矿井提升机智能电液制动控制系统(上)
矿井提升机制动系统及安全保护装置.
前 言
制动系统是矿井提升机的重要组成部分， 制动系统的可靠性直接影响矿井提升设备 的安全运转。它由制动器和传动机构组成， 是依靠直接作用于制动轮或制动盘上的制 动力矩来进行控制并调节制动力的机构。
一、制动系统的作用
在提升终了或停机时，闸住提升机的卷 筒或摩擦轮，即正常停车。 在减速阶段及下放重物时参与对提升机 的控制，即工作制动。 作为安全机构在必要时进行紧急制动， 对提升系统进行保护。 对于双卷筒提升机在更换提升水平、更 换钢丝绳和调绳时，闸住游动卷筒。
三、制动装置的有关规定（三）
提升绞车的常用闸和保险闸制动时，所产生的力 矩与实际提升最大静载荷旋转力矩之比不得小于 3。 在调整双卷筒提升绞车卷筒旋转的相对位置时 （此时游动卷筒与主轴脱离连接），制动装置在 各滚筒闸轮上所发生的力矩，不得小于该滚筒所 悬重量（钢丝绳重量与提升容量重量之和）形成 的旋转力矩的1.2倍。 在立井和倾角大于30°的倾斜井巷，提升装置的 保险闸发生作用时，减速度必须符合：下放重载 时，不得小于1.5m/s;
三、制动装置的有关规定（一）
《煤矿安全规程》第428条规定：提升绞车必须 装设深度指示器、开始减速时能自动示警与不离 开座位即能操纵的常用闸和保险闸，保险闸必须 能自动发生制动作用。 常用闸和保险闸共用1套闸瓦制动时，操纵和控 制机构必须分开。双滚筒提升绞车的2套闸瓦的 传动装置必须分开。 对具有2套闸瓦只有1套传动装置的双滚筒绞车， 应改为每个滚筒各自有其控制机构的弹簧闸。 提升绞车除设有机械制动闸外，还应设有电气制 动装置。 严禁司机离开工作岗位、擅自调整制动闸。
三、制动装置的有关规定（二）
矿井运输提升之提升机的制动系统
提升机制动系统概述制动装置由制动器和传动机构组成。
制动器是直接作用于制动轮或制动盘上产生制动力矩的部分。
按结构分为：盘式闸和块式闸。
传动机构是控制和调节制动力矩的部分。
按动力来源分为：油压、气压、弹簧等。
一、制动系统的作用：⑴在提升终了或停机时，能可靠地闸住提升机的滚筒或摩擦轮，即正常停车；⑵在减速阶段及下放重物时，控制提升容器的运行速度，即工作制动；⑶当提升机发生紧急事故时，能迅速且合乎要求地自动闸住提升机，保护提升系统；即安全制动⑷双滚筒提升机在更换提升水平、更换钢丝绳或调绳时，能闸住游动滚筒。
二、对制动系统的要求(1)提升机工作制动或安全制动产生的最大制动力矩不得小于提升或下放最大静负荷力矩的3倍；(2)对于双滚筒提升机在调整滚筒旋转的相对位置时，制动装置在各滚筒上的制动力矩，不得小于该滚筒悬挂提升容器和钢丝绳重力所产生的静力矩的1．2倍；(3)对于摩擦式提升机工作制动或安全制动的减速度，不得超过钢丝绳的滑动极限，即不引起钢丝绳打滑；(4)在立井和倾角大于30°以上的斜井，提升机安全制动时，全部机械的减速度在下放重载时不得小于1.5m/s 2;在上提重载时不得大于5m/s 2。
井筒倾角小于30°时，下放重载时安全制动减速度不得小于0.75m/s 2，上提重载时安全制动减速度不得大于自然减速度（由井筒倾角计算得出）。
为什么同一个安全制动力矩，在《煤矿安全规程》中对上提重载和下放重载规定了不同的安全制动减速度限值呢?静阻力矩和制动力矩的方向是否一致(5)安全制动必须能自动、迅速和可靠地实现，制动器的空动时间(由安全制动开始动作起至闸瓦刚刚接触到制动轮上的一段无效时间)气压块闸不得超过0.5s ，液压块闸不得超过0.6s ，盘式闸制动器不得超过0.3s 。
为什么规定制动力矩的大小呢？若制动力矩过小，产生的减速度太小，使本来立即停车能防止的事故，由于停车时间太长而造成事故；若制动力矩太大，产生的制动减速度过大，就会出现过大的动负荷，这对提升系统很不利，会影响机械的使用寿命。
矿井提升机液压制动系统
若液压制动系统的噪音过大，可能是由于液压泵工作不稳定、液压油中有空气等原因导致，需要进行相应的处理和维修。
系统噪音过大
05
矿井提升机液压制动系统的改进和发展
优化液压制动系统的结构和功能，提高制动性能的稳定性和可靠性
加强液压制动系统的维护和保养，减少故障率和维修成本
研发智能化的液压制动系统，提高制动过程的自动化和智能化水平
改造方案
进行现场勘查、设计、制造、安装、调试等。
实施过程
制动性能得到提升，安全可靠性得到加强，提高了矿主井提升机的生产效率和安全性。
改造效果
设计方案
根据副井提升机的特点和使用要求，选用适合的液压元件和控制系统，设计制动器结构，并确定液压回路和控制程序。
工程背景
为满足副井提升机的制动需求，提高其安全性能，需设计并应用液压制动系统。
液压制动系统的关键作用
液压制动系统是矿井提升机的重要组成部分，对于保证提升机的安全制动具有决定性的作用。
研究背景和意义
国外研究现状
国外对于矿井提升机液压制动系统的研究起步较早，已经形成了较为成熟的技术体系，并且在实际应用中得到了良好的效果。
国内研究现状
国内对于矿井提升机液压制动系统的研究相对较晚，但近年来也得到了越来越多的关注和研究。
系统优化和改进的方法
矿井提升机液压制动系统的发展趋势
