礦井提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)手動(dòng)泄油安全裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用

趙君志

(平頂山煤業(yè)(集團(tuán))三環(huán)有限責(zé)任公司,河南省平頂山市,467092)

自從提升運(yùn)輸系統(tǒng)電控設(shè)備使用PLC網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)以來,設(shè)備電控系統(tǒng)工作正常、運(yùn)行平穩(wěn)可靠,很少出現(xiàn)故障。但是提升機(jī)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)由于液壓油變質(zhì)、含有雜質(zhì)或液壓元件質(zhì)量存在問題等多種原因,經(jīng)常出現(xiàn)各電磁閥卡阻故障,盤型閘制動(dòng)失靈,從而導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生重大事故。為了保證液壓電磁閥卡阻失靈時(shí)盤型閘能夠安全可靠地制動(dòng),在液壓電磁閥與盤式制動(dòng)器之間的液壓油路上安裝一個(gè)手動(dòng)泄油裝置。當(dāng)液壓電磁閥失靈,盤型閘因供油系統(tǒng)不能及時(shí)回油發(fā)生制動(dòng)失效時(shí),提升機(jī)司機(jī)可以進(jìn)行手動(dòng)操作泄油裝置,實(shí)現(xiàn)設(shè)備安全制動(dòng),減少重大提升事故發(fā)生的幾率。

1 安裝條件分析

根據(jù)礦井提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)的主要技術(shù)性能和作用,以及液壓制動(dòng)系統(tǒng)在工作中存在的問題,經(jīng)過認(rèn)真分析研究,認(rèn)為在制動(dòng)系統(tǒng)中加裝的手動(dòng)泄油裝置必須符合以下3個(gè)條件。

(1)在設(shè)備正常工作時(shí),手動(dòng)泄油裝置不允許產(chǎn)生泄漏,保證液壓制動(dòng)系統(tǒng)的工作油壓穩(wěn)定可靠。

(2)手動(dòng)泄油裝置的操作手柄必須安裝在提升機(jī)司機(jī)操作臺的合適位置,保證司機(jī)在緊急情況下能夠順利操控該裝置(見圖1)。

(3)該裝置的油管必須安設(shè)在提升機(jī)盤式制動(dòng)器與液壓站電磁閥之間的油路上,保證能夠同時(shí)控制提升機(jī)活動(dòng)卷筒和固定卷筒的制動(dòng)器,使所有制動(dòng)器能夠同時(shí)泄油,避免兩個(gè)卷筒的制動(dòng)器出現(xiàn)不同步制動(dòng),對設(shè)備產(chǎn)生沖擊。

圖1 司機(jī)操作臺安裝泄油閥示意圖

2 手動(dòng)泄油裝置控制元件的選用

經(jīng)過對手動(dòng)泄油裝置和液壓控制閥的分析和研究,我們制訂了兩套選用方案。

2.1 方案一:使用手動(dòng)三位四通閥

使用手動(dòng)三位四通閥泄油示意圖見圖2。

圖2 使用手動(dòng)三位四通閥泄油示意圖

優(yōu)點(diǎn):手動(dòng)三位四通閥有一個(gè)截止位置,兩個(gè)開通位置,其兩個(gè)開通位置均能夠?qū)崿F(xiàn)泄油,便于閥體在操作臺內(nèi)安裝;手動(dòng)三位四通閥是定型產(chǎn)品,無需改進(jìn),購得即可使用。

缺點(diǎn):手動(dòng)三位四通閥的閥芯與閥體之間有間隙,存在內(nèi)部滲漏,對液壓制動(dòng)系統(tǒng)的工作油壓有影響。

2.2 方案二:使用高壓球閥

使用高壓球閥泄油示意圖見圖3。

圖3 使用高壓球閥泄油示意圖

優(yōu)點(diǎn):高壓球閥的通過流量與球閥的開啟程度成正比,其開關(guān)操作轉(zhuǎn)角較小,便于操作;高壓球閥沒有滲漏,對液壓制動(dòng)系統(tǒng)的工作油壓不會(huì)產(chǎn)生影響。

