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該如何用好煤礦設(shè)備中的蓄能器
點(diǎn)擊次數(shù)：1046 發(fā)布時(shí)間：2016-11-15
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(1)存在的問題
液壓站是礦井提升機(jī)重要的安全和控制部件，用來為提升機(jī)的盤式制動(dòng)器提供高壓控制油。某煤礦使用GKT1.6×1.5-20型提升機(jī)，其液壓站為T414型，在實(shí)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(fèi)時(shí)費(fèi)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(jī)制動(dòng)的可靠性，對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了幾個(gè)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(jī)工作制動(dòng)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(qiáng)、動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良等特點(diǎn)。
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(shí)，一部分壓力油進(jìn)入A、B油路，打開提升機(jī)制動(dòng)器，提升機(jī)即可開車運(yùn)行；另一部分壓力油通過順序閥進(jìn)入蓄能器，為安全制動(dòng)儲(chǔ)備壓力能，并起到補(bǔ)油作用。增設(shè)壓力繼電器（或電接點(diǎn)壓力表）進(jìn)行殘壓保護(hù)，如提升機(jī)在停車狀態(tài)系統(tǒng)殘壓超過所設(shè)定的壓力值時(shí)，能夠?qū)嵤┌踩苿?dòng)，從而提高了工作制動(dòng)的可靠性。
③對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化在滿足系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，可以對(duì)液壓系統(tǒng)及元器件進(jìn)行簡(jiǎn)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(jiǎn)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(cè)功能，利用非接觸傳感器監(jiān)測(cè)電磁閥閥芯的動(dòng)作，當(dāng)電磁閥的動(dòng)作出現(xiàn)故障時(shí)，能夠?qū)嵤┌踩苿?dòng)，并提供報(bào)警信號(hào)，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(shí)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(dòng)系統(tǒng)、安全制動(dòng)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(cè)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(jī)型號(hào)為JTBI.6×1.2-24，配用T214A -0型液壓站，工作壓力為5. 4MPa。由于對(duì)液壓系統(tǒng)調(diào)試不當(dāng)，在突然斷電安全制動(dòng)時(shí)，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(dòng)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(xiǎn)閘發(fā)生作用時(shí)，全部機(jī)械的減速度在傾角＜15°時(shí)，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(jī)所配用的T214A．0型液壓站具有二級(jí)制動(dòng)功能，但由于調(diào)試維護(hù)不當(dāng)，一級(jí)制動(dòng)油壓及時(shí)間選擇不合適，造成制動(dòng)減速度大于自然減速度。
(2) T214A·0型液壓站二級(jí)制動(dòng)原理及一級(jí)制動(dòng)參數(shù)
①二級(jí)制動(dòng)原理 由液壓站二級(jí)制動(dòng)原理圖可知，安全制動(dòng)時(shí)；制動(dòng)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(bǔ)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(bǔ)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(jí)制動(dòng)油壓）和溫度補(bǔ)償單向調(diào)速閥QIT-10B節(jié)流口的大小，就可調(diào)節(jié)制動(dòng)油壓的大小和作用時(shí)間，從而可改變（調(diào)節(jié)）制動(dòng)力矩的大小和作用時(shí)間，使安全制動(dòng)減速度符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。
②一級(jí)制動(dòng)油壓及延時(shí)時(shí)間計(jì)算 經(jīng)按照規(guī)定公式計(jì)算，上提重物時(shí)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(xiǎn)閘制動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生的力矩與實(shí)際提升zui大靜荷重旋轉(zhuǎn)力矩之比不應(yīng)小于3。經(jīng)計(jì)算全松閘系統(tǒng)的油壓px≥4.1MPa。
計(jì)算或查取系統(tǒng)總變位質(zhì)量∑m= 44094kg，提升機(jī)的自然減速度A=2. 51m/s。因此，液壓站應(yīng)采取的一級(jí)制動(dòng)油壓p≥2. 78MPa，制動(dòng)延時(shí)時(shí)間t=1. 44s。
(3)結(jié)論
一級(jí)制動(dòng)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(jì)為1.8～2. 7MPa，但在應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際提升荷載計(jì)算選擇。通過以上分析，計(jì)算系統(tǒng)全松閘壓力px≥4. 1MPa。實(shí)際使用5.4MPa，并不影響一級(jí)制動(dòng)油壓的調(diào)定。故一級(jí)制動(dòng)油壓按計(jì)算結(jié)果調(diào)在2.8MPa，時(shí)間在2s，通過生產(chǎn)實(shí)踐觀察，可以保證二級(jí)制動(dòng)的可靠性，保障了生產(chǎn)安全和設(shè)備運(yùn)行安全。