1、用途
CY-TSJ011-D液壓站是高性能型提升機制動控制液壓站,它是為大型提升機制動控制設計和制造的?商娲鷩鴥(nèi)提升機主機廠所配套的所有高、中壓液壓站。可實現(xiàn)二級制動?膳涮灼л斔蜋C制動控制和其它液壓控制。
液壓站的用途:
(1)正常工作時,為盤形制動器提供所需的不同壓力油,使提升機獲得不同的制動力矩,保證提升機正常運行。
(2)在事故狀態(tài)下安全制動時,能實現(xiàn)二級制動。
(3)在緊急事故狀態(tài),能實現(xiàn)一級制動。
目前,國內(nèi)提升機采用的安全制動方式均為恒力矩控制,即通常說的二級制動,也就是將提升機所需的全部制動力矩分成二級進行制動,實現(xiàn)第一級制動時,使系統(tǒng)產(chǎn)生符合煤礦保安規(guī)程的減速度,以確保整個提升機系統(tǒng)平穩(wěn)可靠停車,然后第二級制動力矩全部加上去,使系統(tǒng)安全地處于全制動狀態(tài),以滿足《安全規(guī)程》的要求。這就是恒力矩控制的原理。
2、主要技術(shù)參數(shù)
(1)系統(tǒng)工作壓力 6.3Mpa(連續(xù)可調(diào))
(2)額定流量 6L/min
(3)電機容量 1.5KW×2(一臺工作、一臺備用)
(4)二級制動延時時間 0~10S(由電氣控制實現(xiàn))
(5)油箱容積 250L
(6)工作油溫 15~65℃
(8)液壓油牌號 L-HM-46 抗磨液壓油
(9)外形尺寸 970×715×1100(mm×mm×mm)
3、結(jié)構(gòu)特點與工作原理
液壓站的原理圖見后面的附圖。
3.1 液壓站由油箱(1),電機油泵裝置,控制閥組等組成。
3.2 為確保提升機正常工作,液壓站有兩套完全獨立主閥組裝置和油泵裝置,其中一套工作,一套備用,在啟動某一組電機油泵后由球閥手動轉(zhuǎn)換。
3.3 油泵裝置由電機(7)和油泵(6)組成。
3.4液壓站可為系統(tǒng)提供不同的油壓值,油壓變化由比例溢流閥(9)調(diào)節(jié)。比例溢流閥是錐閥結(jié)構(gòu)的先導式壓力閥,它由帶比例電磁鐵的先導閥,主閥及比例放大板組成。比例電磁鐵的輸出力與放大器輸入?yún)⒖茧妷盒盘柍烧,該力作用在先導錐閥閥芯上,從而進一步可控制主閥心的壓力,達到控制油液的壓力值。
當輸入信號(電壓)為零時,得到的起始壓力稱為殘壓P0,要求P0≤0.5Mpa,F(xiàn)選用的比例壓力閥殘壓出廠時已設定好,不需要調(diào)整。
3.5 油泵出油口濾油器(8)和進入制動器前的濾油器(15)均是精過濾器,(15)設有壓差發(fā)訊器。當濾芯堵塞到進、出油口壓差超過0.35Mpa時,發(fā)訊器發(fā)出信號,需要更換濾芯。停機后將濾油器外部圓套擰下,取出濾芯,換上新濾芯即可(濾芯是紙質(zhì)一次性濾芯,不能清洗)。
3.6 系統(tǒng)配有皮囊蓄能器(18),二級制動時作補油用。通過單向節(jié)流截止閥(19)向制動器補油。
3.7 系統(tǒng)正常工作時,電磁鐵G3、G4、G5通電,比例溢流閥KT的控制信號電壓加到最大,油泵打出的壓力油經(jīng)液動換向閥,電磁閥(10、11),濾油器(15),球式截止閥(20)分別進入制動器油缸,將閘瓦打開。同時壓力油經(jīng)單向節(jié)流截止閥(19)進入蓄能器(18),溢流閥(14)預先已調(diào)到二級制動油壓值。
當KT信號電壓從最大逐漸下降至零,此時油壓值為殘壓P0,A組和B組制動器油缸合閘,提升機處于全制動狀態(tài)。
3.8 當提升機系統(tǒng)發(fā)生故障時,如全礦停電、超速等,提升機實現(xiàn)安全制動。此時電機、KT閥、電磁閥G3、G4斷電,A組制動器油壓立刻為零,B組制動器油壓降到溢流閥(14)調(diào)定的壓力P1級值,即第一級制動油壓值,保壓到時間繼電器動作,電磁閥G5斷電,油壓降到零,實現(xiàn)全制動。在延時過程中,蓄能器起穩(wěn)壓補油作用,調(diào)節(jié)單向節(jié)流截止閥的開口度可調(diào)節(jié)其補油量,使延時過程中P1級值基本穩(wěn)定在設定值。
