E141A型恒減速液壓站故障分析及處理

雍建軍

(神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)金家渠煤礦,寧夏鹽池 753200)

E141A型恒減速液壓站故障分析及處理

雍建軍

(神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)金家渠煤礦,寧夏鹽池 753200)

E141A恒減速液壓站是礦井提升機(jī)的安全制動(dòng)的設(shè)備,是恒力矩二級(jí)制動(dòng)液壓站換代產(chǎn)品。這類液壓站由于其原理不同,無器件不同,加之技術(shù)壟斷,故其故障的分析及處理就成了工程技術(shù)人員的又一大難題。本文就近期一直困擾我們較長時(shí)間的恒減速液壓站故障與大家共同分享。

恒減速液壓站 恒力矩二級(jí)制動(dòng)液壓站 電磁換向閥 盤形制動(dòng)器

1 概述

液壓站是礦井提升機(jī)的重要組成部分，它與盤形制動(dòng)器、電控系統(tǒng)共同組成了提升機(jī)的液壓控制系統(tǒng)，為提升機(jī)的安全制動(dòng)起到保障作用。以前國內(nèi)提升機(jī)所用的液壓站全為恒力矩二級(jí)制動(dòng)液壓站。這類液壓站在減速前的勻速段，如圖(1)所示，將主提機(jī)所需的全部制動(dòng)力矩分成二級(jí)進(jìn)行制動(dòng)：實(shí)現(xiàn)第一級(jí)制動(dòng)時(shí)，使提升機(jī)產(chǎn)生符合《煤礦安全規(guī)程》要求的減速度，當(dāng)?shù)诙?jí)制動(dòng)力矩全部加上去，此時(shí)提升機(jī)的制動(dòng)力矩就達(dá)到《煤礦安全規(guī)程》要求的最大制動(dòng)力矩，使提升機(jī)安全地停止運(yùn)行。由此我們可以看出這類恒力矩二級(jí)制動(dòng)液壓站往往造成緊急制動(dòng)時(shí)減速度過大，對(duì)于多繩提升機(jī)，過大的減速度將造成鋼絲繩滑動(dòng)突破防滑極限；對(duì)于單繩提升機(jī)，則增加了斷繩的危險(xiǎn)性，從而危及設(shè)備和人身的安全，故生產(chǎn)廠家又研制出了恒減速液壓站。此類液壓站在減速前的勻速段如遇突發(fā)事件進(jìn)行制動(dòng)時(shí)均會(huì)先施一部份力使盤形制動(dòng)閘緊貼閘皮，再以恒定的減速度進(jìn)行閉環(huán)邊監(jiān)測(cè)邊制動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了絞車的安全平穩(wěn)停車。

2 故障現(xiàn)象

圖(2) 液壓站控制原理圖

(1)我公司提升機(jī)正常開閘壓力為8.4Mpa，提升機(jī)在間歇運(yùn)行時(shí)起動(dòng)油泵開車時(shí)或提升機(jī)在減速時(shí)偶爾會(huì)出現(xiàn)油壓自動(dòng)降低至5 Mpa左右，造成盤形制動(dòng)閘無法打開或突然制動(dòng)現(xiàn)象。

(2)蓄能器油壓無法保持。

(3)油泵起動(dòng)后開車指令未發(fā)出偶爾會(huì)發(fā)現(xiàn)毫安表(KT)自動(dòng)升起開閘。

這三種故障現(xiàn)象有時(shí)同時(shí)出現(xiàn)，有時(shí)僅出現(xiàn)其中一種。

3 原因分析及處理

由于恒減速液壓站各閥的動(dòng)作均受PLC可編程序控制器內(nèi)程序控制，故有可能是一起電液控系統(tǒng)多種因素共同作用所產(chǎn)生的故障。

3.1 對(duì)液壓站動(dòng)作原理進(jìn)行分析

液壓站動(dòng)作原理如圖(2)所示；各電磁閥電氣控制邏輯表如圖(3)所示。

(1)開閘：由圖(3)可以看出，當(dāng)提升機(jī)要求開車時(shí)，電液比例溢流閥KT的比例電磁鐵控制電壓增加至最大，閘嘴全部打開。油通過粗濾油器5—液壓泵7—精濾油器9—KT噴油口—電磁換向閥G1-濾油器29進(jìn)入盤形制動(dòng)閘，使系統(tǒng)油壓升高至最大值8.4Mpa，閘全部打開，保證提升機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

(2)合閘：當(dāng)提升機(jī)停車后，電液比例溢流閥KT的比例電磁鐵控制電壓減少到零，系統(tǒng)油壓下降至殘壓值(不大于1Mpa)，盤形制動(dòng)器合閘，使提升機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)。