加强矿井提升机液压制动系统的安全性和可靠性，提高矿井的安全生产和可靠性
推进矿井提升机液压制动系统的智能化和信息化发展，提高生产效率和生产质量
向更加高效、节能和环保的方向发展，以降低能源消耗和减少环境污染
新型矿井提升机液压制动系统的研究和应用
新型液压制动系统采用先进的液压控制技术、传感器技术和计算机技术等，具有更高的制动性能和更低的能耗
矿井提升机液压制动系统
一、 概述
1、 提升机组成
天轮 制动系统 主轴装置
电控系统
一、 概述
多绳摩擦
单绳缠绕
一、 概述
3、 按工作压力划分 液 压 按工作功能划分 站 的 按延时方式划分 分 类
按结构形式划分
中低压液压站（TE130、TE131、TE160、TE161）
中高压液压站（TE150、TE151、E138、E149A） 恒力矩（二级制动）液压站
E141A
中高压 恒减速 液压站
常见液压制动系统
E141A
中高压 恒减速 液压站
二、常见液压制动系统的简介 1、中低压液压站（TE13*)
二、常见液压制动系统的简介
TE130
TE131
TE132
二、常见液压制动系统的简介
典型液压系统特性（JB/T3277-2004）
二、常见液压制动系统的简介
二、常见液压制动系统的简介
• 制动防滑性能好 • 故障率低 • 回路简单 • 采用进口元器件 • 调试容易
• 抗污染能力强 • 维护工作量小 • 外形美观 • 可靠性高
二、常见液压制动系统的简介
绿
黄
色
色
为
为
速
速
度
度
给
实
定
测
曲
曲
线
线
基本说明
蓝色—测速机实测速度曲线 黄色—速度给定速度 红色—油压调整曲线 绿色—安全回路
恒减速液压站（E141A、E142A、DE143） 电气延时液压站
液压延时液压站 单机双泵单站 单机单泵双站 单机双泵双阀组单站
一、 概述
4、 液压制动系统的作用
(1) 静制动力矩 (2) 安全制动 (3) 调绳
矿井提升机液压制动系统讲义
三、液压站旳系统构成（以TH102、TH104为例） a．油源部分：两套独立旳油源均由粗、精过滤器、叶片油泵、电机及管件等构成，为 系统提供P=6.3 MPa，Q=9L/min旳压力油源，一用一备。 b．集油路装置Ⅰ：两套独立旳集油路装置Ⅰ均由电液百分比溢流阀BL，二位三通电磁 换向阀G1 、G2 ，二位二通电磁换向阀G3 、G4 ，弹簧蓄力器和二级制动溢流阀Y2 等构 成，为系统提供可变旳油压值P=0~6.3 MPa，A、B管油路，电延时二级制动等功能。
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目录
一、 第一讲：液压系统旳基本知识 二、 第二讲：提升机液压站分类及优缺陷比较 三、 第三讲：提升机液压站各系统构成及各器件简介 四、 第四讲：提升机液压站系统工作原理及调试程序 五、 第五讲：提升机液压站常见故障排除
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三、液压系统旳构成及构成过程及环节
液压系统是整台设备旳一种主要构成部分，它与主机关系亲密，其设计时一般要做到在 到达功能要求旳前提下设计出旳系统重量轻、体积小、效率高、工作可靠、构造简朴、操作 和维护保养以便、经济性好，设计环节大致如下：
a: 明确设计要求，明确压力，流量等。 b: 总体规划，拟定液压执行元件(液压执行元件旳类型、数量和安装位置等)。 c: 明确液压执行元件旳载荷、速度及其变化规律等。 d: 拟定系统旳工作压力。
二、提升机液压站优缺陷比较
我企业原生产旳液压站工作原理图如下
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我企业现生产旳恒力矩液压站工作原理图如下
矿井提升机制动系统组成部分知识讲解
三、盘式制动器的制动过程模型
盘式制动器的简单模拟如图a所示
图中只画出了制动系统中的一副制动器，制动器左边装有蝶 形弹簧，右边为油腔。采用这样的结构，是为了在出现紧急情 况时通过蝶形弹簧对提升机 进行制动。
制动时，活塞杆右边的闸块与卷筒侧壁相接处，通过摩擦力对 卷筒进行制动。贴闸后活塞杆上的水平受力情况如图所示，有 图可知：
平移式制动器
1-安全制动重锤；2-安全制动气缸பைடு நூலகம்3-工作制动气缸；4-制动拉杆；5-辅助立柱； 6-三角杠杆；7-立柱；8-制动杠杆；9-顶丝；10-制动梁；11-横拉杆； 12-可调节拉杆；13-闸瓦；14-制动轮
二、制动工作原理 角移式制动系统的制动工作原理如图所示。
角移式制动系统
1-立杆；2-电磁铁；3-制动杠杆；4-差动杠杆；5-四通阀； 6-三通阀；7-液压缸；8-重锤
盘式制动装置的缺点为：
（1）对制动盘和盘式闸的制造精度要求高； （2）对闸瓦的性能要求较高。 盘式闸制动系统包括两部分，即盘式闸制动器和 液压站。前者是制动系统的执行机构成，后者是系 统的控制装置。
一、盘式制动器的结构及工作原理
盘式制动器结构图