以上這個過程,使提升機安全制動時獲得良好的二級制動性能,其特性見圖3。作用在A組制動器上的油壓馬上降到零,B組制動器的油壓從Pmax降到P1級值,整個卷筒受到1/2以上的制動力矩,提升機減速,然后延時t1時間后,提升機已基本停車,電磁閥G5斷電,油壓從P1級降到零,完成了第二級制動,以三倍的靜力矩將提升機制動住。
3.9 調(diào)整閘瓦間隙:要調(diào)B組制動器的閘瓦間隙時,必須把接A組制動器的球閥關(guān)閉。然后按3.7正常工作,壓力油進入B組制動器,可以調(diào)整它們的閘瓦間隙。同樣,要調(diào)A組制動器的閘瓦間隙時,必須把接B組制動器的球閥關(guān)閉,再按3.7正常工作,待閘瓦間隙調(diào)好后,把球閥打開即可。
3.10 由于濾油器(15)的加入,避免了以往由液壓系統(tǒng)以外(如制動器和連接管道)系統(tǒng)所帶入的雜質(zhì)對經(jīng)過液壓站回油的污染,進一步減少了液壓站故障率,這是非常實用性的改進。
4、安裝與調(diào)試
4.1 液壓站的安裝
液壓站在生產(chǎn)廠已裝配好,并經(jīng)調(diào)試,檢驗合格。用戶在使用地點把液壓站放置到位,只要能放穩(wěn),可以不用地腳螺栓。再把液壓站的出油口與盤形制動器的進油口連接起來即可。
4.2 調(diào)試前的準備工作
4.2.1 清洗油箱、盤形制動器以及各個液壓元件。液壓站到制動器之間的管路配好,焊接后,必須經(jīng)過酸洗工藝的各個工序。注意清洗干凈是液壓站正常工作的關(guān)鍵。
4.2.2 油箱內(nèi)加入所需要的液壓油,液面必須加到液位指示器2/3刻度以上。注意加油時加入的新油清潔度要達到使用要求,必須要經(jīng)過10μm以下的過濾器過濾,并從空氣濾清器中加入。
4.2.3 按液壓站電控接線圖配接線路。
4.3 調(diào)試后的技術(shù)性能要達到以下要求:
(1)系統(tǒng)最大工作油壓6.3Mpa,在此壓力下時,控制信號電壓不得超過10V。
(2)油壓穩(wěn)定,在油壓≤0.8Pmax,其油壓振擺值≤±0.2Mpa;在油壓>0.8Pmax,其油壓的振擺值≤±0.4Mpa。
(3)在制動和松閘過程中,油壓和電流跟隨性好,基本呈線性,見圖2。
(4)控制電壓為零時,殘壓P0≤0.5Mpa。
(5)緊急制動時,液壓站有良好的二級制動性能,見圖3。油壓從Pmax值即A點降到B點,B組制動器處于貼閘皮狀態(tài),對應的時間t0為盤形制動器閘瓦的空行程時間。油壓從B點降到C點,即降到P1級,經(jīng)過t1時間延時后到D點,再訊速降到E點,完成二級制動。液壓站達到上述要求后,才能正常工作。
4.4 工作制動部分的調(diào)試
為了安全起見,液壓站調(diào)試時必須切斷與制動器的油路。為此要關(guān)閉液壓站出口處的球閥(21),先試左側(cè)總成。
4.4.1 擰松比例溢流閥上安全閥,在比例閥KT的放大器上加上10V信號電壓,再逐漸擰緊比例閥上的安全閥,觀察壓力表讀數(shù),油壓達Pmax值后鎖定安全閥,起安全保護作用。把比例閥KT放大器信號電壓降到零,系統(tǒng)壓力降為殘壓P0,要求P0≤0.5Mpa。
4.4.2 有規(guī)律地加大電壓信號,觀察壓力表的讀數(shù)。一般電壓信號小于10V時,油壓值就可達到6.3Mpa。油壓剛達到Pmax時的電壓Vmax為實際使用的電壓值。調(diào)整電控裝置,使操作臺手柄在全行程范圍內(nèi)移動,電壓在0——Vmax之間變動,同時觀察油壓波動情況、跟隨性、重復性、有無較大噪聲等。
4.5 安全制動部分的調(diào)試