(3)恒減速安全制動(dòng)：當(dāng)油泵電機(jī)斷電停止供油，電磁換向閥G1斷電，制動(dòng)器油壓力先通過溢流閥19降低到貼閘皮油壓0.6Mpa，然后根據(jù)給定的減速信號(hào)，控制比例方向閥17，調(diào)節(jié)制動(dòng)器壓力升降，使緊急制動(dòng)減速度與給定減速度保持一致，蓄能器16起穩(wěn)壓補(bǔ)油作用，當(dāng)檢測(cè)無件檢測(cè)到提升機(jī)系統(tǒng)已停止或安全制動(dòng)延時(shí)時(shí)間到，油壓迅速降低到零壓。

(4)恒力矩二級(jí)安全制動(dòng)：當(dāng)緊急制動(dòng)過程中，恒減速系統(tǒng)發(fā)生故障，系統(tǒng)可自動(dòng)切換實(shí)現(xiàn)恒力矩二級(jí)制動(dòng)：這時(shí)G2通電，比例方向閥控制信號(hào)為零，制動(dòng)器油壓馬上降到溢流閥21調(diào)定壓力P一級(jí)，待安全制動(dòng)延時(shí)到，G3斷電，G4通電，使油壓迅速降低到零壓，制動(dòng)器達(dá)到全制動(dòng)狀態(tài)。在延時(shí)過程中，蓄能器16起穩(wěn)壓補(bǔ)油作用，可通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥25的開口大小調(diào)節(jié)其補(bǔ)油量，使在整個(gè)制動(dòng)過程中，P一級(jí)值基本穩(wěn)定在要求值。

(5)井口安全制動(dòng)：在井口附近發(fā)生緊急制動(dòng)時(shí)必須立即停車，故只要發(fā)出緊急制動(dòng)信號(hào)，電磁換向閥G3立即斷電，G4立即通電，制動(dòng)器油壓迅速回到零，用全部制動(dòng)力矩將提升機(jī)制動(dòng)。

在系統(tǒng)正常工作制動(dòng)過程中，電磁換向閥G1、G3通電。電液比例溢流閥10與遙控溢流閥8共同調(diào)節(jié)完成。而(3)(4)(5)三部份均為安全制動(dòng)時(shí)各閥配合才起作用。

3.2 故原因可能有

(1)油泵出現(xiàn)故障或旋轉(zhuǎn)方向錯(cuò)誤；

(2)泵裝置上的管路沒有連接好或密封損壞；

(3)比例溢流閥10內(nèi)有臟物；

(4)遙控溢流閥8內(nèi)有臟物；

(5)電磁換向閥出現(xiàn)故障；

(6)蓄能器16氣壓不夠或漏氣；

(7)PLC輸出控制繼電器及線路有故障。

3.3 處理過程

(1)對(duì)油泵及管路進(jìn)行詳細(xì)檢查，未發(fā)現(xiàn)異常。

(2)更換液壓站內(nèi)液壓油，并清洗各閥。發(fā)現(xiàn)液壓油內(nèi)有雜質(zhì)，且發(fā)現(xiàn)兩個(gè)G1均有磨損，經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)易卡，動(dòng)作不靈活。更換了兩個(gè)G1閥。

(3)對(duì)蓄能器檢查，發(fā)現(xiàn)蓄能器內(nèi)氮?dú)馄つ覊毫Σ粔?，為蓄能器補(bǔ)充氮?dú)庵翗?biāo)準(zhǔn)氣壓。

圖(1) 提升速度圖

圖(3) 各電磁閥電氣控制邏輯表

(4)對(duì)液壓站控制回路檢查，發(fā)現(xiàn)閘控自整角機(jī)損壞。更換自整角機(jī)。

4 結(jié)語

恒減速液壓站作為近兩三年礦井提升機(jī)的一種新型安全制動(dòng)設(shè)備，其在緊急制動(dòng)方面獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)是我們有目共睹的。但由于控制系統(tǒng)復(fù)雜，加之受專利技術(shù)的限制，技術(shù)資料缺乏，如出現(xiàn)偶發(fā)性故障，很難判斷處理，直接威脅著礦井的安全提升，望本文能給從事這方面的維護(hù)人員一點(diǎn)幫助。

雍建軍,男,1969年12月年出生,寧夏人,助理工程師,1991年畢業(yè)于北京煤炭學(xué)校,現(xiàn)任寧夏煤業(yè)集團(tuán)金家渠煤礦副處長。