一、項目背景
主提升絞車一套完整的制動系統(tǒng)，主要由液壓站、盤形制動器及截門、油管等組成。液壓站是礦井提升機重要的安全和控制部件，通過油管為盤形制動器提供可以調節(jié)的壓力油，使提升機獲得不同的制動力矩；通過執(zhí)行機構——盤形制動器，使礦井提升機正常地運轉、調速、停車。在任何事故狀態(tài)下，盤形制動器的油壓迅速降低到預先調定的某一值，經(jīng)延時后，盤形制動器的油壓值迅速回到零。使提升系統(tǒng)處于全制動狀態(tài)。
2016新版的《煤礦安全規(guī)程》第四百二十五條規(guī)定：機械制動裝置應當采用彈簧式，能實現(xiàn)工作制動和安全制動。工作制動必須采用可調節(jié)的機械制動裝置。安全制動必須有并聯(lián)冗余的回油通道。
為滿足新煤安規(guī)程要求，同時減輕施工人員的勞動強度，避免新采購或返廠改造，我們研究對主提升絞車制動系統(tǒng)進行升級改造。
二、研究內容
1.主要技術參數(shù)（以主井TE160B液壓站為例）
2.主要結構
主提升絞車液壓站（以主井TE160B液壓站為例）主要由油箱、泵裝置和閥組組成。液壓站有兩套油泵裝置，兩套電液比例調壓裝置，一套工作，一套備用。兩油泵互為備用時，由液動換向閥自動換向。系統(tǒng)采用變量柱塞泵作為工作油源，可以減小系統(tǒng)發(fā)熱。系統(tǒng)主閥組上的元件主要采用插裝閥，使系統(tǒng)工作更加可靠。液壓站出油口設有濾油器，防止制動器油缸回油時將雜質帶入系統(tǒng)。液壓站還裝有油箱溫度計和壓力變送器，用于監(jiān)控油溫和壓力的變化。
3.工作原理
①工作制動部分的原理：（參見圖1）
液壓站可以為盤形制動器提供不同油壓的壓力油。油壓的變化由電液比例溢流閥8來調節(jié)。系統(tǒng)正常工作時，電磁鐵G3，G4，G5通電，壓力油經(jīng)液動換向閥15、電磁閥9、23、濾油器17，球式截止閥18分別進入盤形制動器；司機可以通過調節(jié)電液比例溢流閥8的電壓大小來實現(xiàn)油壓的變化，從而達到調節(jié)制動力矩的目的。當電液比例溢流閥8的比例電磁鐵控制電壓增加時，系統(tǒng)油壓升高；制動器開閘。當電液比例溢流閥8的比例電磁鐵控制電壓減少時，系統(tǒng)油壓下降；制動器合閘。當電液比例溢流閥8的比例電磁鐵控制電壓減少至零時，這時系統(tǒng)的油壓最低，為殘壓。提升機處于完全制動狀態(tài)。
圖1 主井提升機液壓制動系統(tǒng)圖 （升級版）
②安全制動部分的原理：（參見圖1）
系統(tǒng)發(fā)生故障時，如全礦停電等，提升機必須實現(xiàn)緊急制動。此時電機，KT線圈，電磁鐵G3，G4，G7斷電，固定卷筒的盤形制動器油壓立刻降為零，游動卷筒的盤形制動器油壓降為溢流閥10調定的壓力P1級值，即第一級制動油壓值，保壓到時間繼電器動作，電磁鐵G5斷電，G6通電，油壓降到零，實現(xiàn)全制動。在延時過程中，蓄能器起穩(wěn)壓補油作用，調節(jié)單向節(jié)流截止閥的開口度可調節(jié)其補油量，使延時過程中P1值基本穩(wěn)定在要求值。
以上這個過程，使提升機在緊急制動時，獲得了良好的二級制動性能，特性見圖3。由圖3看出：從A點（即P2點）降到B點，固定卷筒的盤形制動器處于制動狀態(tài)，整個卷筒受到1/2以上的制動力矩。游動卷筒的盤形制動器的油壓降到一級制動油壓PI級（從B點到C點）延時t1秒后到達D點，此時提升機已停車，電磁換向閥G5延時后斷電，G6延時后通電，油壓從PI級降到零壓(即從D點到E點)，完成二級制動。盤形制動器以三倍的靜力矩將卷筒牢固地閘住，使其安全的停止轉動。
三、項目特點
1.采用整體設計，結構簡單、安裝方便，配件具有互換性。
2.改進施工工藝，在不影響原煤提升的前提下，完成升級改造的所有工序。
3.用氬弧保護焊接技術取代現(xiàn)用的電焊條藥皮保護焊接技術，提升焊接工藝、焊接質量。
四、實施效果
該項目通過現(xiàn)場實施應用，取得良好效果。
1.滿足了《規(guī)程》的強制性要求，在出現(xiàn)斷電、故障等緊急情況進行安全制動時，可以配合并聯(lián)的冗余回油通道迅速回油，避免因電磁閥出現(xiàn)卡阻、回油不暢造成的制動不及時、制動效果不良。
2.避免了新購置液壓站以及運輸、安裝產(chǎn)生的費用，減輕了施工人員的勞動強度，減少對原煤提升的影響。
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