礦井提升機液壓制動系統手動泄油安全裝置設計與應用

趙君志

(平頂山煤業(集團)三環有限責任公司,河南省平頂山市,467092)

自從提升運輸系統電控設備使用PLC網絡化控制系統以來,設備電控系統工作正常、運行平穩可靠,很少出現故障。但是提升機的液壓制動系統由于液壓油變質、含有雜質或液壓元件質量存在問題等多種原因,經常出現各電磁閥卡阻故障,盤型閘制動失靈,從而導致設備發生重大事故。為了保證液壓電磁閥卡阻失靈時盤型閘能夠安全可靠地制動,在液壓電磁閥與盤式制動器之間的液壓油路上安裝一個手動泄油裝置。當液壓電磁閥失靈,盤型閘因供油系統不能及時回油發生制動失效時,提升機司機可以進行手動操作泄油裝置,實現設備安全制動,減少重大提升事故發生的幾率。

1 安裝條件分析

根據礦井提升機液壓制動系統的主要技術性能和作用,以及液壓制動系統在工作中存在的問題,經過認真分析研究,認為在制動系統中加裝的手動泄油裝置必須符合以下3個條件。

(1)在設備正常工作時,手動泄油裝置不允許產生泄漏,保證液壓制動系統的工作油壓穩定可靠。

(2)手動泄油裝置的操作手柄必須安裝在提升機司機操作臺的合適位置,保證司機在緊急情況下能夠順利操控該裝置(見圖1)。

(3)該裝置的油管必須安設在提升機盤式制動器與液壓站電磁閥之間的油路上,保證能夠同時控制提升機活動卷筒和固定卷筒的制動器,使所有制動器能夠同時泄油,避免兩個卷筒的制動器出現不同步制動,對設備產生沖擊。

圖1 司機操作臺安裝泄油閥示意圖

2 手動泄油裝置控制元件的選用

經過對手動泄油裝置和液壓控制閥的分析和研究,我們制訂了兩套選用方案。

2.1 方案一:使用手動三位四通閥

使用手動三位四通閥泄油示意圖見圖2。

圖2 使用手動三位四通閥泄油示意圖

優點:手動三位四通閥有一個截止位置,兩個開通位置,其兩個開通位置均能夠實現泄油,便于閥體在操作臺內安裝;手動三位四通閥是定型產品,無需改進,購得即可使用。

缺點:手動三位四通閥的閥芯與閥體之間有間隙,存在內部滲漏,對液壓制動系統的工作油壓有影響。

2.2 方案二:使用高壓球閥

使用高壓球閥泄油示意圖見圖3。

圖3 使用高壓球閥泄油示意圖

優點:高壓球閥的通過流量與球閥的開啟程度成正比,其開關操作轉角較小,便于操作;高壓球閥沒有滲漏,對液壓制動系統的工作油壓不會產生影響。

缺點:一個高壓球閥只能控制一個油路,而提升機液壓制動系統有A、B管兩個油路,需要兩個高壓球閥,制動時要保證其同時性,增加了安裝難度;高壓球閥的控制桿短,需要延長控制桿才能使用,并且一個人不易同時操控兩個高壓球閥,提升機的兩個制動盤就不能同時投入制動。

綜合分析研究兩個選用方案,為了不對提升機液壓制動系統的工作油壓產生影響,我們決定采用第二套方案。在兩個高壓球閥的控制桿上加裝一個“h”形控制手把(見圖4),使其能夠同時控制兩個高壓球閥的開閉狀態,實現一個人同時控制液壓制動系統的兩個油路泄油,所有制動器同時投入制動。

圖4 h型手柄泄油示意圖

3 現場使用情況

礦井提升機液壓制動系統手動泄油裝置在設備上安裝完成后,我們對該裝置的實際使用的合理性和可靠性進行了工業性試驗,該項試驗工作分為兩個步驟。

3.1 手動泄油裝置油路處于關閉狀態

主要目的是檢驗手動泄油裝置的油管、管接頭和高壓球閥是否有滲油、漏油現象。

經過多次對通入提升機實際工作油壓(P=5.0 MPa)進行測試,手動泄油裝置的油管、管接頭和高壓球閥均沒有滲油、漏油現象;提升機液壓制動系統的工作油壓穩定,油壓表指針沒有擺動、顫動現象,能夠保證提升機制動器的正常工作。

3.2 手動泄油裝置油路處于開通狀態

主要目的是檢驗手動泄油裝置能否在液壓電磁閥失靈的情況下使制動器完全泄油制動。

讓兩個罐籠處于井筒中間位置停車,操作提升機工作閘手柄,使液壓制動系統處于工作油壓(P=5.0 MPa),制動器處于完全開閘狀態,然后操作手動泄油裝置手把,打開泄油油路,這時油壓表顯示油壓迅速下降至0.39 MPa,制動器立即投入制動。

經過對礦井提升機液壓制動系統手動泄油裝置的工業性試驗證實,該裝置符合設計要求,對提升機液壓制動系統的工作性能沒有影響,能夠保證在液壓電磁閥失靈時,控制提升機制動系統安全可靠地制動。

4 結論

礦井提升機液壓制動系統手動泄油裝置的研制,解決了目前礦井提升機和帶式輸送機等大型設備液壓制動系統中存在的問題,該裝置能夠在液壓制動系統的液壓電磁閥失靈時實現手動泄油,確保其安全可靠制動,避免由于不能安全制動而造成重大事故,其社會經濟效益顯著,具有很好地推廣價值。