CN103129919B - 矿井带式输送机盘式制动装置电液控制系统 - Google Patents

Abstract

一种矿井带式输送机盘式制动装置电液控制系统，包括动力部分与执行部分，其所述动力部分通过单向阀与执行部分相连通，并通过PLC程序实现对盘式制动装置的电液控制；其中动力部分为三路：一路为手压泵，另两组由隔爆电机加柱塞泵，每一路通过电磁比例溢流阀和电磁换向阀单独回油；执行部分是通过单向阀分为至少两个以上的执行回路，每个执行回路通过单向阀分为两路，一路接入制动头的液压缸内，一路通过节流阀、电磁换向阀和电磁比例溢流阀连通油箱。本发明采用三路动力源构成，实现了自动转换控制，进一步提高了系统的可靠性和稳定性，而且系统结构瞬时控制，降低了能耗，延长设备的使用寿命。

Description

矿井带式输送机盘式制动装置电液控制系统

技术领域

    本发明涉及一种带式输送机盘式制动控制装置，具体地是一种用于煤矿井下带式输送机盘式制动装置的多回路瞬时电液控制系统。

背景技术

带式输送机是现有煤矿井下唯一的输送煤炭能力最大、效率最高、最经济的连续运输装置，其中盘式制动装置是现有带式输送机实现安全自动控制的关键组成部分，其系统功能是否完善、性能的好坏，制动投入时间的长短，都直接影响着带式输送机的安全与可靠运行。

但是，盘式制动装置用于煤矿井下带式输送机也存在一些不足：首先是几对制动头统一回油，如果带式输送机启动时，油路发生堵塞时，就会造成制动头无法正常打开，影响正常工作；如果是在制动时发生油路堵塞，就会无法回油，不能制动，发生事故，严重的会造成生命财产的重大损失；其次是在带式输送机正常工作时，电机和油泵一直处于工作状态为制动头提供压力，长时间工作制严重影响电机和泵的使用寿命。

在现有技术中，公开号为CN 102295154 A公开了“一种下运带式输送机盘式制动装置用电液控制系统”，由齿轮泵、增速装置、压力变送器、蓄能器、电磁换向阀、比例溢流阀和节流阀构成，其中，蓄能器、电磁换向阀和压力变送器组成动力源，两组动力源一用一备。该系统无外接动力源，直接使用带式输送机滚筒带动齿轮泵转动，为系统提供压力。该系统在使用前，系统须先给蓄能器进行充压；工作过程中齿轮泵始终随滚筒一起工作，齿轮泵的寿命受很大影响；采用统一回路回油，当回路发生堵塞时，影响系统的正常工作。

发明内容

    基于上述现有技术存在的不足，本发明提供一种矿井带式输送机盘式制动装置电液控制系统，以适应煤矿井下特殊环境下对带式输送机的自动控制需求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种矿井带式输送机盘式制动装置电液控制系统，包括动力部分与执行部分，其所述动力部分通过单向阀与执行部分相连通，实现对盘式制动装置的电液控制；其中：

所述动力部分包括互相连通的三个动力源：

一路是由手压泵通过吸油过滤器Ⅰ与油箱连通；手压泵出口通过单向阀Ⅰ、压力变送器、蓄能器连通有单向阀；

二路是柱塞泵Ⅱ通过吸油过滤器Ⅱ与油箱连通；柱塞泵Ⅱ出口通过单向阀Ⅱ、压力变送器、蓄能器连通有单向阀；

三路是柱塞泵Ⅲ通过吸油过滤器Ⅲ与油箱连通；柱塞泵Ⅲ出口通过单向阀Ⅲ、压力变送器、蓄能器连通有单向阀；

所述执行部分是通过单向阀分为至少两个以上的执行回路，每个执行回路通过单向阀分为两路，一路接入制动头的液压缸内，一路通过节流阀、电磁换向阀和电磁比例溢流阀连通油箱。

在上述技术方案中，进一步的附加技术特征在于：

所述至少两个以上的回路是与制动头数量相应，并单独连通油箱。

所述电液控制系统的回油是采用电磁换向阀与电磁比例溢流阀控制。

所述柱塞泵是由隔爆电机驱动。

本发明上述的一种矿井带式输送机盘式制动装置电液控制系统，与现有的控制系统相比，其突出的特点与显著进步在于：

一是本发明控制系统设计有互相连通的三个动力源，一个是手动动力源，另外两个是隔爆电机与柱塞泵动力源，在正常工作时一用一热备，在其中一组发生故障时，另一组能够自动转换投入使用，保证了系统正常工作。在特殊情况下，有手动动力源备用，进一步确保了矿井带式输送机安全可靠的控制。

二是本发明控制系统实现了自动补压，采用压力变送器监测系统压力，系统压力降低是时蓄能器自动为系统补压，当压力变送器检测到系统压力低于最小压力值时，PLC控制隔爆电机带动柱塞泵为系统供油，保证了系统的正常工作压力，实现了完全自动控制。

