JK系列矿井提升机液压制动系统

赵德志

摘要：在煤矿提升设备中，制动装置作为矿井提升机的重要组成部分，为了确保提升机安全运行，需要对制动器进行保护。在矿井生产过程中，其生产效益的好坏受到矿井提升机制动装置的影响和制约，甚至影响煤矿的生产安全。本文介绍了JK系列矿井提升机TJ033液压站的工作可靠性及故障分析。

关键词：液压制动 提升机 液压站

1 概述

在矿井运输中，矿井提升机属于关键设备，借助矿井提升机进一步在井下与地面之间建立联系。随着科学技术的发展，开采深度不断增加，进而推动矿井提升设备的发展，同时也在一定程度上增加了矿井提升系统的工作负荷，在这种情况下，在安全、高效和可靠性等方面对矿井提升设备提出新的要求。对于矿井提升机来说，制动系统作为其安全保护的最后环节，直接影响整个提升系统的安全运行。

2 液压站的作用

①为盘式制动器提供压力油，这种压力油流量稳定，并且可以线性调节压力，为提升机提供不同的制动力矩。

②在事故状态下，可以使制动器的油压全部迅速归零，进而实现完全制动。

3 TJ033液压站的应用及注意事项

3.1 技术参数

①额定工作油压：6.3Mpa；②油泵最大流量：9L/min；③油箱容积：500L；④正常工作油温：15℃-60℃；⑤液压油牌号：夏季、冬季的抗磨液压油分别为N46和N32；⑥油泵驱动电机：Y90L-4-B5 1.5KW 1400rpm 380V；⑦液压站油液清洁度：NAS1638-10级。

3.2 液压站的工作原理

①提升系统正常工作时，向电磁换向阀G3、G4、G5通电，通过电磁换向阀G3、G4，压力油分别进入相应的制动器油缸，进而在一定程度上确保提升机的正常运转。经过减压阀17、单向阀9.3，压力油进入皮囊储能器21。②当提升机实现安全制动时，电机断电，此时油泵停止供油，同时比例溢流阀电磁铁KT，以及电磁换向阀G3、G4分别断电。在这种情况下，TJ033液压站A管一级制动管压力油迅速回油箱，此时油压归零。经电磁换向阀G4，TJ033液压站B管二级制动管压力油一部分压力油进入储能器21，另一部分由直动溢流阀14溢流回油箱，进而在一定程度上使得TJ033液压站B管二级制动管内的压力油的油压值保持一级制动油压值P1级。经过电器延时处理后，G5断电、G6得电，使TJ033液压站B管二级制动管内的油压迅速归零，进一步达到全制动状态。③通过溢流阀14调定上述一级制动油压值P1。在正常工作时，经过减压阀17、单向阀9，工作油压进入储能器21，此时压力值为P1，调定溢流阀14的压力为P1级，比P1相比，该值高出0.2-0.3MPa。

3.3 液压站的注意事项

①受正常磨损的影响，油泵、电磁换向阀等元件通常会产生相应的金属颗粒。②由于密封件受到磨损，进而产生橡胶质颗粒，以及油漆、涂料等。③在维修设备的过程中，由于元件清洗不恰当，进一步造成污染。④在系统混入空气中的尘埃、颗粒等，同样造成污染。

