一种进口提升机制动系统的原理浅析

魏广金+王军

摘 要：通过对国产及进口提升机制动系统的分析比较，分析出各自制动方法上的特点和差异，供使用和维护者了解各自原理，并给选型时提供参考。

关键词：液压制动；恒减速；控制方法

1 概述

目前，国内大型新建煤矿多使用多绳摩擦式提升机，提升量大，运行速度快，这就对提升机闸控系统提出很高要求。而液压站是闸控系统的基础，其运行原理和工作特点对检修维护人员来说是必须掌握熟知的。而进口液压站因其突出的可靠性、灵敏性和准确性，以及在日常维护方面的表现，深受广大矿井使用者的欢迎。但同时由于其复杂的控制原理、液压系统及仪表元件，也让众多维护人员难以深入了解。因笔者有幸参与了矿井一套提升系统的安装与调试，对所使用的SIEMAG公司的提升机ST3-F液压控制系统略有掌握，在此与各位同行共同分享。

2 SIEMAG公司的提升机ST3-F液压控制系统

由图中可以看出ST3-F型液压站在每台液压站上关键阀组均为两组，通过对阀体的检测，完成两组阀间的相互转换，这样大大保证了系统的可靠性，这样其从设计源头上就取消恒力矩制动。其工作原理如下：

1.01-循环泵；1.02-柱塞泵；1.03-电动机；1.06-油过滤器及压差传感器；1.08-游标尺；1.09-呼吸器；1.10-球阀；1.11-油位传感器；1.12-温度传感器；1.13-加热器；1.14-冷却器；1.15-压力表；1.16-溢流阀；1.17-溢流阀；1.24-气囊式蓄能器；1.30-比例压力控制阀；1.25-泄压阀组；1.34-比例换向阀；1.35-支撑阀；1.37-换向阀；1.39-两位四通换向阀；1.40-两位两通换向阀；1.49-两位四通换向阀

图1 是ST3-F型液压控制系统原理图

2.1 正常启动条件

当提升机停机，制动器抱闸，闸控及电机电压正常，安全回路闭合等条件满足时，即可开启液压站电机3。启动液压站后，首先给蓄能器24充压，使蓄能器压力与泵出口压力一致为138bar，均大于13.0MPa时，接通释放压力控制系统，换向阀49得点接通油路。

2.2 正常工作

2.2.1 敞闸

比例压力控制阀30.1/30.2受闸把控制（0-10V电压，失电时导通），当手动开车时，输出电压与闸把位置成线性比例；当自动开车时，PLC分别提供敞闸、贴闸及抱闸三个状态下的模拟量。

2.2.2 行驶制动

当闸把位置下降时，比例压力控制阀30.1/30.2松开压力也随之变化，从盘形闸和油泵的液压油经30.1/30.2流回油箱。每套比例压力控制阀的供电系统均由UPS来缓冲，因此当发生一般性的电压损失或电路断线时至少保证一套比例压力控制阀的正常功能，因此可靠性大大提高。

2.3 恒减速制动

2.3.1 发生触发安全回路事件时，液压泵3失电，同時换向阀49将油泵与液压回路断开。

2.3.2 通过无带电压换向阀39与两位换向阀37相互作用，迅速将盘形闸内压力降到贴闸压力，即为循迹制动过程。

2.3.3 比例换向阀34.1/34.2按系统设定与速度反馈不断调节阀芯位置与开度大小，控制蓄能器24与盘形闸及油箱之间液压油的流动和补充，来控制盘形闸内压力大小，从而控制提升机的速度，实现恒减速。比例换向阀34.1/34.2由4-20mA电流控制，11-13mA时阀芯处于中间位置。恒减速时比例换向阀34.1/34.2同时动作，但支撑阀35.1/35.2仅动作一只，支撑阀35.1/35.2主要功能是使系统压力不低于调定压力。

2.3.4 当检测到提升机停止时，换向阀40得点，将管路内残压泄掉。

2.3.5 安全闭合装置25短时间打开将蓄能器24内压力泄掉。

3 ST3-F型液压控制系统的性能特点

3.1 在设计理念上，ST3-F型液压站主要靠提高设备性能，避免意外的发展，采用串联和并联阀组提高系统可靠性，并对重要阀组进行动作检测，保证指令的执行。

3.2 在设备外观上，ST3-F型液压站阀组为开放式的，无论是油泵、阀组还是仪表等均方便拆卸与更换。

3.3 在系统可靠性上，ST3-F型液压站采用阀组并联的方法，当一个出现故障时，系统直接切换到另一个以保障系统正常运行。

3.4 在阀组和支路功能上，ST3-F型液压站在阀组和支路上，功能明确，系统原理清晰，便于理解。

3.5 在日常维护使用上，ST3-F型液压站原理和维护必须经过培训才能有所了解。

4 结束语

总的来说的进口液压站由于其工艺复杂，且其PLC控制的程序块量大，资料少等困难使很多初学者对其望而却步，作者因有幸参与了我矿提升系统的安装与调试，对液压站的特点和工作原理有了初步了解，希望与众多的煤矿提升专业同行共同分享，为煤炭行业的安全生产出一份微薄之力。

作者简介：魏广金（1983-），男，安徽马鞍山人，安徽理工大学毕业，助理工程师，皖北煤电集团朱集西矿，从事煤矿机电工作多年。

王军（1984-），男，安徽淮南人，安徽理工大学毕业，助理工程师，皖北煤电集团朱集西矿，从事煤矿机电工作多年。