三是本发明控制系统的回油结构系统采用多回路结构设计，每组制动头单独回油，即使其中一路发生堵塞，其余仍可正常工作，确保了安全制动，其控制系统具有较高的可靠性。

四是本发明控制系统的盘式制动装置制动时，PLC程序控制电磁比例溢流阀内电流大小，进一步控制电磁比例溢流阀的开口大小，控制回油速度，使系统压力按照设定曲线进行泄压，从而保证了带式输送机按设定曲线减速，实现了恒减速度制动。

附图说明

图1是本发明电液控制系统结构原理图。

图中：1：液位液温计；2：空气滤清器；3-1：吸油过滤器Ⅰ；3-2：吸油过滤器Ⅱ；3-3：吸油过滤器Ⅲ；4：手压泵；5-2：溢流阀Ⅱ；5-3：溢流阀Ⅲ；6-2：柱塞泵Ⅱ；6-3：柱塞泵Ⅲ；7-2：隔爆电机Ⅱ；7-3：隔爆电机Ⅲ；8-1：电磁比例溢流阀Ⅰ；8-2：电磁比例溢流阀Ⅱ；8-3：电磁比例溢流阀Ⅲ；9-1：单向阀Ⅰ；9-2：单向阀Ⅱ；9-3：单向阀Ⅲ；9-4：单向阀Ⅳ；9-5：单向阀Ⅴ；9-6：单向阀Ⅵ；9-7：单向阀Ⅶ；11-1：电磁换向阀Ⅰ；11-2：电磁换向阀Ⅱ；11-3：电磁换向阀Ⅲ；12：压力变送器；13：蓄能器；14-1：制动头Ⅰ；14-2：制动头Ⅱ；15：接口；16-1：高压截止阀Ⅰ； 16-2：高压截止阀Ⅱ；16-3：高压截止阀Ⅲ。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。

实施本发明所提供的一种矿井带式输送机盘式制动装置电液控制系统，包括动力部分与执行部分，其中动力部分是通过单向阀Ⅶ9-7与执行部分相连接通，并通过PLC程序，实现对其煤矿井下带式输送机的盘式制动控制。

其中，上述动力部分包括三个互相连通的动力源如下：

一路是由手压泵4通过吸油过滤器Ⅰ3-1与油箱连通，手压泵4出口通过管道上设置的单向阀Ⅰ9-1、压力变送器12和蓄能器13连通有总单向阀Ⅶ9-7；同时也与其余两路动力源相连通，并通过单向阀Ⅶ9-7与执行部分相应的回路连通，实现手动控制。该控制回路是在停电或是在其余两路发生故障时备用。

二路是柱塞泵Ⅱ6-2通过吸油过滤器Ⅱ3-2与油箱连通；隔爆电机Ⅱ7-2通过联轴器与柱塞泵Ⅱ6-2连接，柱塞泵Ⅱ6-2的出口通过设置于管路上的单向阀Ⅱ9-2、压力变送器12、蓄能器13与单向阀Ⅶ9-7连通；同时也与手动动力源和另一路路动力源相连通，并通过单向阀Ⅶ9-7与执行部分相应的回路连通，实现瞬时自动控制。该控制系统是在正常工作状态下进行瞬时自动控制。

三路是柱塞泵Ⅲ6-3通过吸油过滤器Ⅲ3-3与油箱连通；隔爆电机Ⅲ7-3通过联轴器与柱塞泵Ⅲ6-3连接，柱塞泵Ⅲ6-3通过设置于管路的单向阀Ⅲ9-3、压力变送器12、蓄能器13与单向阀Ⅶ9-7连通；同时也与手动动力源和另一路路动力源相连通，并通过单向阀Ⅶ9-7与执行部分相应的回路连通，实现瞬时自动控制。该控制系统是在正常工作状态下进行备用的瞬时自动控制。

在上述具体实施时，所述执行部分是根据实际所需设计的，而且是通过单向阀Ⅶ9-7分为多个回路，每个回路是再通过单向阀分为两路，一路接入制动头14的液压缸内；一路接通截止阀16、电磁换向阀11和电磁比例溢流阀8连通油箱。其中，所述多个回路是至少两个以上的回路与制动头数量相应，且各个回路是单独连通油箱的，并采用电磁换向阀与电磁比例溢流阀进行自动控制，实现瞬时自动控制。

本发明上述实施的一种矿井带式输送机盘式制动装置电液控制系统，在带式输送机工作发出起动信号时，电机起动带动柱塞泵为系统供油，溢流阀提供安全保护作用，油液经过单向阀为蓄能器冲液；另一路进入制动头的液压缸内，压缩制动头内碟簧，松开闸盘，此时电磁换向阀打在左位，进行系统保压，压力变送器检测系统压力达到设定值时，给PLC返回信号，电机停止工作，系统保压，在系统出现不可避免的泄露出现压力降低时，蓄能器自动补压，在压力降低至最小设定值时，PLC控制电机启动，重新为系统补压。