4.5.1 調(diào)定二級制動的第一級制動油壓值:先把溢流閥(14)擰松一點,讓電磁鐵G3、G4、G5通電,比例閥KT放大器信號電壓值逐漸加大到Vmax,油壓上升到Pmax。按下二級制動按鈕使G3、G4斷電,此時壓力表(16-2)的讀數(shù)是第一級制動油壓值,如不符合要求可反復調(diào)整溢流閥(14),直到符合要求為止。單向節(jié)流截止閥(19)的開口不能太大,先擰緊它的手柄,再反向打開一點即可,否則開得的太大,放油太快,起不到補油作用。
4.5.2 調(diào)節(jié)閘瓦間隙:要調(diào)B組制動器的閘瓦間隙時,必須把接A組制動器的球閥關(guān)閉。然后按3.7正常工作,壓力油進入B組制動器,可以調(diào)整它們的閘瓦間隙。同樣,要調(diào)A組制動器的閘瓦間隙時,必須把接B組制動器的球閥關(guān)閉,再按3.7正常工作,待閘瓦間隙調(diào)好后,把球閥)打開即可。
4.5.3 二級制動的調(diào)試:按正常松閘狀態(tài)啟動,待系統(tǒng)壓力達Pmax,提升機箕斗或罐籠運行到井筒中間位置,按緊急制動按鈕,讓電機、KT比例閥和電磁閥G3、G4斷電,A組制動器壓力為零,即壓力表(16-1)顯示油壓為零,B組制動器壓力降到(14)閥調(diào)定的壓力,即P1級,壓力表(16-2)顯示值。延時時間t(由電控的延時繼電器調(diào)定)后,電磁鐵G5斷電,系統(tǒng)油壓降到零,壓力表(16-2)讀數(shù)為零,制動器達全制動。
4.5.4 井口緊急制動調(diào)試:對于豎井提升機,當容器運行到井口附近進行緊急制動時,必須解除二級制動,以免過卷。此時電磁閥G3、G4、G5都斷電,制動器達全制動。電磁閥G5的動作,由井口解除二級制動的限位開關(guān)控制,該限位開關(guān)由用戶設定。
4.6 左側(cè)泵閥總成調(diào)試完畢,再調(diào)試右側(cè),同樣要達到上述要求。同時,兩套比例溢流閥對應于同一電壓時的最大油壓差,最大不得大于0.4Mpa。
4.7 特殊情況緊急制動:為了安全提升機還要做特殊情況緊急制動的試驗,電磁閥(10)用于特殊情況緊急制動。
在現(xiàn)場調(diào)試時,啟動電機,把油壓升到正常工作時的數(shù)值,使G6閥得電,把管路的油壓泄回油箱,是制動器合閘。
4.8 其它聯(lián)鎖要求
(1)解除緊急制動后,比例溢流閥放大器電壓信號必須為零,才允許電磁閥G3、G4、G5通電,以免發(fā)生溜車事故。
(2)操作臺上應配有單獨控制液壓站的按鈕,以便試車時用。
(3)濾油器(8、15)使用一段時間后會堵塞,日常維護中應定期對過濾器濾芯進行清洗或更換。
5、液壓站各種油壓值的確定
5.1 正常工作油壓即為系統(tǒng)最大油壓值的確定,它是根據(jù)提升機實際運行狀況來確定的,即制動力矩滿足三倍靜力矩的要求。
即:
Mz≥3Mj
Mz=N×n×Rcp×μ---------------------------------------------------------(1)
Mj=Fc×Rδ
將Mz、Mj代入(1)式得出
N=(3×Fc×Rδ)/(n×Rcp×μ) (kgf/cm2)
油壓值:Px=N/A=(3×Fc×Rδ×K)/(A×n×Rcp×μ)-----------(2)
式中:Mz--------------制動力矩
Mj--------------靜力矩
N---------------作用在制動盤上的正壓力
n---------------制動器總油缸數(shù)
Rcp------------制動半徑
μ--------------閘瓦摩擦系數(shù)
Fc--------------實際靜張力差
Rδ--------------卷筒半徑
A----------------盤形制動器活塞面積
以μ=0.35,Rδ/ Rcp=0.9代入(2)式得
Px=(7.71×K×Fc)/(A×n)--------------------------------------(3)
