王革奇
(铜陵有色安庆铜矿, 安徽安庆市 246131)
E141A恒减速液压站在安庆铜矿主井提升机的应用
王革奇
(铜陵有色安庆铜矿, 安徽安庆市 246131)
安庆铜矿主井提升机的液压站原来为TE102型,现已改用E141A恒减速液压站。介绍了该液压站的功能与特点,及安装、调试及日常维护的具体要求。该液压站的应用保障了提升机的安全运行。
矿井提升机;恒减速液压站;技术参数;安装调试
液压站是矿井提升机重要的安全和控制部件,它和盘形制动器及电控系统共同组成为矿井提升机液压制动系统。
安庆铜矿主井提升机原液压站为TE102型,自1991年投产使用至今,设备老化,故障率高,泄露严重,二级制动性能不可靠,制动减速度不能满足安全规程要求,夏季油温过高等,严重影响了主井提升机的安全运行,为此安庆铜矿于2008年7月将主井提升机液压站改为E141A型。E141A恒减速液压站的功能特点是在紧急制动工况下,通过电控系统实现恒减速控制制动,同时保留了原有的恒力矩二级制动性能,可在恒减速控制系统失效时,自动转换为恒力矩二级制动状态,增加了系统的可靠性。
国内提升机采用的安全制动方式多为恒力矩二级制动,也就是将提升机所需的全部制动力矩分成二级。实现第一级制动时,使系统产生符合矿山安全规程的减速度,以确保整个提升系统安全平稳可靠停车,然后进行第二级制动力矩制动,以满足《安全规程》对最大制动力矩的要求,使提升系统安全地处于静止状态,即恒力矩制动控制。由于负载不同,造成实际的减速度与要求的相差很远,往往会产生过大的减速度,对多绳提升机来说,就有可能超过钢丝绳滑动极限,造成设备事故,E141A恒减速液压站在紧急制动时,能使制动减速度不随负载、工况变化而变化,始终按预先设定的减速度值进行制动,大大提高了设备的运行安全性。
2.1 主要技术参数
最大工作油压 14 MPa;
最大供油量 15 L/min;
工作油温 15~65℃;
油箱储油容积 500 L;
二级制动延时时间 0~10 s;
电液比例溢流阀控制电压 ≤10 V;
比例方向阀控制电压 -10~+10 V;
工作介质 YB-N46 抗磨液压油;
外形尺寸 1100×1500×750(mm)。
2.2 主要功能
(1)工作制动。为盘形制动器提供可以调节的压力油,使提升机获得不同的制动力矩;使提升机正常地运转、调速、停车。
(2)井中恒减速安全制动。在井中发生任何事故状态下,自动调节盘形制动器的油压,使提升机按设定的减速度制动,停车后,盘形制动器的全部油压值迅速回到零,使提升系统处于全制动状态。
(3)井中二级安全制动。若恒减速安全制动方式失灵,自动转入二级制动方式,盘形制动器的油压迅速降到预先调定的某一值,经延时后,盘形制动器的全部油压值迅速回到零,使提升系统处于全制动状态。
(4)井口一级安全制动。在井口发生任何事故状态下,盘形制动器的全部油压值立即回到零。使提升系统处于全制动状态。
2.3 主要特点
(1)卸荷。液压站采用变量泵作为系统工作油源,使系统更加可靠,避免大量发热。
(2)调压。液压站可为盘形制动器提供不同油压值的压力油,油压的变化由电液比例溢流阀来调节。通过改变比例溢流阀的控制电压的大小,可实现制动系统油压的可调性。
(3)蓄能器充油。系统正常工作前,蓄能器将进行充油,保证安全制动时的使用。
(4)压力保护。系统设有超压保护,当压力超出开闸压力2~3 MPa,发出报警信号,并使提升机停车。
(5)温度保护。在系统工作过程中,当温度超出系统允许温度时,发出报警信号。但是第2次提升时,主电机不能通电,必须等油温下降后,才能正常工作。
(6)液位保护。液位控制器可在液位低时发出报警信号。
3.1 安装
原液压站安装在地下室,调试与处理故障很不方便,E141A恒减速液压站安装在卷筒左上侧,
管路部分尽可能缩短,各电磁阀接线时,应严格按规格中规定的电压和电流值进行配接。
3.2 调试前的准备工作
(1)清洗油箱、盘形制动器,以及各个液压元件。
(2)向油箱加油时,必须用过滤精度为10 μm的滤油车,通过空气滤清器加油到合适的位置。
(3)给蓄能器充氮气,补油蓄能器压力10 MPa,充氮蓄能器压力5 MPa。
(4)油箱加满油后,点动开关检查电机转向,从泵的轴端看,顺时针方向为正确,如果电机反转,重新接线,防止损坏油泵。
3.3 工作制动部分的调试
所有电磁铁不通电,工作制动油压作如下调整:
(1)拧松电液比例溢流阀上的安全阀,启动油泵电机,电液比例溢流阀控制电压为最大,观察油压表的数值,同时旋拧比例溢流阀的安全阀,使其油压上升到工作油压Pmax大1~2 MPa,然后调节遥控溢流阀8,使油压降到工作油压Pmax;
(2)电液比例溢流阀控制电压为零时,观察残压是否≤1.0 MPa[1]。
3.4 安全制动部分的调试
E141A液压站原理见图1,电气控制逻辑见表1[2]。
(1)启动油泵,G1、G3带电,收到主控的开闸指令后,ZKHJ板上10 V的信号经过ZKHJ电路板分压7.3 V输出到比例溢流阀的放大器上,调节遥控溢流阀和比例溢流阀,使前者的调定压力为工作压力12 MPa,后者的调定压力为13.5 MPa。
图1 E141A液压站原理
表1 电气控制逻辑表
(2)使1个G1带电,调节溢流阀19,调定贴闸皮压力为6 MPa。
(3)调定第一级制动油压值:球阀28关闭,电磁铁G2、G3通电,启动油泵,电液比例溢流阀控制电压加到最大,拧松节流阀25,然后调节溢流阀21手柄,使压力表26显示压力达3.5 MPa即可。
(4)二级制动时间设定为4.5 s。
(5)比例方向阀17是恒减速控制的核心元件,当实现恒减速控制制动时,G1、G2断电,G3延时断电,G4延时通电,系统压力先降到6 MPa,然后根据给定减速度信号给比例方向阀一定的控制电流信号,使比例方向阀阀心右移或左移,或者向油箱排油,使系统压力下降一点,或者蓄能器供油,使系统压力上升一点。当控制电流为零时,比例方向阀阀心处于中间位置,为全关闭状态,使系统压力保持恒定,依靠这种控制过程使紧急制动减速度保持恒定值,直到系统全部停车。
(1)液压站使用时,要经常检查液压油的使用情况,保证液压站的工作环境洁净。
(2)非专业人员不得随意拧动各有关阀件的手柄,以确保提升机的正常使用。
(3)每个作业班应检查电磁换向阀G1、G2、G3、G4的动作情况。
(4)正常工作间隙油泵电机一般不应断电,应在残压下运转,若有较长时间的停车状态,应将油泵电机停转,并将电磁阀 G1、G3断电,确保停车安全性。
(5)定期清洗滤油器,一般每半年一次。
[1] AQ2020-2008.金属非金属矿山在用缠绕式提升机安全检测检验规范[S].
[2] 唐国祥,等.矿井提升机故障处理和技术改造[M].北京:机械工业出版社,2005:136-137.
2010-12-24)
王革奇(1966-),男,安徽池州人,研究生,工程师,主要从事矿山机械方面的研究。