CN102139840A - 一种矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统，是为解决现有的恒力矩二级制动方式不能应对提升机载荷方向变化的情况而设计的，包括：液压源，其包括泵，用于在正常工作模式期间向盘形制动器（3）液压缸提供压力油；方向控制阀，其配置在液压源与盘形制动器液压缸之间，用以实现正常工作模式和安全制动模式液压回路的切换；双设定值恒力矩二级制动液压回路，其能够根据电控系统给出的提升系统上提或下放的运行状况信号，切换到相应的安全制动液压回路，选择对应于提升系统运行状况的适当制动油压值对卷筒进行制动；可较好地满足矿井提升机系统在各种工况下的安全制动需要，从而提高矿井提升系统的制动性能和安全性能。

Description

一种矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统

 

技术领域

本发明涉及矿井提升机安全制动控制技术领域,具体涉及一种矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统。

背景技术

矿井提升机是矿山开采的咽喉设备，承担着井上井下之间矿物、设备、材料和人员输送的重要任务，其性能好坏对于矿山安全生产十分重要；而矿井提升机制动系统是关系到提升机安全性能的关键部件。

安全制动是指在提升机或提升绞车运行过程中，为避免出现安全事故时迅速停车的制动行为；安全制动过程主要是由制动系统完成的。

目前，大部分矿井提升机和提升绞车仍采用单设定值恒力矩二级安全制动控制方式，其第一级制动油压只有唯一一个设定值。所谓恒力矩二级安全制动控制方式（简称二级制动），就是指在安全制动时，将全部制动力矩以不同数值分两个制动阶段施加到提升机或提升绞车的卷筒制动盘上；其中，第一级制动阶段施加部分制动力矩，以满足制动减速度要求，并保持制动油压（即制动力矩）恒定直至停车；然后第二级制动时施加全部制动力矩，以保证可靠停车。采用这种制动方式的主要目的是为了解决安全制动过程中,对于制动减速度大小的要求所需制动力矩与静止状态时对于停车可靠性要求所需制动力矩不一致的矛盾，使之符合国家有关安全规程要求，以实现提升系统安全可靠工作。由于这种制动方式用重载下放特定工况下设定的同一个第一级制动力矩设定值来满足重载上提和重载下放等不同工况下的制动需要，而由于这个制动力矩设定值必须满足重载下放工况下安全制动减速度的要求，即最大制动力矩要求，这样在重载上提工况下也只能用这个最大制动力矩去制动；由于此时重力负载方向是帮助提升系统制动的，完成制动过程所需制动力矩减小，因此，与重载下放工况相比，制动减速度大，对于斜井提升易出现松绳引起的钢丝绳过载安全事故，对于多绳摩擦式提升机易产生滑绳事故，在提升系统载荷变化情况下也存在同样的问题。

由此可见，上述单设定值恒力矩制动方式不能完全满足矿井提升机和提升绞车在全部工况下，特别是重载下放和重载上提两种极端状态工况时的安全制动需要。即现有的恒力矩二级制动方式，对于不同工况下仅能通过已设定的制动力矩进行制动，不能应对提升机载荷方向变化的情况；对于大型多绳提升设备，安全制动过程中很容易突破滑动极限，致使钢丝绳打滑；对于斜井提升易出现松绳引起的钢丝绳过载安全事故，降低了设备的安全性能和使用寿命，甚至造成重大安全事故。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统，可较好地满足矿井提升机和提升绞车在各种工况下的安全制动需要，从而提高矿井提升系统的制动性能和安全性能。

为实现上述发明目的，本发明创造采用如下技术方案：

本发明的矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统，包括：

液压源，其包括泵，用于在正常工作模式期间向盘形制动器液压缸提供压力油；

方向控制阀，其配置在液压源与盘形制动器液压缸之间，用以实现正常工作模式和安全制动模式液压回路的切换；

双设定值恒力矩二级制动液压回路，其能够根据电控系统给出的提升系统上提或下放的运行状况信号，切换到相应的安全制动液压回路，选择对应于提升系统运行状况的适当制动油压值对卷筒进行制动。

为更好的实施本发明创造，还包括电控系统，其采集提升系统上提或下放的运行状况信号，经选择后将此信号传输给双设定值恒力矩二级制动液压回路。

为更好的实施本发明创造，所述安全制动液压回路的制动油压值是根据提升系统在上提或下放工况下制动减速度要求和防滑极限要求而预先设定的。

为更好的实施本发明创造，所述双设定值恒力矩二级制动液压回路，包括双制动液压回路，所述双制动液压回路具有彼此独立布局的第一制动回路和第二制动回路。

为更好的实施本发明创造，所述制动回路通过电磁换向阀进行制动回路的切换，通过溢流阀保证该制动回路的油压设定值。

为更好的实施本发明创造，所述方向控制阀设置为电磁换向阀。

为更好的实施本发明创造，还包括一个回流防止阀，所述回流防止阀设置在液压源和备用油源蓄能器之间，用于允许从液压源向备用油源蓄能器单方向的液压流动，并用于防止在相反方向中的任何液压流动。

为更好的实施本发明创造，所述回流防止阀设置为单向阀。

该矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统，首先是通过提升机系统的各项技术参数，如卷筒直径、静张力差、制动器的配置、提升系统变位质量等，计算出满足提升机系统在重物上提和下放不同工况下的制动减速度要求及防滑极限要求的液压系统二级制动油压设定值；然后通过使用不同的二级制动回路，即使用不同油压设定值的溢流阀进行二级制动控制。在提升机设备发生安全事故的时候，通过电控系统判断出提升机设备的状态，即上提或下放，然后切换到相应的制动回路进行制动。由于两条制动回路溢流阀的调整压力不同，能分别适应提升机系统在上提和下放工况下对于制动力矩不同的需要，可以满足提升机系统对于制动减速度的要求，获得良好的安全制动性能。

该矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统，是通过电控系统来共同实现的，该电控系统需要对提升机的运转状况进行判别，反映出提升机设备是运转在上提载荷还是下放载荷工况，然后对恒力矩压力进行选择，通过制动回路电磁换向阀的动作来进行切换。当电控系统进行选择时，能够给制动器施加最适当的安全制动力矩，以在矿井提升机全工况下获得符合规程要求的良好制动性能。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：

与现有的恒力矩安全制动控制装置相比，本发明控制系统通过采用双路液压回路、制动控制油压双设定值可实现提升机系统提升载荷和下放载荷工况的制动力矩大小区分，并通过电控系统所施加的选择性安全制动控制方式，能分别适应提升机系统在上提载荷和下放载荷工况对于制动力矩不同的需要，以满足提升系统对于制动减速度的要求，获得良好的安全制动性能，为提高我国矿山安全生产水平提供保障。

附图说明

附图1为双设定值恒力矩二级制动控制系统液压回路原理图；

图中：1－卷筒；2－制动盘；3－盘形制动器；4－球阀；5－电磁换向阀；6－电磁换向阀；7－溢流阀；8－单向阀；9－节流阀；10－蓄能器。

具体实施方式

以下结合优选实施方式对本发明创造进一步说明：

结合图1，一种矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统，包括泵，用于在提升机正常工作模式期间向盘形制动器液压缸提供压力油；蓄能器10，作为备用油源；蓄能器10通过液压源补给液压，且在液压补给管路上设置单向阀8，用于允许从液压源向蓄能器10的单方向液压流动，并用于防止在相反方向中的任何液压流动。

还包括配置在泵出口通路与盘形制动器液压缸之间，用以实现提升机正常工作模式和安全制动模式液压回路的切换的电磁换向阀5；以及双设定值恒力矩二级制动液压回路，该回路包括双制动液压回路，具有彼此独立布局的第一制动回路和第二制动回路；其中，通过电磁换向阀6进行制动回路的切换，通过溢流阀7保证该制动回路的油压设定值。

制动液压回路的二级制动油压值是根据提升系统在上提或下放工况下制动减速度要求和防滑极限要求而预先设定的，即液压系统在调试期间就要针对不同的上提、下放工况预先计算、设定出不同的二级制动油压值。溢流阀7.1和7.2就是分别按重载上提和重载下放工况所需要的第一级制动油压设定值分别设定。

在矿井提升机正常工作的过程中，液压油泵输出的压力油，一路通过电磁换向阀5、球阀4进入盘形制动器控制正常工作开闸动作；另一路经单向阀8给蓄能器10充油，作为安全制动时的备用储备动力油源。

在矿井提升机正常工作的过程中，电磁换向阀5的电磁铁处于通电状态、两个电磁换向阀6的电磁铁处于断电状态。当提升机发生安全制动的时候，电磁换向阀5的电磁铁断电，将盘形制动器液压缸的供油回路切换到两路电磁换向阀6和溢流阀7独立布局组成的双设定值恒力矩二级制动回路；同时由电控系统采集提升机系统的实际运转状况，确定提升机系统是处在重载上提还是重载下放工况，以决定电磁换向阀6.1通电还是6.2通电，分别对应溢流阀7.1还是溢流阀7.2来控制二级制动的制动减速度，以满足不同工况下《煤矿安全规程》对于制动减速度的不同需要。

本发明未详尽叙述部分为现有技术。

Claims (8)

1.一种矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统，其特征是：包括：

液压源，其包括泵，用于在正常工作模式期间向盘形制动器（3）液压缸提供压力油；

方向控制阀，其配置在液压源与盘形制动器液压缸之间，用以实现正常工作模式和安全制动模式液压回路的切换；

双设定值恒力矩二级制动液压回路，其能够根据电控系统给出的提升系统上提或下放的运行状况信号，切换到相应的安全制动液压回路，选择对应于提升系统运行状况的适当制动油压值对卷筒进行制动。

2.根据权利要求1所述的矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统，其特征是：还包括电控系统，其采集提升系统上提或下放的运行状况信号，经选择后将此信号传输给双设定值恒力矩二级制动液压回路。

3.根据权利要求1所述的矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统，其特征是：所述安全制动液压回路的制动油压值是根据提升系统在上提或下放工况下制动减速度要求和防滑极限要求而预先设定的。

4.根据权利要求1所述的矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统，其特征是：所述双设定值恒力矩二级制动液压回路，包括双制动液压回路，所述双制动液压回路具有彼此独立布局的第一制动回路和第二制动回路。

5.根据权利要求4所述的矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统，其特征是：所述制动回路通过电磁换向阀(6)进行制动回路的切换，通过溢流阀(7)保证该制动回路的油压设定值。

6.根据权利要求1所述的矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统，其特征是：所述方向控制阀设置为电磁换向阀(5)。

7.根据权利要求1所述的矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统，其特征是：还包括一回流防止阀，所述回流防止阀设置在液压源和备用油源蓄能器之间，用于允许从液压源向备用油源蓄能器单方向的液压流动，并用于防止在相反方向中的任何液压流动。

8.根据权利要求7所述的矿井提升机双设定值恒力矩二级制动控制系统，其特征是：所述回流防止阀设置为单向阀(8)。