系數(shù) K=1.1/C (0≤C≤1)
K=1.1 (C≥1)
式中 C----------------質(zhì)量特性系數(shù)
C=Fc/∑m (m/s2)
式中 ∑m------------提升系統(tǒng)總的變位質(zhì)量
(3)式中求得的Px值即為貼閘皮油壓P貼,系統(tǒng)最大工作油壓值為:
Pmax=Px+Pc
Pc--------------綜合阻力折算成的油壓值。對大型提升機,一般取Pc=24kgf/cm2。
以上計算的油壓單位為kgf/cm2,要轉(zhuǎn)化為現(xiàn)用單位,轉(zhuǎn)化關(guān)系為:
1Mpa=10.2 kgf/cm2
注意:以下計算的油壓單位也要轉(zhuǎn)換。
5.2 二級制動時第一級制動油壓值的確定。
第一級制動油壓值P1級由溢流閥(12)調(diào)定。
P1級=nPx/(n-m)-2.57(1.5∑m+Fc)/((n-m)A)--------------------------(4)
其中 n-----------------油缸總數(shù)
m----------------接A組油缸數(shù)
注:m≤1/2n 其中m、n均為偶數(shù)
P1級是緊急制動的保壓值。
對于重物提升時,P1級的計算也用公式(4),但此時的加速度必須滿足以下關(guān)系式:
a上升=a下降+2Fc/∑m≤5m/s2
另外減速度還要滿足防滑條件的要求,用戶計算時要作校驗。
二級制動時的第一級制動延時時間的確定:
t=Vmax/a (S)
其中 Vmax ---------------提升機最大運行速度
a--------------------緊急制動時的減速度。
根據(jù)煤礦保安規(guī)程的規(guī)定:
重物下放:a≤1.5m/s2
重物提升:a=1.5+2Fc/∑m≤5m/s2
另外仍然要滿足防滑要求。以上計算是正常生產(chǎn)前的預調(diào)值,若與實際不符,可作適當調(diào)整。
5.3蓄能器油壓的確定
蓄能器油壓值應為工作壓力的70﹪。
6、維護、保養(yǎng)、常見故障及排除方法
6.1 日常工作中的維護與保養(yǎng):
(1)液壓站使用時,要經(jīng)常檢查液壓油的使用狀況。特別要保證液壓站的工作環(huán)境清潔,不要讓任何臟物和雜質(zhì)進入液壓系統(tǒng)內(nèi)。液壓站的油液,要定期過濾和更換。一般半年過濾一次。特別注意:新油并不是真正干凈的油。因為裝油的油桶一般很少清洗,裝油使用的抽油器上,也可能有臟物。這樣即使是新油也會被污染。所以,要求注入油箱的油一定要經(jīng)過過濾。條件許可的話,用戶可以添置一臺濾油小車,過濾后的液壓油才能繼續(xù)使用。如果發(fā)現(xiàn)油液變質(zhì),應立即更換新油。建議用戶應將新購液壓站投入運行15個工作日(約120小時)后,把原理圖中所示的(8-1,8-2,15-1,15-2,15-3,15-4)等過濾器濾芯更換、油液要進行過濾或更新以保證液壓站的正常工作和運行。
(2)液壓站調(diào)整后,在使用中或停止狀態(tài),任何人員不得隨意擰動各有關(guān)閥件的手柄。以確保提升機的正常使用。
(3)各電磁換向閥接線后,每個作業(yè)班應檢查電磁換向閥的動作是否靈活?捎寐萁z刀推動換向閥推桿,要求動作靈活。若有卡死現(xiàn)象,得馬上打開,取出閥芯清洗。再裝配時,必須注意閥芯方向不得搞錯。
(4)在提升機正常工作的間隙時間里,油泵電機一般不應斷電,應在殘壓下運轉(zhuǎn)。若有超過30分鐘以上的停車狀態(tài),應將油泵電機和電磁閥斷電,以確保停車的安全性。
(5)元件在裝拆和更換時,必須用煤油或汽油清洗干凈,然后用壓縮空氣吹干,避免污物帶入。
(6)要經(jīng)常檢查濾油器濾芯是否被臟物堵塞。一般要求至少半年更換一次濾芯,以保證過濾效果。
(7)更換油管時,焊接后必須進行酸洗,清洗干凈后再連接,以免油管的臟物污染整個油液。