1-制动器体；2-盘形弹簧；3-弹簧垫；4-卡圈；5-挡圈；6-锁紧螺栓；7-泄油管； 8-密封圈；9-油缸盖；10-活塞；11-后盖；12、13-密封圈；14-连接螺栓； 15-活塞内套；16、19-密封圈；17-进油接头；18-放气螺栓；20-调节螺母； 21-油缸；22-螺孔；23、24-密封圈；25-挡板；26-压板螺栓；27-垫圈； 28-带筒体的衬板；29-闸瓦；30-制动盘
FN-FP-FD-fu=0 式中：FN——蝶形弹簧施加的正压力
矿井提升机电气制动的两种控制系统
文 献标 志码 ：Ａ
文章 编 号 ： １ ６ ７ ４ —８ ６ ４ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ １ ８ ３ — ０ １
Ｋ型 提 升 机 液压 站 上 装 有 两 套 电液 调 压 装 置 ， 一 套 工作 ， 另
一
套备用 ， 用 ＱＣ３转换 开 关 进 行 转换 。 两 套 电液 调 压 装 置 的动 的 电流 加 大 时 ， 盘形 制 动 器 制 动缸 的 油压 升 高 ， 压迫盘形 弹簧 ，
统为直流 ４ ８ Ｖ 电源 ， 有 不 间 断 的 ＵＰ Ｓ供 电 系统。 ２ ＿ ２ 提 升 机 监 控 系统
辅 助 回路 用 于 对 辅 助 设 备及 控 制 回 路 进 行 供 电与 控 制 。辅
助 回路 由双 回路 三相 电源 供 电 ， 线 电压 为 ３ ８ ０ Ｖ， 主 提 升 机 安 装
引进 索 吉坡 公 司 生 产的 多绳 摩 擦 式 提升 机 ， 主要 由 高低 压
供 电系统 、 提 升 机 监控 系 统 、 安 全 控 制 系统 、 操作程序系统、 箕 斗
在 主 提 升 机 操 作 台上 的 电流 表和 电压 表 等组 成 。 其中 ， 高压 换 向
器 的主 要 作 用 是 使 电动 机 通 电、 断 电和 换 向。 在 采 用 动 力 制 动 的方 式 运行 时 ， 高 压 换 向器 的触 头 断 开 ， 动
摘 要 ：本 研 究 主 要 阐 述 了矿 井 提 升 机 Ｅ ｇ Ｒ 制动的 Ｔ Ｋ Ｄ— Ａ 型 电气控 制 系 统 与 直 流 拖 动 控 制系 统 的 主 要构 成 、 运 作 原理 和 保 护
方式。
关 键 词 ：矿 井提 升机 ： 电气制 动 ： 控 制系统
新型矿井提升机电液制动系统的可靠性分析
新型矿井提升机电液制动系统的可靠性分析作者：杜志勇来源：《中国科技博览》2019年第01期[摘要]多绳摩擦提升机电液制动系统存在超前滑动、制动力不足等隐患，对提升机安全制动进行可靠性分析，结合ST3-F型新型双恒减速电液制动系统，对液压站及控制系统进行可靠性分析，提出应加强对恒减速液压站及双通道控制技术的研究，提高提升机运行的可靠性。
[关键词]新型电液制动系统可靠性中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0041-01河南省新郑煤电公司矿井设计生产能力300万吨/年，电液制动系统采用德国西马格公司生产的新型ST3-F型双恒减速液压站2套，提升机电控系统为三电平交直交变频控制2套，一用一备（一套西门子公司，一套中矿传动公司）。
电液制动系统是现代矿井提升机的重要安全保护装置，主要由电机、泵装置、控制阀组、油箱滤油器和蓄能器、电控系统、盘型制动器等元件组成。
电液制动系统的可靠性是指其在规定的距离内，能够迅速地使提升机停止，或在规定的减速度条件下，使提升机减速运行。
从电液制动系统的性能和使用功能方面分析，其可靠性[1]主要包括液压元件的工作可靠性、各种制动工况的可靠性、电控系统的可靠性以及调试、日常维护的可靠性。
1、液压元件的可靠性分析液压元件的可靠性是指油泵、压力比例溢流阀、电液比例换向阀、电机等工作执行元件能够正常的完成其设计的作用。
其可靠性往往受油路是否畅通，管路是否存在泄漏，系统压力是否正常，系统运行噪音是否在允许的范围、阀是否堵塞以及维护、检修质量等因素影响。
因此，应加强对液压系统各元件的故障检查与故障检修。
2、提升机安全制动时的可靠分析各种制动工况的可靠性包括工作制动和安全制动的可靠性。
工作制动时应根据司机操作手柄的位置或控制系统信号给定稳定地反映液压系统的油压值，产生相对应的制动力矩。
2.1 安全制动不发生超前滑动的可靠性分析多绳摩擦提升机是利用钢丝绳与滚筒上的摩擦衬垫间的摩擦力来传递动力，因此多绳摩擦提升的主要矛盾就是防滑[2]。
矿井提升机制动液压系统[实用新型专利]
![矿井提升机制动液压系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/69350f16f705cc17542709c8.png)
专利名称：矿井提升机制动液压系统
专利类型：实用新型专利
发明人：李光,富文杰,栗健,赵哲浩,张德亮,翟美,王兴伟申请号：CN201922039265.3
申请日：20191123
公开号：CN211035015U
公开日：
20200717
