煤礦提升絞車液壓站冗余回路的改造

郭經州

(永安煤業(yè)公司， 福建 三明 366102)

0 引言

提升絞車安全制動必須有并聯冗余的回油通道。冗余是指重復配置系統(tǒng)的某一部件，該部件的總數量需要≥2個，并要求部件的類型一致，控制方式一致。根據提升絞車安全保護的要求，安全制動的冗余部件之間，工作方式為并行同時動作，不存在切換過程，安全可靠性更高。

1 液壓站工作原理

1.1 液壓站的用途

液壓站的用途是產生高壓油,控制提升絞車盤式制動器。在工作制動時，要產生不同的工作油壓，以控制盤式制動器獲得不同的制動力矩[1]。在安全制動時，要能迅速回油，實現二級安全制動[2]。在更換水平調繩裝置或鋼絲繩伸長時，產生壓力油控制雙滾筒提升機滾筒的調繩裝置，調節(jié)鋼絲繩的長度。

1.2 液壓站的調壓裝置

電液調壓裝置主要由電磁比例溢流閥組成,它是一個電氣機械液壓轉換器，能將輸入的電信號轉換成機械位移。電磁比例溢流閥由電磁鐵直接產生推力，作用在控制閥芯的彈簧上。電磁鐵上的輸入電壓可以在0～24 DCV之間變化，電磁比例溢流閥控制產生不同的油壓,油壓隨輸入電壓變化，從而得到連續(xù)變化的液壓壓力。在輸入電壓達到最大值時，電磁閥門全部打開，此時壓力達到最大值。

1.3 液壓站的安全制動回路

液壓站的安全制動回路部分由電磁換向閥3、電磁比例溢流閥5、減壓閥13、單向閥22組成。電磁換向閥3用于控制盤形制動器油缸的進油和回油，其中3DT為安全制動冗余回路。電磁比例溢流閥5用于調節(jié)制動壓力值。減壓閥13用于調節(jié)皮囊式蓄能器的充液壓力P1，皮囊式蓄能器用來保證在二級制動延時的時間內壓力平穩(wěn)。提升絞車液壓站的工作原理如圖1所示。

1-電動機;2-液壓泵;3-電磁換向閥;4-梭閥;5-電磁比例溢流閥;6-液位計;7-空氣濾清器;8-吸油過濾器; 9-壓力油管過濾器;10-壓力表;11-溢流閥;12-電加熱器;13-減壓閥;14-流量控制閥;15-蓄能器;16-梭閥; 17-磁過濾器;18-電接點壓力表;19-電接點溫度計;20-油箱;21-高壓球閥;22-單向閥。

該型液壓站在用的TE160、TE163、E138、E149、E149A等型號共計18臺,其安全回路只有單個回油電磁閥，缺少安全制動冗余回路，須進行改造，增加冗余回油管路及電磁閥[3-6]。

2 提升絞車液壓站冗余回路技術改造

1) 在A路(接制動器的油路)增設冗余管路2、并聯電磁閥6、回油管路8、手動截止閥3、油路塊及其余相關配件,如圖2所示。閥塊均采用整體鍛鋼、磨削表面、電鍍處理。閥組配置過濾器，防止卡閥。整個管路具有手動開關，在不影響生產的情況下可單獨維護檢修[7]。

2) 該改進方案方便高效，僅需2～3 h即可完成改造完成。更換過程可在不影響原液壓站的基礎上，到現場加裝冗余閥組，安裝進出油管路，接線試壓。井下采用防爆電磁閥，具有MA防爆安全許可證，電壓與現場采集參數相符。地面提升絞車采用相應的普通電磁閥即可。改造后不降低原液壓系統(tǒng)安全制動性能，不影響原系統(tǒng)二級制動功能。改造后的效果圖如圖2所示。

1-原液壓站;2-冗余管路;3-手動截止閥;4-過濾器; 5-電磁閥1;6-電磁閥2;7-焊接底板;8-回油管路。圖2 液壓站改造后的效果圖(地面非防爆設備)

3 提升絞車液壓站改造注意事項

1) 新閥組安裝尺寸、螺釘孔、油口尺寸和位置與原閥組保持一致?，F場可直接更換并完成安裝對接。

2) 新閥組在廠內與配套試驗用液壓站平臺進行整體聯調和試車，完成各油壓值的設定，確?，F場可以直接使用，縮短改造時間，不影響正常生產。

3) 新閥組經過國家檢測中心檢測，出具權威檢測報告，并提供改造閥組的全部資料，如說明書、原理圖和外形圖等。保證設備和相關資料的完整性，確保改造后的設備完全滿足新規(guī)程的安全保護要求。

4) 技術改造過程僅僅針對液壓系統(tǒng)進行,并聯冗余回路的電磁閥應該由不同的線路和繼電器控制。當有一條回路出現故障時，不會影響另一條泄油回路的正常運行[8],對恒力矩制動的液壓制動系統(tǒng)沒有負面影響。

4 結論

在對仙亭、蘇橋、池坪、半羅山、柯坑等煤礦的18臺液壓站進行技術改造中，主要在主閥組上增加了電磁閥，A管路上有兩個閥控制。如果有一個出現卡閥,另一個閥能安全地把A管路的壓力泄掉。出油口加裝了回油過濾器和高壓球閥，可防止制動器回油時將油管中的鐵屑及雜質帶入液壓站，保證液壓系統(tǒng)不被污染,安全可靠地運行。蓄能器由原來的彈簧蓄能器改為皮囊式蓄能器，避免了因彈簧式蓄能器容易出現密封破損及彈簧斷裂導致二級制動油壓不穩(wěn)定的問題。該液壓站使用德國進口電磁比例閥，壓力控制的精度高。電磁閥選用德國力士樂的高壓閥，通徑大，起壓泄壓速度快，跟隨性好且不易漏油。通過對提升絞車液壓站增設冗余回路，提高了提升絞車安全運行的可靠性。