控系統(tǒng)、盤形制動器三者組成礦井提升機(jī)液壓制動系統(tǒng)。本文主要介紹了提升機(jī)恒減速液壓站，并對其參數(shù)計算進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：液壓站；參數(shù)計算；提升機(jī)

礦井提升機(jī)的所需要配套設(shè)備是液壓站，礦井提升機(jī)安全運(yùn)行的必要保證是液壓站。二級制動方式又可以稱作開環(huán)恒力矩制動方式，它是我國提升機(jī)制動系統(tǒng)采用的主要方式。在礦井提升機(jī)的提升過程或者是下降過程中，制動力矩都是恒定且不變的，只有負(fù)載會發(fā)生變化，這樣一來就很容易造成提升機(jī)的實(shí)際速度和設(shè)計要求發(fā)生偏差。恒力矩和恒減速都是恒減速液壓站的兩種安全制動方式，什么是恒減速安全制動？它以液壓站制動的減速度恒定不變?yōu)槟繕?biāo)，自我調(diào)節(jié)制動力矩，讓提升機(jī)按照規(guī)定的減速度進(jìn)行制動，并且改善制動性能，從而提高提升機(jī)進(jìn)行安全制動時的安全性能和可靠性能。

1 提升機(jī)恒減速液壓站的概念

恒減速液壓站的特點(diǎn)是在液壓站緊急制動的情況下，當(dāng)恒減速控制制動可以被電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的同時，也不會改變二級制動性能，當(dāng)控制系統(tǒng)失靈的時候，還能自動轉(zhuǎn)化成為恒力矩的二級制動的狀態(tài)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性。

國內(nèi)提升機(jī)采用最多的制動方式是恒力矩二級制動方式，它是將提升機(jī)需要的所有的制動力矩分成二級制動狀態(tài)進(jìn)行制動，而恒力矩制動控制的意思是在進(jìn)行一級制動的時候，系統(tǒng)將會產(chǎn)生符合礦山規(guī)程的減速度，用來確保系統(tǒng)的安全平穩(wěn)，從而達(dá)到可靠停車狀態(tài)，再將二級制動力矩全部加上，不僅使提升系統(tǒng)處于安全可靠的靜止?fàn)顟B(tài)，還滿足了安全規(guī)程對最大制動力矩的最大要求。P一級值（即第一制動力矩）一經(jīng)調(diào)定，便不可改動。全載下放工況則是P一級值一般按最大負(fù)荷、最惡劣工況來確定。恒減速液壓站在進(jìn)行緊急制動的時候，能使制動減速度適中按照預(yù)先設(shè)定的減速度值進(jìn)行制動，不隨負(fù)載及工況變化而變化，很大程度的提高了設(shè)備的運(yùn)行安全。

2 液壓站的主要功能

2.1 液壓站的制動功能

液壓站的制動功能主要分為工作制動、井中恒減速安全制動、井中二級安全制動和井口一級安全制動四大制動功能。壓力油可以被制動器調(diào)節(jié)，提升機(jī)從而獲得不同的制動力矩，達(dá)到使提升機(jī)正常運(yùn)作；井中發(fā)生安全事故時，可自動調(diào)節(jié)油壓，使提升機(jī)按照計劃平穩(wěn)減速度制動功能，靜止時，提升系統(tǒng)處于全制動狀態(tài)，盤形制動器的全部油壓歸零的井中恒減速安全制動功能；當(dāng)安全制動方式失控時，制動器的油壓降到預(yù)先設(shè)定值，幾秒后，全部油壓歸零，全制動狀態(tài)下的提升系統(tǒng)，自動進(jìn)入二級制動方式的二級安全制動功能；井口發(fā)生事故，盤形制動器油壓值全部歸零，全制動狀態(tài)下的提升系統(tǒng)，則啟動一級安全制動。

2.2 液壓站的控制功能

液壓站的控制功能主要分為卸荷功能、調(diào)壓功能、蓄能器充油功能、壓力保護(hù)功能、溫度保護(hù)功能和液位保護(hù)功能。卸荷功能：系統(tǒng)工作油源由變量泵提供，避免系統(tǒng)大量發(fā)熱；調(diào)壓功能：壓力油有不同的油壓值，由盤形制動器提供，油壓變化由溢流閥調(diào)節(jié)后，使得制動系統(tǒng)的油壓具有可調(diào)性；蓄能器充油功能的意思是蓄能器對系統(tǒng)進(jìn)行充油才能保證系統(tǒng)正常使用，從而達(dá)到安全制動的效果；當(dāng)壓力超出開閘壓力2MPa～3MPa，使提升機(jī)停車同時發(fā)出報警信號的功能，稱作壓力保護(hù)功能；當(dāng)系統(tǒng)正常工作的情況下，提升機(jī)溫度過高則會發(fā)出報警信號，且在第二次提升時，必須等油溫下降后主電機(jī)才允許正常通電，使得系統(tǒng)正常工作的溫度保護(hù)功能和在液位較低時發(fā)出報警信號的液位保護(hù)功能。

3 液壓站各種油壓值的確定

3.1 正常工作油壓Pmax

式中：Px代表貼閘皮油壓值P貼，單位：Pa；Pc代表綜合阻力折算成的油壓值，查盤形制動器參數(shù)可得 Pa。

式中：A—盤形制動器活塞面積，m2；N—作用在制動盤一的正壓力，牛頓；Rcp—制動半徑，m；u—閘瓦摩擦系統(tǒng)；Fc—實(shí)際靜張力，牛頓；R￡—卷筒半徑，m；n—制動器總油缸數(shù)。

以u=0.35，R￡/Rcp =0.9，代入式（2）得其中系統(tǒng)K的代表式：

式中C表達(dá)式：

式中：Σm—在提升系統(tǒng)中總體的變位質(zhì)量，kg。

3.2 進(jìn)行二級制動時，第確定一級制動油壓值。

另減速度需要符合提升機(jī)防滑條件，進(jìn)行二級制動時，確定以及制動延時的時間：

Vmax—提升機(jī)最大的運(yùn)行速度，m/s；A—緊急制動時減速度，m/s2。

根據(jù)煤礦保安規(guī)程的規(guī)定，重物下放：a＞1.5m/s2

重物提升：a=1.5+2Fc/Σm ≤5m/s

以上計算是正常生產(chǎn)前的預(yù)調(diào)值，若不符合實(shí)際可做一定限度內(nèi)調(diào)整。

結(jié)語

以我國目前的情況來看，很多的礦井提升機(jī)依然在使用配套二級制動系統(tǒng)的液壓站，與國外的產(chǎn)品相比，國內(nèi)大多數(shù)產(chǎn)品的技術(shù)性、安全性、可靠性還不過關(guān)，達(dá)不到所需要的標(biāo)準(zhǔn)，智能化水平較低下。恒減速制動系統(tǒng)大多數(shù)應(yīng)用于國際礦井提升機(jī)，而科技正在日新月異的發(fā)展，而恒減速制動系統(tǒng)仍是今后礦井提升業(yè)繼續(xù)研究發(fā)展的方向，也將是我國提升機(jī)未來普遍的應(yīng)用方式。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號：TH137

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A