提升绞车液压闸控系统调试压力曲线分析

提升绞车液压闸控系统的调试及压力曲线分析

【摘要】针对目前很多矿井大型提升绞车的液压闸控系统调试难不稳定的问题，该论文对siemag公司生产的特定的液压闸控系统提供了详细科学的调试方法，以供参考，并且对整个液压闸控系统的压力输出曲线进行分析和论证，使该系统能够有效合理的配合绞车，实现绞车的启动和制动功能。

【关键词】大型提升绞车液压闸控系统调试压力曲线分析

1 概述

兖州矿业集团济宁三号煤矿选用德国siemag公司生产的φ4x4绳落地式多绳摩擦提升机作为副井主要提升设备，提升容器自重23t，绞车的制动采用abb公司生产的6脉动交交变频器调速、恒减速二级制动方式，控制及传动系统采用abb公司生产的mp200/1型可编程控制器。其液压制动系统制动力由8组成对的st3型盘形闸活塞内部的蝶形簧产生，并靠液压压力解除制动力。

2 闸控系统的液压制动原理

在绞车停车状态下，该制动系统依靠对st3型盘形闸活塞内部25片碟形簧的挤压产生11.5mpa的压力，通过闸衬压迫闸盘将绞车抱死。在绞车开车时，闸控系统利用液压站产生15.5mpa的压力，抵消碟形簧压力，使闸衬离开闸盘，解除制动力。闸控系统通过电磁阀改变压力的输出曲线来实现工作制动和安全制动。安全制动又包括恒减速制动和恒力矩制动。

3 闸控系统硬件构成及组合阀块各阀功能

该闸控系统由液压站、盘式制动器及闸座、电控柜、控制箱、液压管路构成。通过对液压站组合阀块进行调试来实现液压站输出压力的变化。

液压系统原理图（组合阀块部分）如图1：

图中阀132、139、140为电磁换向阀。阀137为电控式比例安全阀。阀116为先导式溢流阀，由阀139控制。111和125为压力安全阀，111设置压力为90bar，125设置压力为80bar。

4 闸控系统组合阀组的调试过程

大型提升绞车的制动方式包括工作制动和安全制动。安全制动又分为恒减速制动和恒力矩制动（二级制动），恒减速制动可减小机械应力，防止提升容器滑绳。

4.1 工作制动调试过程

主提升命令给定，v140，v232，v132同时带电，形成压力，压力大小取决于v137的初次给定值，为8.5mpa，适当延迟后增大v137的参考电压值，系统油压上升为11.5mpa（二次给定值），系统贴闸（制动力为0），经过3s延迟后，v139带电，系统压力升到最大值：14.5mpa，此时系统进入完全敞闸状态。这样设置使得压力逐级增加，阶梯性减小制动力，有利于配合6脉动交交变频器对绞车进行调速，使得绞车的转动扭矩与制动力的配合恰到好处，防止闸盘磨闸衬及增加电机负荷。在压力变化过程中，若压力值不符合以上压力值，v137的初次给定值可以通过内六方和管钳调节v137的内部弹簧来实现，v137的二次给定值通过调节其给定电压来调节。系统

最大压力通过调节v116的内部弹簧来设置。提升容器即将到达停车位置时，v139失电，油压降至11.5mpa，系统进入贴闸运行状态，提升容器到达停车位置时，主敞闸命令消失，通过控制电磁比例阀v137，系统压力降至8.5mpa，此后压力降至6.5mpa（通过改变v37的参考电压），制动力相应增大，阀v232短暂失电，系统压力降至系统允许的最大制动力的平稳水平，本步骤的功能是对v232的功能进行测试，阀测试完成后，在对v232重新上电之前，v137完全失电，系统压力维持在最大制动力的水平，最后阀v132失电，系统油压达到最小值，之后，控制阀v132上电。整个过程系统油压的变化与开车时相反，不过多了一个步骤，使油压由8.5mpa降至6.5mpa。这样使得油压和制动力的变化更加线性，刹车也更平稳（如图2）。

4.2 恒减速制动的调试过程

绞车启动时与工作制动是相同的过程，在恒减速紧急制动时，阀v139，v132，v140及油泵失电，在v125和v111的共同作用下，系统油压降至贴闸压力，v111设置为9mpa，v125设置为8mpa，v125的设定值对应于最大静态不平衡张力。阀v137、v232的设定值为pb值，对应于减速时要求的最大制动力矩。控制闸卡通过控制v37的参考给定电压，来控制v116的开口压力，以得到要求的减速度（如图3）。

5 闸控系统的压力曲线分析

针对恒减速的情况，利用传感器和监控器将绞车速度曲线和压力

曲线投到面板上可以发现油压的变化曲线和速度的变化曲线，比较匹配，在速度曲线线性下降时，压力曲线始终保持不变，维持恒定的减速度，直到速度降至0，压力才迅速减少（如图4）。

6 结语

通过合理的对该液压闸控系统组合阀块进行调试，既可以保证制动力与转动扭矩、绞车速度匹配，又能够最大限度的减小闸盘对闸衬的磨损，减少电机负荷，延长电机寿命。通过以上调试方法可以将绞车的安全制动减速度控制在1.5m/s2至5m/s2之间，能够实现各种载荷和提升状态下无滑绳。并且作为可选方案，该系统通过此调试方法能够达到重物下放时在无传动动力的情况下，实现提升容器到达水平位置的操作，该方法用于紧急时刻的特殊处理，具有很强的安全性。