矿用提升机恒减速液压制动系统安装关键技术

2020-08-28邢启风邢硕

煤矿机电 2020年4期

邢启风，邢硕

(1.唐山开滦建设(集团)有限责任公司，河北唐山 063000；2.华北理工大学，河北唐山 063210)

0 引言

矿用提升机液压制动系统的机械部分主要包括液压站、制动闸盘、盘形制动器、油管路及附件等,其液压系统安装优质既可使设备运转良好，减少维护维修工作量，还可提高设备的运行效率。若安装质量未抓住关键，不仅会在使用中出现各种问题，影响设备的使用寿命，还会威胁到矿井的提升安全。

1 矿用提升机恒减速液压制动系统关键技术分析

1.1 液压站安装

液压站通常是在制造厂完成了组装，并试运行合格的组件,安装时不需解体检查。一套提升系统为两站，一用一备,其安装关键点为：

1) 两液压站的摆放距离应满足并联管路阀门的安装位置需求和管路曲率半径空间的要求，同时便于司机观察液站压力表的显示。设计不尽合理时，应在现场据实际情况调整。

2) 液压站使用的油液按厂家说明应用，中途增补仍应与原油品质一致。若使用环境变化，则要结合实际情况查找手册，更换合适的油液。

3) 液压站加油时需用10 μm过滤器过滤，满足NSA1683标准9级，或不低于ISO4406标准18/15级，油温不超过65 ℃。

1.2 制动闸盘安装

每套制动闸盘安装时应依设计图确认结合面方向与位置，并据厂家组装标记现场安装。安装前，要清洗结合面防腐油脂和法兰孔飞边、毛刺等，做到结合面清洁无油污。紧固螺栓分二次紧固达设计力矩，紧固螺栓位置要对称交叉紧固，要求紧固完成后测其偏摆应不超0.5 mm，可通过百分表测量。

1.3 制动闸座安装

每台提升机有4个制动闸座，每个闸座配有两对或3对制动器。制动闸座安装时应以调整合格的闸盘为安装基准。制动闸座的找正应整体进行，标高以图纸为准，其关键点为：

1) 制动闸衬与制动闸缸端面的接触要严实，闸衬制动面平整度安装前应检查处理，其工作面的不平行度不应超过0.5 mm。

2) 调整制动器螺母，使蝶形弹簧处于完全松弛状态，油缸缩回端部，确保每一侧所有制动闸架端面保持在同一平面；中间位置制动器闸缸标高与主轴实际标高误差不超过3 mm；制动器支架端面与制动盘中心面的不平行度不应超过0.2 mm。

3) 每一对制动闸衬与制动盘间的两个间隙应该一致，其偏差不超过0.1 mm。

4) 制动闸座地脚螺栓一般为长孔干沙灌注固定。在灌注干沙时一定要轻轻敲打使沙密实，然后再进行二次碎石砂浆固定垫斜铁。

1.4 油管路安装

1.4.1 管路的布置

液压管路的布置虽有设计图，但多数为示意图，具体管路走向布置需据现场实际进行综合考虑，应遵循以下几点：

1) 制动器与液压站应等距对称布置，以达制动器油压等速释放,如图1所示。

1-盘式制动器;2-制动闸盘;3-油管路;4-提升机滚筒;5-通往液压站管路。

2) 现场空间受限时，由于制动器连接管与主管距离较近，弯管时应考虑其最小弯曲半径R[1]；管径小于20 mm时，R为管径的2倍；管径为20～70 mm时，R为管径的3倍。

3) 考虑平行管路活接头拆装空间，最好据弯管的弯曲半径，现场地面画出管路走向线图，按地面线图布设管路，这样设计较美观。

1.4.2 管路系统制作完成后的工作

管路现场制作完毕形成系统后,需要全部拆解、酸洗、中和、钝化和安装：

1) 酸洗液用15%～20%的盐酸或硫酸溶液。酸洗时间据管壁的锈蚀程度及酸液的浓度和温度而定，以洗露金属光泽为宜，一般在4 h左右。

2) 酸液配制时，一定要将浓酸液缓慢加入水中。

3) 酸洗时，操作人员必须佩带好保护用品，在附近应备有水源，以备急用。

4) 酸贮存时的瓶塞不可过紧，不得靠近高温或强日光下暴晒。

5) 酸洗后用3%～5%的石灰水碱液(氢氧化钙)进行中和，然后清水冲洗，再用0.4～0.6 MPa的压缩空气吹干，喷涂机械油，封闭管路两端。应连续作业，中途不断。

6) 将管路按拆卸前位置重新装配完整。

2 提升机液压系统的调试

提升机的液压站调试应先详细阅读产品说明书相关内容，检查整个系统安装是否完好，液压站油位是否充足，电气接线是否正确，仪表校验是否合格，特别是制动油压和残压数值的确定(一般E141A额定压力为14 MPa，残压不超1 MPa)，通常是由厂家调定完成，但调试时仍需分步完成确定。每个站要经阀门隔离，分别调试完成。使用时阀门阻隔一用一备。总体调试关键内容主要包括：蓄能器充氮气(P一级制动油压达1.2 MPa)、电液比例溢流阀调整(其安全阀压力比最大工作压力Pmax大1～2 MPa，残压不超过1 MPa)、遥控溢流阀调整(为最大工作压力Pmax)、恒减速溢流阀调整(比制动器压力低0.1～0.2 MPa)、二级制动溢流阀调整(比P一级制动油压应大于1 MPa)、节流阀调整(满足蓄能器保压合格即可)。