3.4 故障处理

①在装拆、更换元件的过程中，需要事先清洗干净，避免带入污物。②定期清洗油泵吸油口网式过滤器，通常情况下半年清洗一次，对于高压过滤器来说，要对滤芯进行经常检查，防止其被脏物堵死，通常情况下，滤芯要半年更换一次，进而在一定程度上保证过滤的效果。③定期过滤、更换液压站用油，通常情况下半年过滤或更换一次，在这里所谓的新油并不是真正的干净油，这是因为抽油器上往往附带一些脏物，进而影响新油的干净程度，所以一定要对加入油箱的油进行过滤处理。④对于电磁换向阀换向的灵活性，每个作业班都要进行检查，借助螺丝刀推动换向阀的推杆，确保动作的灵活性，如果存在卡死现象，在这种情况下，需要马上清洗电磁阀，进行装配时，不要搞错阀芯的方向，对各阀安装的螺钉松动情况进行定期的检查。⑤本液压站设有双泵，双电机，双比例调压阀，其中一套运行，一套备用。对于油泵，电机，比例调压阀来说，一般连续使用三个月后，在日常维护、检修的过程中，需要更换另一套，以免备用的那一套长期不用，内部的油固化而影响液压站的正常工作。（因比例溢流阀长时间使用残压高，造成严重事故的案例：2012年3月21日8点班，13：59正常下第三钩料车（其中黄土车3辆，锚杆车1辆，皮带托辊车1辆，总计重量约17吨）时，下放至33m处，上井口发出停车信号，变频器退出运行，绞车电动机失电，制动闸工作，车辆却未停，司机随后采取拉回手闸制动方式，车辆仍未停，然后又采取脚踏紧急制动，仍无法制动，反而逐渐加速向井筒下滑，最大速度达4.5-5m/s，最大速度持续时间10s，在此阶段制动力逐渐加大并开始作用，最终车辆在距井底停车点5.4m处停车，整个过程大约190s，造成付绞400KW电动机转子绕组损坏。事后对液压系统等进行检查时发现液压站在未松闸状态下残压高，测定值在0.57-1.03MPa之间（测定6次以上）。

3.5 原因分析

根据事故发生时PLC记录数据：下放至33m处时，上井口发出停车信号，变频器退出运行，绞车失电，制动闸工作，但是车辆未停，司机随后采取手闸制动，车辆仍未停，最后采用脚踏紧急制动，仍无法实现制动，反而逐渐加速向井筒下滑，下滑的主要原因是二级制动电磁阀有阻尼现象，力矩只加了一半，在下滑过程中，二级制动电磁阀逐渐消除阻尼残压，开始投入制动力矩，最终在距井底5.4m处车辆停止运行。

3.6 防范措施

①加强对液压系统的巡回检查、检修，保证设备运行安全可靠，要求每月组织上机电、机电区相关人员进行一次全面检查，并作相应记录。②加强运输车辆的管理，严禁超载、超重。③在原液压系统管路上加装一套紧急回油装置，确保在绞车液压系统故障后能有效制动。④更换安装一套液压站系统，彻底解决绞车液压系统安全隐患。

3.7 整改结果

①已经制定措施，加强检查、检修，每天由专职人员检查一次。②对挂钩工进行了培训，对超过、超重、超宽的车辆严禁入井。③已经在原液压系统管路上加装了一套紧急回油装置。④对新安装的回油装置的使用时间和方法已做现场培训，并据此修改了新的司机操作规程。⑤液压站在正常工作过程中，为了确保事故状态时，能安全制动，要求每隔半个月人为进行二级制动试验用秒表计算电磁阀延时换向时间，需立即排除还要求在值班记录本上记录试验结果。⑥建立工作日记，详细记录事故现象、故障原因、排除办法等，以便对提升机进行快速检修，提高维修人员的检修水平。⑦在使用该液压站的过程中，需要对液压油的变化情况给予高度关注，如果发现油脏，需要用滤油车立即进行过滤，确保使用的正常性，如果油变质，需要立即更换。⑧调整完毕液压站后，对于各有关手把不得随意拧动，进一步确保提升机正常运行。⑨提升机运行超过15分钟，需要停止运行，进而在一定程度上确保停车的安全性。⑩本液压站的各元件状态良好，对于不懂液压元件知识的人，要严禁任意乱拆，防止造成出现事故。■司机在平时操作的过程中，泵电机停油前，一定要使比例调压阀电磁铁KT电流为零。■电接点压力表有超压保护，应把上限指针放到工作油压高0.5MPa左右位置上当系统超压时由电气保护。■电接点压力式温度计有超温保护，应把上限指针放到65℃位置上，当油温超过时，由电气保护。

4 结语

在煤矿提升设备中，制动装置作为矿井提升机的重要的组成部分，为了确保提升机上正常运行，需要通过各保护装置对其进行保护。可以说，整个矿井生产效益的好坏受矿井提升机的制动装置的影响和制约，甚至关系到煤矿的持续发展。通过对TJ033液压站具有的良好使用性能进行分析，维护保养为高效运行的可靠性提供了方便。我们如果能够深刻的认识到TJ033液压站的工作原理以及可靠性框架图，了解制动系统的故障分析，这些对于深刻理解矿井提升机的制动系统的可靠性具有特别重要的意义。

参考文献：

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