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种矿井提升机制动液压系统，包括油箱、二组电机和油泵、梭阀和二个电磁换向阀，梭阀的二个进油口分别与二组油泵的出油口连接并分别通过一个比例溢流阀连接油箱；梭阀的出油口通过二个电磁换向阀的A口分别与盘形制动器A管和B管连接；电磁换向阀G4的T口通过溢流阀连接油箱，梭阀的出油口与电磁换向阀G4的T口之间依次设有减压阀、单向阀、蓄能器和节流阀，电磁换向阀G4的A口通过卸荷阀G5连接油箱；在梭阀的二个进油口与对应的比例溢流阀之间的油路上分别设有卸荷阀G1，并通过卸荷阀G1连接油箱。
该系统能够在紧急情况下实现二次制动，制动平稳可靠，而且能够避免系统关闭时内部存在残留压力而对液压泵造成不良影响。
申请人：锦州矿山机器(集团)有限公司
地址：121007 辽宁省锦州市经济技术开发区玉山路22号
国籍：CN
代理机构：锦州辽西专利事务所(普通合伙)
代理人：张旭存
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矿井提升机智能电液制动控制系统(上)
实际减速度偏离给定值的情况下，通过电液闭环制动控制系统
的反馈调节和补偿作用，使其迅速减小偏差、保持制动过程减
速度恒定不变，达到恒减速制动的效果。
三、 制动原理及特点
恒值闭环恒减速制动原理特点： 1、制动性能最优；
2、可以提高制动平稳性和安全可靠性；
3、以提高了钢丝绳防滑极限； 4、对提高生产效率具有重要意义。
2、制动过程平稳性差
3、提升速度低，制约生产效率
4、国家攻关重点课题关键制约因素
一、 研制意义
国内外发展现状
1、技术封锁
国外
2、设备昂贵 1、现有产品不能满足安全制动要求， 重大安全事故时有发生。 2、替代产品研发十多年， 未形成成熟产品
国内
一、 研制意义
高性能恒减速闸控系统是矿井提升机的高端产品。 长期以来一直由国外提升机专业生产厂家垄断，每套售价高
电控。 由于当时的各方面原因，未能实现电液系统成套供货。该系统 的恒减速闭环控制功能未能实现。 该产品已于2008年更换为新型E141A恒减速电液制动控制装置。
二、 研制过程
2003年5月 依托洛阳中信重机自动化工程有限责任公司和国
投新集能源股份有限公司签订的购销合同和技术协议，我们在E141
《恒减速电液制动控制装置》的控制原理基础上对液压站和电控柜
主要存在的问题：系统故障率高，国产元器件漏油、可靠性差，调试困难。
该4台产品已于2003～2004年更换为新型E141A恒减速电液制动控制装置。
二、 研制过程
1997年 第三代恒减速液压站TE128、TE128A及其恒减速电控。
使用地点：平顶山矿务局十三矿主井，皖北矿务局祁东矿副井， 邢台矿务局邢东矿主、副井，丰城矿务局曲江矿等。 主要存在的问题：系统故障率高，国产元器件漏油、可靠性差， 调试困难，加上使用多年后元器件老化后备件采购困难。 这些产品均已于2006～2009年更换为新型E141A、E141E恒减 速电液制动控制装置。
矿井提升机智能电液制动控制系统ppt课件
五、国内外同类先进技术的综合比 较
5、产品鉴定报告
系统整体达到国际先进水平，在 制动控制原理及方法上具有国际领先 水平。
34
五、国内外同类先进技术的综合比 较
综上所述：
◆ 本项目经过十多年研究形成的矿井提升恒减速电液智能制动技术， 在全方位检测与智能控制、平稳制动效果等方面达到国际领先，可以有 效避免重大安全事故的发生，可以促进矿山装备的技术升级。 ◆ 本项目完成的成果，对矿山行业保障安全、提高效率、增加效益有 显著促进作用，从而保障了该领域的可持续发展。 ◆ 本项目完成的成果，解决了制约国家千米深井提升装备开发的技术 难题，对井工矿山行业的科技进步起到了极大的推动作用。 ◆ 本项目是我国自主研发的智能制动技术成果，打破了国外公司在该 领域的技术垄断，对促进民族工业的发展具有重要的意义。
焦煤集团
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淮南矿业集团
1
8
1
4
1
8
1
8
1
10
1
4
1
4
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10
1
8
1
8
3
8
2
一种矿井提升机双工作点恒减速安全制动系
统
201110158948.6
一种矿井提升机双工作点恒减速安全制动系
统
201120199326.3
恒减速工作点校核曲线图
9
2、产品主要性能介绍
在提升系统质量模数较大的情况下，闭环制动系统的单设定值无 法同时满足不同的制动工况。而本技术可以实现不论提升系统质量模 数的数值如何变化，均可以在各种较极端的提升系统参数下实现恒值 闭环恒减速安全制动效果。 双工作点恒减速电液制动系统可以实现在全工况条件下均可实现 最优的安全制动效果。
矿井提升机控制系统说明
内容摘要：矿井提升设备是矿井生产的主要设备之一，在矿井生产中占有主要的地位，是沟通井下生产与地面生产运输的纽带。
矿井提升设备是一套复杂的机械-电气机组。
所以，矿井提升设备是矿山生产中具有举足轻重作用的重大的大型设备。
本设计首先对提升机主要设备箕斗、提升钢丝绳、滚筒、天轮等进行规格的选型与设计，以及对提升机主要结构的作用进行了介绍分析。
然后计算出提升机与井筒的相对位置以便于安装。
