魏廣金+王軍

摘 要：通過對國產(chǎn)及進(jìn)口提升機(jī)制動系統(tǒng)的分析比較，分析出各自制動方法上的特點(diǎn)和差異，供使用和維護(hù)者了解各自原理，并給選型時提供參考。

關(guān)鍵詞：液壓制動；恒減速；控制方法

1 概述

目前，國內(nèi)大型新建煤礦多使用多繩摩擦式提升機(jī)，提升量大，運(yùn)行速度快，這就對提升機(jī)閘控系統(tǒng)提出很高要求。而液壓站是閘控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其運(yùn)行原理和工作特點(diǎn)對檢修維護(hù)人員來說是必須掌握熟知的。而進(jìn)口液壓站因其突出的可靠性、靈敏性和準(zhǔn)確性，以及在日常維護(hù)方面的表現(xiàn)，深受廣大礦井使用者的歡迎。但同時由于其復(fù)雜的控制原理、液壓系統(tǒng)及儀表元件，也讓眾多維護(hù)人員難以深入了解。因筆者有幸參與了礦井一套提升系統(tǒng)的安裝與調(diào)試，對所使用的SIEMAG公司的提升機(jī)ST3-F液壓控制系統(tǒng)略有掌握，在此與各位同行共同分享。

2 SIEMAG公司的提升機(jī)ST3-F液壓控制系統(tǒng)

由圖中可以看出ST3-F型液壓站在每臺液壓站上關(guān)鍵閥組均為兩組，通過對閥體的檢測，完成兩組閥間的相互轉(zhuǎn)換，這樣大大保證了系統(tǒng)的可靠性，這樣其從設(shè)計(jì)源頭上就取消恒力矩制動。其工作原理如下：

1.01-循環(huán)泵；1.02-柱塞泵；1.03-電動機(jī)；1.06-油過濾器及壓差傳感器；1.08-游標(biāo)尺；1.09-呼吸器；1.10-球閥；1.11-油位傳感器；1.12-溫度傳感器；1.13-加熱器；1.14-冷卻器；1.15-壓力表；1.16-溢流閥；1.17-溢流閥；1.24-氣囊式蓄能器；1.30-比例壓力控制閥；1.25-泄壓閥組；1.34-比例換向閥；1.35-支撐閥；1.37-換向閥；1.39-兩位四通換向閥；1.40-兩位兩通換向閥；1.49-兩位四通換向閥

圖1 是ST3-F型液壓控制系統(tǒng)原理圖

2.1 正常啟動條件

當(dāng)提升機(jī)停機(jī)，制動器抱閘，閘控及電機(jī)電壓正常，安全回路閉合等條件滿足時，即可開啟液壓站電機(jī)3。啟動液壓站后，首先給蓄能器24充壓，使蓄能器壓力與泵出口壓力一致為138bar，均大于13.0MPa時，接通釋放壓力控制系統(tǒng)，換向閥49得點(diǎn)接通油路。

2.2 正常工作

2.2.1 敞閘

比例壓力控制閥30.1/30.2受閘把控制（0-10V電壓，失電時導(dǎo)通），當(dāng)手動開車時，輸出電壓與閘把位置成線性比例；當(dāng)自動開車時，PLC分別提供敞閘、貼閘及抱閘三個狀態(tài)下的模擬量。

2.2.2 行駛制動

當(dāng)閘把位置下降時，比例壓力控制閥30.1/30.2松開壓力也隨之變化，從盤形閘和油泵的液壓油經(jīng)30.1/30.2流回油箱。每套比例壓力控制閥的供電系統(tǒng)均由UPS來緩沖，因此當(dāng)發(fā)生一般性的電壓損失或電路斷線時至少保證一套比例壓力控制閥的正常功能，因此可靠性大大提高。

2.3 恒減速制動

2.3.1 發(fā)生觸發(fā)安全回路事件時，液壓泵3失電，同時換向閥49將油泵與液壓回路斷開。

2.3.2 通過無帶電壓換向閥39與兩位換向閥37相互作用，迅速將盤形閘內(nèi)壓力降到貼閘壓力，即為循跡制動過程。

2.3.3 比例換向閥34.1/34.2按系統(tǒng)設(shè)定與速度反饋不斷調(diào)節(jié)閥芯位置與開度大小，控制蓄能器24與盤形閘及油箱之間液壓油的流動和補(bǔ)充，來控制盤形閘內(nèi)壓力大小，從而控制提升機(jī)的速度，實(shí)現(xiàn)恒減速。比例換向閥34.1/34.2由4-20mA電流控制，11-13mA時閥芯處于中間位置。恒減速時比例換向閥34.1/34.2同時動作，但支撐閥35.1/35.2僅動作一只，支撐閥35.1/35.2主要功能是使系統(tǒng)壓力不低于調(diào)定壓力。

2.3.4 當(dāng)檢測到提升機(jī)停止時，換向閥40得點(diǎn)，將管路內(nèi)殘壓泄掉。

2.3.5 安全閉合裝置25短時間打開將蓄能器24內(nèi)壓力泄掉。

3 ST3-F型液壓控制系統(tǒng)的性能特點(diǎn)

3.1 在設(shè)計(jì)理念上，ST3-F型液壓站主要靠提高設(shè)備性能，避免意外的發(fā)展，采用串聯(lián)和并聯(lián)閥組提高系統(tǒng)可靠性，并對重要閥組進(jìn)行動作檢測，保證指令的執(zhí)行。

3.2 在設(shè)備外觀上，ST3-F型液壓站閥組為開放式的，無論是油泵、閥組還是儀表等均方便拆卸與更換。

3.3 在系統(tǒng)可靠性上，ST3-F型液壓站采用閥組并聯(lián)的方法，當(dāng)一個出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)直接切換到另一個以保障系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3.4 在閥組和支路功能上，ST3-F型液壓站在閥組和支路上，功能明確，系統(tǒng)原理清晰，便于理解。

3.5 在日常維護(hù)使用上，ST3-F型液壓站原理和維護(hù)必須經(jīng)過培訓(xùn)才能有所了解。

4 結(jié)束語

總的來說的進(jìn)口液壓站由于其工藝復(fù)雜，且其PLC控制的程序塊量大，資料少等困難使很多初學(xué)者對其望而卻步，作者因有幸參與了我礦提升系統(tǒng)的安裝與調(diào)試，對液壓站的特點(diǎn)和工作原理有了初步了解，希望與眾多的煤礦提升專業(yè)同行共同分享，為煤炭行業(yè)的安全生產(chǎn)出一份微薄之力。

作者簡介：魏廣金（1983-），男，安徽馬鞍山人，安徽理工大學(xué)畢業(yè)，助理工程師，皖北煤電集團(tuán)朱集西礦，從事煤礦機(jī)電工作多年。

王軍（1984-），男，安徽淮南人，安徽理工大學(xué)畢業(yè)，助理工程師，皖北煤電集團(tuán)朱集西礦，從事煤礦機(jī)電工作多年。