一種進口提升機制動系統的原理淺析

魏廣金+王軍

摘 要：通過對國產及進口提升機制動系統的分析比較，分析出各自制動方法上的特點和差異，供使用和維護者了解各自原理，并給選型時提供參考。

關鍵詞：液壓制動；恒減速；控制方法

1 概述

目前，國內大型新建煤礦多使用多繩摩擦式提升機，提升量大，運行速度快，這就對提升機閘控系統提出很高要求。而液壓站是閘控系統的基礎，其運行原理和工作特點對檢修維護人員來說是必須掌握熟知的。而進口液壓站因其突出的可靠性、靈敏性和準確性，以及在日常維護方面的表現，深受廣大礦井使用者的歡迎。但同時由于其復雜的控制原理、液壓系統及儀表元件，也讓眾多維護人員難以深入了解。因筆者有幸參與了礦井一套提升系統的安裝與調試，對所使用的SIEMAG公司的提升機ST3-F液壓控制系統略有掌握，在此與各位同行共同分享。

2 SIEMAG公司的提升機ST3-F液壓控制系統

由圖中可以看出ST3-F型液壓站在每臺液壓站上關鍵閥組均為兩組，通過對閥體的檢測，完成兩組閥間的相互轉換，這樣大大保證了系統的可靠性，這樣其從設計源頭上就取消恒力矩制動。其工作原理如下：

1.01-循環泵；1.02-柱塞泵；1.03-電動機；1.06-油過濾器及壓差傳感器；1.08-游標尺；1.09-呼吸器；1.10-球閥；1.11-油位傳感器；1.12-溫度傳感器；1.13-加熱器；1.14-冷卻器；1.15-壓力表；1.16-溢流閥；1.17-溢流閥；1.24-氣囊式蓄能器；1.30-比例壓力控制閥；1.25-泄壓閥組；1.34-比例換向閥；1.35-支撐閥；1.37-換向閥；1.39-兩位四通換向閥；1.40-兩位兩通換向閥；1.49-兩位四通換向閥

圖1 是ST3-F型液壓控制系統原理圖

2.1 正常啟動條件

當提升機停機，制動器抱閘，閘控及電機電壓正常，安全回路閉合等條件滿足時，即可開啟液壓站電機3。啟動液壓站后，首先給蓄能器24充壓，使蓄能器壓力與泵出口壓力一致為138bar，均大于13.0MPa時，接通釋放壓力控制系統，換向閥49得點接通油路。

2.2 正常工作

2.2.1 敞閘

比例壓力控制閥30.1/30.2受閘把控制（0-10V電壓，失電時導通），當手動開車時，輸出電壓與閘把位置成線性比例；當自動開車時，PLC分別提供敞閘、貼閘及抱閘三個狀態下的模擬量。

2.2.2 行駛制動

當閘把位置下降時，比例壓力控制閥30.1/30.2松開壓力也隨之變化，從盤形閘和油泵的液壓油經30.1/30.2流回油箱。每套比例壓力控制閥的供電系統均由UPS來緩沖，因此當發生一般性的電壓損失或電路斷線時至少保證一套比例壓力控制閥的正常功能，因此可靠性大大提高。

2.3 恒減速制動

2.3.1 發生觸發安全回路事件時，液壓泵3失電，同時換向閥49將油泵與液壓回路斷開。

2.3.2 通過無帶電壓換向閥39與兩位換向閥37相互作用，迅速將盤形閘內壓力降到貼閘壓力，即為循跡制動過程。

2.3.3 比例換向閥34.1/34.2按系統設定與速度反饋不斷調節閥芯位置與開度大小，控制蓄能器24與盤形閘及油箱之間液壓油的流動和補充，來控制盤形閘內壓力大小，從而控制提升機的速度，實現恒減速。比例換向閥34.1/34.2由4-20mA電流控制，11-13mA時閥芯處于中間位置。恒減速時比例換向閥34.1/34.2同時動作，但支撐閥35.1/35.2僅動作一只，支撐閥35.1/35.2主要功能是使系統壓力不低于調定壓力。

2.3.4 當檢測到提升機停止時，換向閥40得點，將管路內殘壓泄掉。

2.3.5 安全閉合裝置25短時間打開將蓄能器24內壓力泄掉。

3 ST3-F型液壓控制系統的性能特點

3.1 在設計理念上，ST3-F型液壓站主要靠提高設備性能，避免意外的發展，采用串聯和并聯閥組提高系統可靠性，并對重要閥組進行動作檢測，保證指令的執行。

3.2 在設備外觀上，ST3-F型液壓站閥組為開放式的，無論是油泵、閥組還是儀表等均方便拆卸與更換。

3.3 在系統可靠性上，ST3-F型液壓站采用閥組并聯的方法，當一個出現故障時，系統直接切換到另一個以保障系統正常運行。

3.4 在閥組和支路功能上，ST3-F型液壓站在閥組和支路上，功能明確，系統原理清晰，便于理解。

3.5 在日常維護使用上，ST3-F型液壓站原理和維護必須經過培訓才能有所了解。

4 結束語

總的來說的進口液壓站由于其工藝復雜，且其PLC控制的程序塊量大，資料少等困難使很多初學者對其望而卻步，作者因有幸參與了我礦提升系統的安裝與調試，對液壓站的特點和工作原理有了初步了解，希望與眾多的煤礦提升專業同行共同分享，為煤炭行業的安全生產出一份微薄之力。

作者簡介：魏廣金（1983-），男，安徽馬鞍山人，安徽理工大學畢業，助理工程師，皖北煤電集團朱集西礦，從事煤礦機電工作多年。

王軍（1984-），男，安徽淮南人，安徽理工大學畢業，助理工程師，皖北煤電集團朱集西礦，從事煤礦機電工作多年。