淺析ABB提升機(jī)液壓站工作原理

王邵卿

(中天合創(chuàng)門(mén)克慶煤礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

淺析ABB提升機(jī)液壓站工作原理

王邵卿

(中天合創(chuàng)門(mén)克慶煤礦，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000)

ABB提升機(jī)液壓站經(jīng)過(guò)不斷的技術(shù)革新，采用三種不同的制動(dòng)方式，保證了復(fù)雜工況下設(shè)備和人員的安全。掌握和應(yīng)用其工作原理是現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員所必備的專業(yè)技能知識(shí)。

提升機(jī)；液壓站；工作原理；工作法式

1 概述

科技在不斷的發(fā)展進(jìn)步，企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備也在日益更新?lián)Q代，在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中對(duì)技術(shù)的革新和設(shè)備的安全性能提出了更高的要求。傳統(tǒng)立井提升采用單一的工作制動(dòng)和恒力矩二級(jí)制動(dòng)，對(duì)設(shè)備的和人員的安全有著潛在的危險(xiǎn)。ABB公司一直致力礦井提升機(jī)技術(shù)和工藝的研究，并開(kāi)發(fā)使用最先進(jìn)安全的礦井提升制動(dòng)技術(shù)。

2 ABB提升機(jī)液壓站的介紹

ABB液壓站是ABB公司為服務(wù)礦井安全生產(chǎn)而全力打造的新一代制動(dòng)系統(tǒng)，其元器件的生產(chǎn)工藝和設(shè)備的總裝都有嚴(yán)格的技術(shù)要求，設(shè)備的性能滿足各種相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及我國(guó)的《煤礦安全規(guī)程》，具有很高的可靠性和實(shí)用性。

ABB液壓站采用雙獨(dú)立回油油路，具有可控力矩和恒力矩安全制動(dòng)工作特性。其具有高度的電液集成，電磁閥與油路的集成簡(jiǎn)化了設(shè)備的結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了制動(dòng)工作流程，對(duì)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和保養(yǎng)降低了成本。其機(jī)械部分主要由盤(pán)形閘、閘座、油箱、蓄能器、集成閥體和油管組成。其電控部分主要由人機(jī)界面、閘卡、PLC、油泵電機(jī)、斷路器、接觸器、繼電器、各檢測(cè)元件和其他元器件組成。

兩臺(tái)液壓站互為聯(lián)通且與系統(tǒng)相連，滿足各種工況下提升機(jī)安全可靠運(yùn)行的需求，其備用功能在提升機(jī)無(wú)傳動(dòng)動(dòng)力情況下亦可到達(dá)水平停車(chē)位置。其工作可并用也可單臺(tái)切換使用，防止了如油管破裂或類似故障發(fā)生后系統(tǒng)中仍能保持壓力，使提升機(jī)能夠安全制動(dòng)。選擇單臺(tái)液壓站工作方式由限位開(kāi)關(guān)來(lái)選擇液壓站連接的管路。

3 ABB提升機(jī)液壓站工作原理

（1）ABB液壓站油泵由一個(gè)帶過(guò)載保護(hù)的軸向柱塞式變量泵和單速馬達(dá)組成,軸向柱塞式變量泵應(yīng)用比例調(diào)速，用來(lái)給液壓控制元件提供穩(wěn)定的壓力，使液壓控制性能有了新的改善和提高。工作敞閘時(shí),首先給蓄能器充壓，使之壓力達(dá)到設(shè)定值( Pmax=14.5MPa)。首次敞閘完成以后,軸向柱塞式變量泵通過(guò)自動(dòng)調(diào)速降低流量輸出來(lái)補(bǔ)償系統(tǒng)損失的壓力,并維持系統(tǒng)工作壓力Pmax。輔助泵172和過(guò)濾器122用于油溫的冷卻和過(guò)濾。

（2）41為加熱器及加熱器開(kāi)關(guān)與36.2溫度檢測(cè)同時(shí)工作：當(dāng)溫度小于25℃時(shí)加熱，30℃時(shí)不加熱，大于35℃時(shí)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，45℃時(shí)停止風(fēng)機(jī)，65℃時(shí)停液壓站并報(bào)警。5和122為過(guò)濾器對(duì)液壓油進(jìn)行過(guò)濾清潔。由V16、V37減壓閥，V32、V40方向閥的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)各工況下的工作制動(dòng)、恒力矩制動(dòng)、恒減速制動(dòng)。V16和V37串聯(lián)工作，V37先導(dǎo)使系統(tǒng)壓力升到11.5MPa后V16得電，同時(shí)系統(tǒng)壓力升到工作制動(dòng)壓力14.5 MPa。節(jié)流閥V 9設(shè)定壓力為2MPa，可保證壓力平穩(wěn)均衡的卸回到油箱。