设计发明一种瞬时多回路盘式制动装置电液控制系统，用于煤矿井下带式输送机，其控制系统动力源一用一热备，在其中一路发生故障时，另一路能自动转变投入使用，增强了系统的可靠性；该系统为瞬时工作制，采用蓄能器为系统自动补压，提高了电机和泵的使用效率和寿命；系统回油为多回路设计，每对制动头单独回油，避免在因为油路堵塞而影响整套设备正常工作，能保证在其中一路发生堵塞后，仍可实现正常制动；该系统设计结构简单，维护方便，降低能耗，提高了使用寿命，增强了安全可靠性。

    下面通过具体实现过程进一步说明本发明的具体实施方式：

如附图1所述，带式输送机工作时，发出起动信号，经过PLC处理后控制电磁换向阀11得电打向左位，同时隔爆电机Ⅱ7-2起动，带动柱塞泵Ⅱ6-2工作从油箱吸油，油液经单向阀Ⅱ9-2为蓄能器13冲液，油液流经单向阀Ⅶ9-7分为多路，任一油路经过单向阀后，油液分为两路，一路进入制动头14的液压缸，压缩碟簧使制动头松开闸盘，另一路流向电磁换向阀11；压力变送器12检测到系统压力达到设定值后，给PLC返回信号，控制隔爆电机Ⅱ7-2失电，停止工作，给系统返回启动信号，带式输送机正常起动。在工作过程中，由于系统不可避免的存在泄漏等问题是系统压力下降后，蓄能器13自动为系统补压，当压力降低至最小设定值后，压力变送器12给PLC返回信号，PLC控制隔爆电机Ⅱ7-2启动，重新为系统补压。隔爆电机Ⅲ和柱塞泵Ⅲ作为备用动力源使用，若上一回路出现故障，可自动转换投入使用。

带式输送机停车制动时，PLC发出信号使电磁换向阀11失电，制动头内液压油经过电磁换向阀11进入电磁比例溢流阀8，此时PLC控制电磁比例溢流阀8的电流信号，从而控制电磁比例溢流阀8的开口度，使液压油按一定规律回油，使带式输送机实现恒减速制动。

该盘式制动器用电液控制系统采用瞬时工作制，一旦盘式制动器达到松闸状态，PLC控制隔爆电机Ⅱ7-2和柱塞泵Ⅱ6-2立即停止运行，进而依靠单向阀9、电磁换向阀11及蓄能器13进行可靠的保压。利用压力变送器12实现对系统的压力进行在线监测，一旦系统压力降低到设定的一定范围，PLC控制隔爆电机Ⅱ7-2启动进行补压，直至重新达到设定压力。避免动压保持松闸的长时工作制引起高油温，造成液压系统的泄露等故障, 降低能耗，提高设备使用寿命。

Claims (4)

1.一种矿井带式输送机盘式制动装置电液控制系统，包括动力部分与执行部分，其所述动力部分通过单向阀（9-7）与执行部分相连通，并通过PLC程序实现对盘式制动装置的电液控制；其中：

所述动力部分包括互相连通的三个动力源：

一路是由手压泵（4）通过吸油过滤器Ⅰ（3-1）与油箱连通；手压泵（4）出口通过单向阀Ⅰ（9-1）、压力变送器（12）、蓄能器（13）连通有单向阀（9-7）；

二路是柱塞泵Ⅱ（6-2）通过吸油过滤器Ⅱ（3-2）与油箱连通；柱塞泵Ⅱ（6-2）出口通过单向阀Ⅱ（9-2）、压力变送器（12）、蓄能器（13）连通有单向阀（9-7）；

三路是柱塞泵Ⅲ（6-3）通过吸油过滤器Ⅲ（3-3）与油箱连通；柱塞泵Ⅲ（6-3）出口通过单向阀Ⅲ（9-3）、压力变送器（12）、蓄能器（13）连通有单向阀（9-7）；

所述执行部分是通过单向阀（9-7）分为至少两个以上的执行回路，每个执行回路通过单向阀分为两路，一路接入制动头的液压缸内，一路通过节流阀、电磁换向阀和电磁比例溢流阀连通油箱。

2.如权利要求1所述的矿井带式输送机盘式制动装置电液控制系统，其所述至少两个以上的回路是与制动头数量相应，并单独连通油箱。

3.如权利要求1或2所述的矿井带式输送机盘式制动装置电液控制系统，其所述电液控制系统的回油是采用电磁换向阀与电磁比例溢流阀控制。

4.如权利要求1所述的矿井带式输送机盘式制动装置电液控制系统，其所述柱塞泵是由隔爆电机驱动。