接着对提升机常见的故障进行了分析与提出了预防措施。
最后对提升机的制动部分与控制系统进行了总体设计。
关键词：矿井提升机、箕斗、钢丝绳、井筒、PLC控制Abstract : hoisting equipment is the main mine production equipment, in mine production has principal position, Underground production is on communication with the ground production of transport links. Mine Hoist equipment is a complex mechanical-electrical unit. So, mine is mine equipment to upgrade the production plays an important role in the major large equipment.Design of the first major equipment hoist skip, rope, pulley, wheel and other specifications for the selection and design, and the hoist structure of the role of an introductory analysis. Then compute the elevator shaft and the relative position for installation. Proceeded to hoist common fault with the analysis of preventive measures. Finally, the elevator part of the brake control system with the overall design.Keywords : Mine Hoist, skip, rope, wellbore, PLC control1、绪论1.1 引言矿井提升设备是矿井生产的主要设备之一，在矿井生产中占有主要的地位，是沟通井下生产与地面生产运输的纽带。
矿井提升机电控系统-西安利雅得
矿井提升机电控系统作者：西安利雅得电气股份有限公司提升机电控系统包括：电气传动系统；可编程控制器（PLC）控制系统；高低压供电系统；液压制动控制系统；信号、装/卸载控制系统；上位工控机监控系统；提升机数字监控器后备保护系统。
一、电枢回路方案随着晶闸管元件技术的发展，元件质量可靠且价格低，因此电枢回路多选用电枢可逆，恒磁供电的主回路方案，因为这种方案系统简单、可靠，便于使用和维护。
1、6脉动电枢可逆电路6脉动电枢可逆电路由三相全控反并联整流桥电路构成，整流变压器连接组别△/Y-11。
2、并联12脉动电枢可逆电路由两组相位差30°电角度的6脉动电枢可逆电路组成并联12脉动电枢可逆电路，整流变压器可为两台双绕组变压器，联结组别分别是△/△-12和△/Y-11，也可以是一台三绕组（双副绕组）变压器。
因为整流变压器的副绕组之间相位相差30°电角度，而两组整流桥电压的瞬时值不相等，所以加入两台电抗器使两台变流装置得以均流。
3、串联12脉动电枢可逆电路由两组相位差30°电角度的6脉动电枢可逆电路串联组成12脉动电枢可逆电路，整流变压器可为两台双绕组变压器，联结组别分别是△/△-12和△/Y-11，也可是一台三绕组（双副绕组）变压器。
串联12脉动方案用于需要满载半速运行的场合。
当任一个串联回路的某一部分故障时，可切除故障回路，变为6脉动运行，即为满载半速运动。
但在满载半速运行的场合，其整流变压器必须为两台双绕组变压器，以便切除故障回路。
二、全数字调节系统随着科学技术的不断进步，在电气传动控制领域中，全数字控制技术得到普遍的发展和应用。
在矿井提升电控系统中调节系统已普遍采用全数字调节控制系统。
全数字调节系统具有以下功能：1、可调加减速度给定值设定。
2、“S”形防冲给定积分器。
3、速度闭环控制。
4、电流闭环控制。
5、转矩值设定。
6、前馈控制。
7、自适应控制。
8、触发脉冲控制。
三、综合控制除了传动系统的可靠运行，整个提升系统的控制、监视及保护措施的完备与否在矿山安全生产中的作用也是至关重要的。
矿井提升机制动系统组成部分
二、 盘式制动器的布置方式
盘式制动器又称盘形闸，它与块闸不同，其制动力矩是靠盘 瓦沿轴向两侧压向滚筒上的制动盘而产生的。为了使制动盘 不产生附加变形，主轴不承受 附加轴向力，因此盘式制动器 都成对的装设使用，每一对制动器叫一副，如图所示。根据 制动力矩的大小，一台提升机可以同时布置两幅四副或更多 副盘形制动器。
（4）调绳制动，即双滚筒提升机在更换提升水平、调绳或 更换钢丝绳时，能可靠地闸住活滚筒（有些制动器，如公 共驱动的角移式制动，不具备此项功能），松开死滚筒， 以实现更换水平、调绳的操作。
精品课件