缺點(diǎn):一個(gè)高壓球閥只能控制一個(gè)油路,而提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)有A、B管兩個(gè)油路,需要兩個(gè)高壓球閥,制動(dòng)時(shí)要保證其同時(shí)性,增加了安裝難度;高壓球閥的控制桿短,需要延長控制桿才能使用,并且一個(gè)人不易同時(shí)操控兩個(gè)高壓球閥,提升機(jī)的兩個(gè)制動(dòng)盤就不能同時(shí)投入制動(dòng)。

綜合分析研究兩個(gè)選用方案,為了不對提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)的工作油壓產(chǎn)生影響,我們決定采用第二套方案。在兩個(gè)高壓球閥的控制桿上加裝一個(gè)“h”形控制手把(見圖4),使其能夠同時(shí)控制兩個(gè)高壓球閥的開閉狀態(tài),實(shí)現(xiàn)一個(gè)人同時(shí)控制液壓制動(dòng)系統(tǒng)的兩個(gè)油路泄油,所有制動(dòng)器同時(shí)投入制動(dòng)。

圖4 h型手柄泄油示意圖

3 現(xiàn)場使用情況

礦井提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)手動(dòng)泄油裝置在設(shè)備上安裝完成后,我們對該裝置的實(shí)際使用的合理性和可靠性進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn),該項(xiàng)試驗(yàn)工作分為兩個(gè)步驟。

3.1 手動(dòng)泄油裝置油路處于關(guān)閉狀態(tài)

主要目的是檢驗(yàn)手動(dòng)泄油裝置的油管、管接頭和高壓球閥是否有滲油、漏油現(xiàn)象。

經(jīng)過多次對通入提升機(jī)實(shí)際工作油壓(P=5.0 MPa)進(jìn)行測試,手動(dòng)泄油裝置的油管、管接頭和高壓球閥均沒有滲油、漏油現(xiàn)象;提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)的工作油壓穩(wěn)定,油壓表指針沒有擺動(dòng)、顫動(dòng)現(xiàn)象,能夠保證提升機(jī)制動(dòng)器的正常工作。

3.2 手動(dòng)泄油裝置油路處于開通狀態(tài)

主要目的是檢驗(yàn)手動(dòng)泄油裝置能否在液壓電磁閥失靈的情況下使制動(dòng)器完全泄油制動(dòng)。

讓兩個(gè)罐籠處于井筒中間位置停車,操作提升機(jī)工作閘手柄,使液壓制動(dòng)系統(tǒng)處于工作油壓(P=5.0 MPa),制動(dòng)器處于完全開閘狀態(tài),然后操作手動(dòng)泄油裝置手把,打開泄油油路,這時(shí)油壓表顯示油壓迅速下降至0.39 MPa,制動(dòng)器立即投入制動(dòng)。

經(jīng)過對礦井提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)手動(dòng)泄油裝置的工業(yè)性試驗(yàn)證實(shí),該裝置符合設(shè)計(jì)要求,對提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)的工作性能沒有影響,能夠保證在液壓電磁閥失靈時(shí),控制提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)安全可靠地制動(dòng)。

4 結(jié)論

礦井提升機(jī)液壓制動(dòng)系統(tǒng)手動(dòng)泄油裝置的研制,解決了目前礦井提升機(jī)和帶式輸送機(jī)等大型設(shè)備液壓制動(dòng)系統(tǒng)中存在的問題,該裝置能夠在液壓制動(dòng)系統(tǒng)的液壓電磁閥失靈時(shí)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)泄油,確保其安全可靠制動(dòng),避免由于不能安全制動(dòng)而造成重大事故,其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著,具有很好地推廣價(jià)值。