通过调试可实现液压站的工作制动、井中恒减速安全制动、井中二级安全制动和井口一级安全制动。目前的提升机液压系统调试大多由设备厂家技术人员完成。如施工单位进行调试，按图2所示的原理进行。

1-油箱;2-电接点温度计;3-液位计;4-空气滤清器;5-滤油器;6-油泵电动机;7-液压泵;8-遥控溢流阀;9-滤油器;10-比例溢流阀;11-单向阀;12-电接点压力表;13-压力继电器;14-压力表;15-截止阀;16-蓄能器;17-比例换向阀;18-滤油器;19-溢流阀;20-电磁换向阀;21-溢流阀;22-电磁换向阀;23-电磁换向阀;24-电磁换向阀;25-节流阀;26-压力表;27-压力传感器;28-滤油器;29-截止阀;30-盘式制动器。

2.1 工作制动部分调试

2.1.1 液压系统背压值调整关键点

1) 背压的调整一般与系统工作油压调整相配合。在电液比例溢流阀10和遥控溢流阀8调整完毕后，开动油泵电动机6，电液比例溢流阀电压为零，调节电液调压阀上的十字弹簧，看压力表26读数，不超1 MPa为止，即残压。

2) 残压过高，松闸速度快，紧急制动运行距离过长，易引发安全事故；残压过低，可保证最短制动距离，但松闸速度慢，不便于操作。

2.1.2 安全阀整定的关键点

恒减速变量泵7的最高输出压力在泵头设定，系统比例溢流阀10只起到安全阀作用，比泵设定的压力Pmax略高1～2 MPa。遥控溢流阀8设定系统溢流压力Pmax。

2.1.3 油压管路中空气的排除关键点

1) 拧松电液调压装置10上的溢流阀手柄，启动油泵电动机，使电液调压装置电流线圈通电；逐渐旋紧溢流阀调节手柄，并打开制动器30上的排气阀，排除管路中和制动器中的空气，使其油压不断上升，达到工作油压值,即14 MPa；同时，观察油压的波动、听产生的噪音等。

2) 管路和制动器中的空气排除完后，要关紧制动器30的放气阀。油箱中混入的空气通过静置使气上浮。在提升机使用过程中，松闸时间长就应该放气。[2]

2.1.4 油压的振荡问题排除关键点

油压振荡根源是油泵液流的脉动导致的压力振荡，体现在油表指针的左右摆动、颤动及液站产生的噪音等现象。如果溢流阀弹簧和电液调整装置十字弹簧的固有振动频率与油腔的脉动频率相接近，或是喷嘴孔与溢流阀的节流孔比例失调所产生的共振，现场无法解决，只能是更换油泵、溢流阀、喷嘴、节流孔板等部件来实现[3]，此类情况较少。大部分情况是由以下原因形成：

1) 油压系统中有空气，引起油压振动，通过制动器的排气孔放气即可消除。

2) 电液调压装置的线圈滤波性能差，线圈振动造成油压不稳,需在线路加装电解电容器加强滤波即可。[4]

总之,有规律地改变电液比例溢流阀控制电压，能得到有规律变化的油压即可。

2.2 安全制动部分调试

安全制动的调试一般以厂家液压系统原理图和电气控制逻辑表来完成，主要是恒减速制动和二级制动的调试。

2.2.1 调试前的关键工作

盘型制动器工作油压在分三次逐渐上升到Pmax时，看整个液压系统有无泄露，闸瓦间隙是否调到规定值1.5 mm。

2.2.2 恒减速制动的调试关键点

1) 恒减速制动调试，主要是调整恒减速的溢流阀19和比例方向阀17这两个关键阀。溢流阀调整数值的大小，通过盘型制动器的压力表26读数显示，比贴皮压力P略低0.1～0.2 MPa即可。贴皮压力P参考厂家说明书。

2) 比例方向阀17调整主要是看其灵活程度；在溢流阀19调整完毕、系统油压达到工作压力、停泵、电磁换向阀22.1和22.2切断供油主回路，测试电控柜的“右移”和“停止”按钮，看压力表26是否为零；再试电控柜的“左移”按钮，看蓄能器压力表14和盘型制动器的油压显示表26是否一致。

3) 恒减速的制动试车,在二级制动调好后进行，如果结果曲线不理想，则需修正电气参数。

2.2.3 二级制动的调试关键点

1) 第一级制动油压调整是通过控制二级制动范畴的溢流阀21来决定的。调试时，关闭盘型制动器油路闸阀29，关闭电磁阀的回油(23通电、24断电)，接通二级制动换向阀20、拧松与之相连的节流阀25，使盘型制动器闸阀与蓄能器形成区域封闭。这时电液比例溢流阀10电压加到最大、油泵只通过单向阀11给这个封闭区支路供油，调整溢流阀21达到比P一级制动油压大1 MPa，即可确定为一级制动油压。一级制动的时间由电控部分调定延时数值的大小。

2) 与二级制动换向阀相连的节流阀25，其作用是通过节流来缓释蓄能器能量，为制动系统提供短暂供油，来弥补溢流阀泄压损失，起到制动器油压稳定和制动力矩恒定的作用。