(8)在正常工作時,是不會進行緊急制動的。為了確保事故狀態(tài)時能安全制動,要求經(jīng)常人為地進行二級制動試驗(此時主機不必開動)。關(guān)閉球式截止閥,用秒表測定電磁閥的延時動作時間,驗證二級制動延時時間是否符合要求,各閥動作是否靈活。若有異,F(xiàn)象要立即排除。同時還要在記錄本上記錄試驗結(jié)果和怎樣排除故障的。
(9)本液壓站擁有二套電機油泵裝置,一套工作,一套備用。日常維修時,應經(jīng)常把另一套備用裝置運轉(zhuǎn)一下,用以檢查各項性能是否正常,以免另一套油泵電機裝置和比例溢流閥長期不用而失靈。檢查都正常后,可以恢復到原來的那一套繼續(xù)工作。
(10)用戶應建立工作日記,把每天的工作情況、出現(xiàn)的故障、發(fā)生故障的原因、排除的方法等都詳細地記錄在工作日記中,以便絞車司機、機電維修人員總結(jié)和提高維修水平。
6.2 常見故障及排除方法:
液壓站在正常工作和調(diào)試過程中,可能會出現(xiàn)這樣或那樣的故障,現(xiàn)將可能出的常見故障及處理方法介紹如下,供用戶參考。
6.2.1 沒有油液輸出
原因:(1)油泵沒有輸出油液。
(2)比例溢流閥因油臟閥芯卡死。
處理方法:
(1)糾正油泵旋轉(zhuǎn)方向(電機為順時針方向即可)。
(2)把比例溢流閥的閥芯取出清洗,要求閥芯在閥體內(nèi)活動靈活,用壓縮空氣把阻尼孔吹通。
6.2.2 二級制動油壓保壓不好
原因: (1)溢流閥(14)內(nèi)有臟物,使閥芯關(guān)不嚴。
(2)單向節(jié)流截止閥(19)開口太大,蓄能器內(nèi)的油大量泄出。
(3)蓄能器充氣壓力不夠。
處理方法:
(1)把溢流閥拆開清洗,閥芯在體內(nèi)活動靈活。
(2)單向節(jié)流截止閥的開口盡量小,使其起到節(jié)流與補油作用。
(3)用充氣工具直接檢查充氣壓力,若壓力不夠,則充氣到要求值。若皮囊內(nèi)沒有氣,而氣閥冒油,則拆卸檢查皮囊是否損壞,如已損壞,則要更換。
6.2.3 閥與油路之間有滲漏
原因:液壓閥底板上的O形圈損壞。
處理方法:取下漏油的閥,更換已損壞的O形圈。
7、吊裝與運輸
7.1 吊裝
液壓站現(xiàn)場安裝時,應在專門的吊裝位置掛鋼絲繩,進行吊裝作業(yè)(油箱內(nèi)不加油)。起吊時注意,鋼絲繩不得壓壞走線槽或接線端子箱。
7.2 運輸
液壓站需裝入專用的包裝箱內(nèi),才能進行長途運輸。
8、儲存條件與儲存期限
8.1 儲存條件
液壓站應在具有以下條件的室內(nèi)儲存:
①、通風良好,氣溫干燥,不潮濕,海拔不超過1500米。
②、周圍環(huán)境溫度在5——40℃的范圍內(nèi)。
③、潔凈,無有害氣體,沒有導電塵埃,無破壞金屬及絕緣的腐蝕性氣體和無爆炸性氣體。
④、液壓站裝在包裝箱內(nèi)時,在庫房內(nèi)存放時不允許在其上面堆放任何貨物,嚴禁其包裝倒置和倒放,嚴禁傾翻。
⑤、產(chǎn)品若需露天存放時,用戶必須采取有效的防雨、防水、防曬、防銹、防腐蝕、防盜等措施,以便產(chǎn)品的安全和防護。
8.2 儲存期限
本液壓站自出廠之日起,按照上述的儲存條件存放,儲存期限為9個月。如果儲存期限超過上述期限,或在此期限,經(jīng)過嚴重的雨水、洪水沖擊,或其它腐蝕,應及時對該液壓站的包裝進行防銹封存,以防產(chǎn)品銹蝕。
8.3 如果儲存期限內(nèi),用戶沒有按照8.1儲存條件的各條執(zhí)行,造成的損壞由用戶負責。
9、對液壓站電控設計的建議:
9.1 液壓站上有兩套電機油泵裝置和比例調(diào)壓裝置。正常工作時,一套工作、一套備用,電控裝置設計時應考慮能方便進行切換。
9.3 油泵電機容量1.5KW、電壓AC 380V。
9.4 電磁閥全為為DC24V,G5、G6應由不間斷電源(UPS)供電。
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