三、对制动系统的要求 （1）对于立井或倾角大于30°的斜井最大制动力矩不得小 于提升或下放最大静负荷力矩的3倍； （2）对于双滚筒提升机在用定车装置调整滚筒旋转的相 对位置时，制动装置在各滚筒上的制动力矩，不得小于该 滚筒悬挂提升容器和钢丝绳重力所产生的静力矩的1.2倍； （3）在同一制动力矩作用下，安全制动时，上提及下放 货载，其减速度是不同的。在立井和倾斜巷道中使用的提 升机，安全制动时，全部机械的减速度必须符合表6—1的 规定。 (4) 对于摩擦式提升机工作制动或安全制动的减速度，不 得超过钢丝绳的滑动极限，即不引起钢丝绳打滑； (5)安全制动必须能自动、迅速和可靠地实现，制动器的 空动时间（由安全制动开始动作起至闸瓦刚刚接触到制动 轮上的一段无效时间）气压块闸不得超过0.5s，液压块闸 不得超过0.6s，盘式闸制动器不得超过0.3s。
（1）正常工作制动，即在减速阶段参与提升机的速度控制。 如减速阶段在滚筒上产生制动力矩使提升机减速，在下放 重物时加闸限制下放速度；
（2）正常停车制动，即在提升终了或停车时能可靠地闸住 提升机；
（3）安全制动，即当提升机工作不正常或发生紧急事故时， 如提升速度过高、过卷、过流、欠压等故障出现时，进行 紧急制动，迅速可靠地闸住提升机；
煤矿立井提升机液压制动系统控制器设计_1
煤矿立井提升机液压制动系统控制器设计发布时间：2021-06-22T06:56:24.924Z 来源：《防护工程》2021年5期作者：陈勇[导读] 煤矿立井提升机液压制动系统是煤矿提升机的重要保证。
液压制动系统的故障会导致罐区坠落、滑动、过卷等运输事故，影响煤矿的安全开采。
煤矿矿井提升机的液压制动主要分为紧急制动和工作制动。
遇到紧急情况时，启闭机启动紧急制动模式，对启闭机实施二次制动，随制动器停止；在工作制动的情况下，系统改变提升机卷筒的制动力矩，使煤矿提升机停止。
目前，国内高校对提升机液压制动系统的研究取得了很大进展，包括提升机综合后备保护装置、制动盘断面跳动动态监测和闸瓦温度监测等陈勇四川矿山机器（集团）有限责任公司四川绵阳 621701摘要：煤矿立井提升机液压制动系统是煤矿提升机的重要保证。
液压制动系统的故障会导致罐区坠落、滑动、过卷等运输事故，影响煤矿的安全开采。
煤矿矿井提升机的液压制动主要分为紧急制动和工作制动。
遇到紧急情况时，启闭机启动紧急制动模式，对启闭机实施二次制动，随制动器停止；在工作制动的情况下，系统改变提升机卷筒的制动力矩，使煤矿提升机停止。
目前，国内高校对提升机液压制动系统的研究取得了很大进展，包括提升机综合后备保护装置、制动盘断面跳动动态监测和闸瓦温度监测等。
但是，有些研究针对的是单一的监测量，不能具有普遍性和高度的综合性，不能根据煤矿的具体环境进行有效的改进。
关键词：立井提升机; 液压制动系统; 控制器; 主控电片机模块引言煤炭是主要能源之一，我们的煤炭消费占一次能源的60 %以上。
井架是连接煤矿顶井和底井的桥梁，不仅是为了煤矿运输路线和材料的畅通，而且也是为了保证上下井人民的安全。
调查表明，在井架故障中，制动系统引起的大部分故障因此，制动系统控制技术是确保井架安全运行的重要技术。
为此，本文研究了对面的液压制动系统和井架控制器。
1液压制动控制系统结构液压制动控制系统主要包括运行装置和动力装置，系统功能:①可以监控液压制动系统的运行状况，主要包括平板制动盘的偏差量、行程时间、破坏间隙、油泵电机电流；②可独立调节主阀电液比例溢流阀，调节开、关程度，实现系统驱动力的控制；③控制所有电磁开关阀实现节能；④可以显示制动系统监控参数、电磁倾阀状态、滚子角速度值等。
煤矿立井提升机液压制动系统控制器设计
煤矿立井提升机液压制动系统控制器设计发布时间：2021-06-16T11:10:51.457Z 来源：《建筑科技》2020年11月上作者：刘振[导读] 随着经济和各行各业的快速发展，煤矿立井提升机液压制动系统作为煤矿提升机重要的保障，其液压制动系统故障可能引起坠罐、滑动、过卷等运输事故，影响了煤矿安全开采。
煤矿立井提升机液压制动主要分为紧急制动和工作制动，当遇到紧急情况时，提升机启动紧急制动方式，对提升机实施二级制动，进行抱闸停车;当工作制动情况时，系统改变提升机滚筒的制动力矩，使煤矿提升机进行停车。
2308221988121****9 刘振摘要：随着经济和各行各业的快速发展，煤矿立井提升机液压制动系统作为煤矿提升机重要的保障，其液压制动系统故障可能引起坠罐、滑动、过卷等运输事故，影响了煤矿安全开采。
煤矿立井提升机液压制动主要分为紧急制动和工作制动，当遇到紧急情况时，提升机启动紧急制动方式，对提升机实施二级制动，进行抱闸停车;当工作制动情况时，系统改变提升机滚筒的制动力矩，使煤矿提升机进行停车。
目前，国内高校对提升机液压制动系统的研究有了很大的进步，包括提升机综合后备保护装置、制动盘断面跳动的动态监测和闸瓦的温度监测等。
但其中部分研究针对监测量单一，不能够做到通用和设备高集成度，也不能根据煤矿具体环境进行有效改进。
为此，本文研究了煤矿立井提升机液压制动系统控制器，分析了控制器硬件组成和软件部分，研究使煤矿提升机液压制动系统更智能化、稳定、可靠和精确。