4 ABB提升機(jī)液壓站制動(dòng)法式

液壓站安全可靠的運(yùn)行是保證提升系統(tǒng)安全的基本要求和重要保障，為滿足提升機(jī)各種工況下的運(yùn)行要求，ABB提升機(jī)液壓站設(shè)有三種不同的工作方式，分別是工作制動(dòng)、恒減速制動(dòng)和恒力矩制動(dòng)。這三種不同的工作方式可根據(jù)已設(shè)定的PLC程序和BBC閘卡共同控制實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工藝下工作方式的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

4.1 工作制動(dòng)

當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)接收到敞閘指令時(shí)，V37一次得電，系統(tǒng)壓力升為8.5MPa；若絞車(chē)不慢上/慢下則V37二次得電系統(tǒng)壓力升為11.5MPa；當(dāng)箕斗將出爬行段的時(shí)間，16 號(hào)閥得電，使系統(tǒng)油壓達(dá)到工作油壓14.5 MPa，此時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)為全敞閘狀態(tài)，提升機(jī)開(kāi)始加速。 在提升機(jī)進(jìn)入爬行速度離停車(chē)位0.5m處V16失電，系統(tǒng)壓力降11.5MPa其通過(guò)壓力完全由V37決定，制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入貼閘狀態(tài)；在進(jìn)入停車(chē)位置時(shí)，敞閘指令消失，此時(shí)通過(guò) 37 號(hào)閥使系統(tǒng)油壓降至約 8.5MPa ；緊接著仍然通過(guò) 37 號(hào)比例閥，使系統(tǒng)油壓降至約 6.5MPa，此時(shí)制動(dòng)單元對(duì)閘盤(pán)的制動(dòng)力逐漸增加；在經(jīng)過(guò)一段延時(shí)后，132號(hào)控制閥失電，系統(tǒng)油壓降繼續(xù)下降至4.5MPa，同時(shí)測(cè)試 132號(hào)閥的功能是否正常。最后，32號(hào)控制閥失電，系統(tǒng)油壓將為0，制動(dòng)單元以最大制動(dòng)力作用與閘盤(pán)，即完成雙通道控制的第二施閘指令。132 號(hào)控制閥再次得電。工作原理如圖1所示。

圖1 工作制動(dòng)原理圖

4.2 恒減速制動(dòng)(圖2）

在安全制動(dòng)模式下，能夠在不同的制動(dòng)條件下：不同載荷、不同運(yùn)行方向、不同位置，通過(guò)閘控板BCC卡和測(cè)速發(fā)電機(jī)，直接控制液壓站的控制閥和比例閥，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)預(yù)定減速度的安全制動(dòng)。

安全回路跳閘，即敞閘命令消失，16號(hào)方向閥、32號(hào)控制閥和40 號(hào)控制閥失電，切斷油泵供油回路，接通蓄能器回路；通過(guò)BCC卡的設(shè)定值，調(diào)節(jié) 37 號(hào)比例閥將油壓控制在預(yù)定的壓力值；132 閥做為備用控制回路； 速度為零后37 號(hào)比例閥給定值降為 0，系統(tǒng)油壓將為 0，提升機(jī)停止運(yùn)行。工作原理如圖2所示。

圖2 恒減速制動(dòng)原理圖

4.3 恒力矩制動(dòng)

在工作制動(dòng)和恒減速制動(dòng)完全失效后的最后的安全停車(chē)保障。安全回路跳閘即運(yùn)行命令和主松閘命令關(guān)閉，V16、V32, V37和V40 失電，系統(tǒng)制動(dòng)力由工作制動(dòng)壓力切換到蓄能器提供壓力并維持制動(dòng)油壓在4.5MPa。殘壓經(jīng)過(guò)V9逐步卸為0，提升機(jī)停止運(yùn)行。工作原理如圖3所示。

圖3 恒力矩制動(dòng)原理圖

5 結(jié)語(yǔ)

ABB提升機(jī)液壓站在工礦企業(yè)中依靠其良好的性能和安全的工作方式在我國(guó)有著很好的應(yīng)用，了解并掌握其工作原理是現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員所必備的專業(yè)技能知識(shí)。

TD633

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1671-0711（2017）05（上）-0103-02