JK系列礦井提升機液壓制動系統(tǒng)

趙德志

摘要：在煤礦提升設(shè)備中，制動裝置作為礦井提升機的重要組成部分，為了確保提升機安全運行，需要對制動器進行保護。在礦井生產(chǎn)過程中，其生產(chǎn)效益的好壞受到礦井提升機制動裝置的影響和制約，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TJ033液壓站的工作可靠性及故障分析。

關(guān)鍵詞：液壓制動 提升機 液壓站

1 概述

在礦井運輸中，礦井提升機屬于關(guān)鍵設(shè)備，借助礦井提升機進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，進而推動礦井提升設(shè)備的發(fā)展，同時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礦井提升設(shè)備提出新的要求。對于礦井提升機來說，制動系統(tǒng)作為其安全保護的最后環(huán)節(jié)，直接影響整個提升系統(tǒng)的安全運行。

2 液壓站的作用

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

②在事故狀態(tài)下，可以使制動器的油壓全部迅速歸零，進而實現(xiàn)完全制動。

3 TJ033液壓站的應(yīng)用及注意事項

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：夏季、冬季的抗磨液壓油分別為N46和N32；⑥油泵驅(qū)動電機：Y90L-4-B5 1.5KW 1400rpm 380V；⑦液壓站油液清潔度：NAS1638-10級。

3.2 液壓站的工作原理

①提升系統(tǒng)正常工作時，向電磁換向閥G3、G4、G5通電，通過電磁換向閥G3、G4，壓力油分別進入相應(yīng)的制動器油缸，進而在一定程度上確保提升機的正常運轉(zhuǎn)。經(jīng)過減壓閥17、單向閥9.3，壓力油進入皮囊儲能器21。②當(dāng)提升機實現(xiàn)安全制動時，電機斷電，此時油泵停止供油，同時比例溢流閥電磁鐵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管一級制動管壓力油迅速回油箱，此時油壓歸零。經(jīng)電磁換向閥G4，TJ033液壓站B管二級制動管壓力油一部分壓力油進入儲能器21，另一部分由直動溢流閥14溢流回油箱，進而在一定程度上使得TJ033液壓站B管二級制動管內(nèi)的壓力油的油壓值保持一級制動油壓值P1級。經(jīng)過電器延時處理后，G5斷電、G6得電，使TJ033液壓站B管二級制動管內(nèi)的油壓迅速歸零，進一步達到全制動狀態(tài)。③通過溢流閥14調(diào)定上述一級制動油壓值P1。在正常工作時，經(jīng)過減壓閥17、單向閥9，工作油壓進入儲能器21，此時壓力值為P1，調(diào)定溢流閥14的壓力為P1級，比P1相比，該值高出0.2-0.3MPa。

3.3 液壓站的注意事項

①受正常磨損的影響，油泵、電磁換向閥等元件通常會產(chǎn)生相應(yīng)的金屬顆粒。②由于密封件受到磨損，進而產(chǎn)生橡膠質(zhì)顆粒，以及油漆、涂料等。③在維修設(shè)備的過程中，由于元件清洗不恰當(dāng)，進一步造成污染。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)式過濾器，通常情況下半年清洗一次，對于高壓過濾器來說，要對濾芯進行經(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，進而在一定程度上保證過濾的效果。③定期過濾、更換液壓站用油，通常情況下半年過濾或更換一次，在這里所謂的新油并不是真正的干凈油，這是因為抽油器上往往附帶一些臟物，進而影響新油的干凈程度，所以一定要對加入油箱的油進行過濾處理。④對于電磁換向閥換向的靈活性，每個作業(yè)班都要進行檢查，借助螺絲刀推動換向閥的推桿，確保動作的靈活性，如果存在卡死現(xiàn)象，在這種情況下，需要馬上清洗電磁閥，進行裝配時，不要搞錯閥芯的方向，對各閥安裝的螺釘松動情況進行定期的檢查。⑤本液壓站設(shè)有雙泵，雙電機，雙比例調(diào)壓閥，其中一套運行，一套備用。對于油泵，電機，比例調(diào)壓閥來說，一般連續(xù)使用三個月后，在日常維護、檢修的過程中，需要更換另一套，以免備用的那一套長期不用，內(nèi)部的油固化而影響液壓站的正常工作。（因比例溢流閥長時間使用殘壓高，造成嚴(yán)重事故的案例：2012年3月21日8點班，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，總計重量約17噸）時，下放至33m處，上井口發(fā)出停車信號，變頻器退出運行，絞車電動機失電，制動閘工作，車輛卻未停，司機隨后采取拉回手閘制動方式，車輛仍未停，然后又采取腳踏緊急制動，仍無法制動，反而逐漸加速向井筒下滑，最大速度達4.5-5m/s，最大速度持續(xù)時間10s，在此階段制動力逐漸加大并開始作用，最終車輛在距井底停車點5.4m處停車，整個過程大約190s，造成付絞400KW電動機轉(zhuǎn)子繞組損壞。事后對液壓系統(tǒng)等進行檢查時發(fā)現(xiàn)液壓站在未松閘狀態(tài)下殘壓高，測定值在0.57-1.03MPa之間（測定6次以上）。

3.5 原因分析

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

3.6 防范措施

①加強對液壓系統(tǒng)的巡回檢查、檢修，保證設(shè)備運行安全可靠，要求每月組織上機電、機電區(qū)相關(guān)人員進行一次全面檢查，并作相應(yīng)記錄。②加強運輸車輛的管理，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。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，加強檢查、檢修，每天由專職人員檢查一次。②對掛鉤工進行了培訓(xùn)，對超過、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對新安裝的回油裝置的使用時間和方法已做現(xiàn)場培訓(xùn)，并據(jù)此修改了新的司機操作規(guī)程。⑤液壓站在正常工作過程中，為了確保事故狀態(tài)時，能安全制動，要求每隔半個月人為進行二級制動試驗用秒表計算電磁閥延時換向時間，需立即排除還要求在值班記錄本上記錄試驗結(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，以便對提升機進行快速檢修，提高維修人員的檢修水平。⑦在使用該液壓站的過程中，需要對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行過濾，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，對于各有關(guān)手把不得隨意擰動，進一步確保提升機正常運行。⑨提升機運行超過15分鐘，需要停止運行，進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，對于不懂液壓元件知識的人，要嚴(yán)禁任意亂拆，防止造成出現(xiàn)事故。■司機在平時操作的過程中，泵電機停油前，一定要使比例調(diào)壓閥電磁鐵KT電流為零。■電接點壓力表有超壓保護，應(yīng)把上限指針放到工作油壓高0.5MPa左右位置上當(dāng)系統(tǒng)超壓時由電氣保護。■電接點壓力式溫度計有超溫保護，應(yīng)把上限指針放到65℃位置上，當(dāng)油溫超過時，由電氣保護。

4 結(jié)語

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

參考文獻：

[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)于礦井提升機盤式制動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.制動系統(tǒng)緊急回油保護在提升絞車的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2008（05）.

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