关键词：煤矿立井；提升机；恒减速制动；控制系统引言在分析当前控制系统存在问题的基础上，从恒减速制动系统结构组成、总体方案、硬件及软件分系统等方面，对提升机恒减速制动控制系统进行设计研究，并对该系统进行应用测试。
测试结果表明：该系统运行平稳，实现了制动过程的平稳减速，大大降低了提升机制动故障发生率及维护费用支出，满足了提升机的制动减速需求。
1液压制动控制系统结构液压制动控制系统主要包括执行装置和动力装置，系统功能:①能够对液压制动系统的运转状态进行监测，主要是盘式制动闸制动盘偏摆量、空动时间、闸瓦间隙，液压站油泵电机电流、油压、油温等进行监测;②能够自主调整主阀电液比例溢流阀，对开合程度进行调节，实现对制动力的可控;③可以对各电磁换向阀进行控制，实现节能;④可以显示制动系统的监测参数、电磁换向阀的状态、滚筒角速度值等，并能够对故障进行报警。
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二、 研制过程
2009年上半年，我公司根据神华宁煤集团三台大型提升机的 使用工况和供货需要，在我公司成熟的《矿井提升机恒减速电液 制动控制装置》基础上开发了《智能恒减速电液制动系统》 ZK143(D)。 2010年8月，第一套ZK143(D)智能恒减速电液制动系统在宁 煤石槽村矿调试成功并投入试运行。
二、 研制过程
依托开滦东欢坨项目，我们开发了具有换向阀阀芯位置
监控和自诊断功能的E142A系列《恒减速电液制动控制装置 》。 该产品在2004年4月投入使用至今，使用效果良好，为 用户节约资金几百万元。 2009年上半年，该矿从德国德马克公司进口的副井提 升机也改造为同样的E142A《恒减速电液制动控制装置》。
国内
一、 研制意义
高性能恒减速闸控系统是矿井提升机的高端产品。 长期以来一直由国外提升机专业生产厂家垄断，每套售价高
达近千万元左右人民币。
国内高端用户宁愿花相当于我公司同类产品数倍的价钱去进
口国外产品；宁愿忍受高昂的服务费用、迟缓的服务时间、不容
商量的服务态度和不方便的服务过程，冒着日后非常挠头且十分 昂贵的备件问题，也不愿意采用国内产品，而去进口国外产品。
统实现二级制动效果的条件。
设定值需要进行繁杂的计算，与提升系统参数有密切关系。 在安全制动过程力矩保持阶段，制动减速度只能单向调节。
三、 制动原理及特点
（二）恒值闭环恒减速制动原理
恒减速电液制动系统具有减速度恒值闭环自动控制功能。
在安全制动时，可以在各种载荷、各种速度
实际减速度偏离给定值的情况下，通过电液闭环制动控制系统
的反馈调节和补偿作用，使其迅速减小偏差、保持制动过程减
速度恒定不变，达到恒减速制动的效果。
三、 制动原理及特点
恒值闭环恒减速制动原理特点： 1、制动性能最优；
2、可以提高制动平稳性和安全可靠性；
3、以提高了钢丝绳防滑极限； 4、对提高生产效率具有重要意义。
三、 制动原理及特点
（一）可控力矩制动系统制动原理 可控力矩制动系统制动力随电液比例溢流阀的输入电信号 的变化而变化。如图所示，在安全制动过程中，制动系统油压 首先迅速降至Pdmax(对应于全载上提2m/s2减速度时所需的制动 转矩油压值),然后以一定斜率降低压力，一旦检测到合适的减 速度，制动油压停止下降并保持恒定，此时提升机以给定的恒 定制动力矩减速。
电控。 由于当时的各方面原因，未能实现电液系统成套供货。该系统 的恒减速闭环控制功能未能实现。 该产品已于2008年更换为新型E141A恒减速电液制动控制装置。
二、 研制过程
2003年5月 依托洛阳中信重机自动化工程有限责任公司和国
投新集能源股份有限公司签订的购销合同和技术协议，我们在E141
《恒减速电液制动控制装置》的控制原理基础上对液压站和电控柜
三、 制动原理及特点
（一）可控力矩制动系统制动原理（续） 在制动过程中制动油压保持恒定。 如果减速度实测值变低，则制动系统再次降低制动油压，从 而制动力增加，直至检测到正确的减速度为止。 如果减速度实测值增加，则制动力保持不变。 当提升机速度接近零时，采用快速制动，油压降至Pdmin （对应于全载下放1.5m/s2减速度时所需的制动转矩油压值）。
三、 制动原理及特点
图一：典型的恒力矩二级制动曲线
蓝色—给定制动油压曲线
黄色—测速机实测速度曲 线
三、 制动原理及特点
图二：典型的恒值闭环恒减速制动系统制动曲线
蓝色—给定速度曲线 黄色—测速机实测速度曲 线
三、 制动原理及特点
图三：典型的可控力矩制动系统制动油压曲线
三、 制动原理及特点
图四：典型的可控力矩制动系统制动控制曲线
三、 制动原理及特点
三、 制动原理及特点
四、 智能恒减速电液制动系统介 绍
四、 智能恒减速电液制动系统介 绍
新型盘形制动器 恒减速液压站 恒减速电控柜 测速装置
四、 智能恒减速电液制动系统介 绍
闸控系统装配车间现场
四、 智能恒减速电液制动系统介 绍 神华宁煤集团石槽村煤矿副井提升机
3、采用恒压变量供油，高压零流量卸荷，遥控阀调节的供油卸荷方式， 系统工况转换时供油变化平稳，“按需供油”，减少了能量损失和系 统发热； 4、关键部位采用双液压回路，增加系统安全可靠性； 5、大幅度简化了液压系统（与TE128相比），减少了故障环节，提高 了液压系统制动性能和工作可靠性。
二、 研制过程
二、 研制过程
带故障监控和自诊断功能的恒减速电液制动控制装置E142A
二、 研制过程
二、 研制过程
中国机械工业科学技术二等奖
二、 研制过程
洛阳市科技进步一等奖
二、 研制过程
E141A、E142A系列主要性能特点：
1、采用高性能电液比例方向阀控制方案，控制精度高，响应速度快，
纠偏能力强；
2、主要液压件和PLC采用进口件；
二、 研制过程
1999年～2001年 承担并完成了国家经贸委国家重大技术装
备项目《大型提升机国产化创新研究》（国经贸技术1999]484号）
研究任务。基于该项目的子课题《恒减速液压制动系统研究》和《
高性能液压制动系统电气控制系统研究》的综合科研成果，并依托
冬瓜山铜矿主井提升机开发了第四代恒减速液压站E141及其恒减速
蓄能器放空后，油压降至零。
三、 制动原理及特点
（一）可控力矩制动系统制动原理特点： 安全制动过程制动力矩可以控制，可实现随工况不同而区别给 定设定值，避免了恒力矩二级制动方式存在的欠缺，以追求较佳制 动效果。其实质相当于第一级制动力矩可调的恒力矩二级制动系统 的控制原理。 制动过程以制动力为控制对象，控制调节过程以Pdmax 和 Pdmin为控制范围，以Pdmax开始，以 Pdmin结束；必须满足提升系
主要存在的问题：系统故障率高，国产元器件漏油、可靠性差，调试困难。
该4台产品已于2003～2004年更换为新型E141A恒减速电液制动控制装置。
二、 研制过程
1997年 第三代恒减速液压站TE128、TE128A及其恒减速电控。
使用地点：平顶山矿务局十三矿主井，皖北矿务局祁东矿副井， 邢台矿务局邢东矿主、副井，丰城矿务局曲江矿等。 主要存在的问题：系统故障率高，国产元器件漏油、可靠性差， 调试困难，加上使用多年后元器件老化后备件采购困难。 这些产品均已于2006～2009年更换为新型E141A、E141E恒减 速电液制动控制装置。
一、 研制意义
作为国内提升机生产的龙头企业，下决心开发在产品性能和产品质
量上具有与国外高端产品相比美的高性能恒减速闸控系统，为广大用
户提供可替代进口的质优价廉的高性能恒减速闸控系统的高端产品是 我们义不容辞的责任，也是我们企业发展的需要。
二、 研制过程
• • • 80年代末开始研究 1991年 第一代恒减速液压站TE125及其恒减速电控
五、国内外同类先进技术的综合比较
六、主要业绩 七、实例
一、 研制意义
能源是世界经济和社会发展的最重要依赖和制约因素，煤炭在
我国分别占一次能源生产和消费总量的76%和69%，而其中80%以 上靠井工提升，因此矿井提升系统的可靠性将极大的影响着国家的
能源安全；
矿井提升系统是井工矿山输送设备、产品和人员的唯一通道，
二、 研制过程
2004年 开滦东欢坨矿主井提升机在进口七、八年后准备安装使
用。由于服务期早已过期，原进口厂家西玛格（机械液压部分）
虽然同意服务，但对产品最终性能不作保证。我们研究了原有产
品后，认为恢复原有的液压站已没有意义，直接全套更换制动原 理先进的《恒减速电液制动控制装置》不论在性能上和价格上都 更为合理（最终全部产品价格只相当于外方服务费的几分之一）。
一、 研制意义 提升装备发展的主要问题
1、发生重大事故的概率高
2、制动过程平稳性差
3、提升速度低，制约生产效率
4、国家攻关重点课题关键制约因素
一、 研制意义
国内外发展现状
1、技术封锁
国外
2、设备昂贵 1、现有产品不能满足安全制动要求， 重大安全事故时有发生。 2、替代产品研发十多年， 未形成成熟产品
二、 研制过程
E141A、E142A系列产品控制的制动系统 主要存在的不足之处： 1、制动器性能和质量水平不高，漏油、外观粗糙、制造精度差使整 个制动系统水平上不去； 2、液压站在部分元器件可靠性、制造精度和外观方面与国外产品相 比仍有差距；油箱温度偏高；
3、电控柜在系统可靠性、系统监控保护和外观方面与国外产品相比
使用地点：开滦吕家坨矿主、副井提升机；
•
•
使用年限：16年；
主要存在的问题：恒减速控制系统工作不稳定，故障率高，经短暂投入 后 解除使用。
•
该产品已于2008年更换为新型E142B恒减速电液制动控制装置。
二、 研制过程
1994年
第二代恒减速液压站TE127及其恒减速电控
使用地点：国投新集一矿和新集二矿（花家湖矿）主、副井多绳提升机4台； 使用年限：9～11年；
矿井提升智能恒减速电液制动系统
主讲人：
二〇一二年四月
课件目录
一、研制意义 二、研制过程 三、制动原理及特点 四、智能恒减速电液制动系统介绍 1、产品型号说明； 5、产品主要特点；
2、产品主要性能介绍； 6、产品实测安全制动过程曲线； 3．产品主要功能； 4．产品主要技术参数； 7、智能闸监测系统；
进行了优化，开发了电液系统成套供货的E141A系列《矿井提升机
恒减速电液制动控制装置》，并在国投新集二矿（花家湖矿）主井
调试成功。
目前该产品已良好运行6年多。经过实际使用验证后，该产品 投入了批量生产。
二、 研制过程
E141A恒减速电液制动控制装置
二、 研制过程