恒减速制动系统 在姚桥煤矿 2# 主井提升机的应用

恒减速制动系统 在姚桥煤矿 2# 主井提升机的应用

路洋洋

上海大屯能源股份有限公司姚桥煤矿 江苏徐州 221611

摘要：姚桥煤矿2#主井提升机液压站原来为TS164，现已改为E143D多通道恒减速液压站。该液压站通过自动调节制动力矩，按照设定的减速度进行制动，从根本上改善了制动性能，有效提高提升机安全制动时的可靠性和安全性。

关键词： 提升机 制动系统 安全制动 液压站 电控

1 概述

矿井提升机是矿山井工开采的咽喉设备。随着矿井提升向深井、高速、载系统发展，提升载荷大、速度快、工况复杂，传统的恒力矩二级制动控制系统， 在不同工况下制动减速度变化大，制动过程不平稳，降低了设备的安全性能 和 使用寿命，很难满足设备对安全制动的要求。

姚桥煤矿2#主井提升机原液压站为TS164型，自2007年改造使用至今，设备老化，故障率偏高，泄露严重，夏季油温过高等，影响了主井提升机的安全运行，为此姚桥煤矿于2019年11月将2#主井提升机制动系统改为E143D型，该制动系统的恒减速制动功能很好的解决制动过程存在的问题。

E143D多通道恒减速制动系统在紧急制动时，能使制动减速度不随负载、工况变化而变化，始终按预先设定的减速度值进行制动，极大提高设备的运行安全。同时恒减速功能按多通路并联设计，实现了安全制动回路的冗余和故障回路的自动隔离，保证了设备始终处于恒减速制动的保护下运行在紧急制动工况下，通过电液恒减速控制系统实现提升系统安全平稳制动,满足矿山对设备运行安全的需求。

2 E143D恒减速液压站的原理

2.1 液压站主要参数

2.2 液压站工作原理

正常工作——待机状态下，系统通过压力传感器11.3和11.4判断蓄能器充压压力，如果其值小于设定值，阀18失电，油泵启动，比例溢流阀10的控制信号由0增加到Vmax，油泵泵出的油液全部进入蓄能器进行充压；当压力值达到设定压力后，比例阀信号由Vmax降到0，控制油压从Pmax降到系统残压，电磁阀18得电，系统转为备妥状态；在备妥状态，系统给出开闸命令，油泵电机运转，比例溢流阀10的控制信号由0增加到Vmax，压力油进入闸盘油缸。随着闸盘打开压力由零升至Pmax。需要合闸时，闸信号由Vmax降到0，控制比例溢流阀压力从Pmax降到系统残压，实现合闸。

安全制动——提升系统发生重故障时，系统安全回路断开，闸控系统液压站油泵电机立即断电，比例溢流阀断电，油泵停止供油；G1阀断电，制动器回路切入蓄能器24和比例方向阀17、溢流阀19组成的恒减速制动回路；制动系统油压降至溢流阀19设定值——即贴闸压力，在此过程，闸间隙降为零；同时，DSP数字恒减速控制板根据安装于提升机主轴端的测速机和编码器反馈的容器位置和速度参数，开始调节比例方向阀控制信号，以控制制动器油压，快速连续调节制动力矩，直至提升机速度降至接近于零，最终达到按恒定减速度减速停车的效果。调整结束后，G3、G4阀带电，系统完全卸荷，制动器以大于3倍静张力差的力矩完全抱闸。

3 E143D恒减速电控系统原理

3.1 电控系统主要参数

3.2 电控系统工作原理

3.2.1 工作制动

提升机工作制动主要是电控系统通过比例溢流阀调节制动油压的大小，它将电流信号变换成油压的高低，以控制制动器制动力的大小，实现对提升机的控制需要。

在工作制动中液压站安装两套比例溢流阀KT1、KT2，采用串联工作方式控制液压站工作油压。当提升机控制系统发出“工作闸”指令后，根据工作制动方式不同，制动手柄位移或PLC 模拟量模块输出给定电压信号到两套比例溢流阀的放大器KT1、KT2，给定电压信号控制着比例溢流阀的电流大小，进而控制制动力的大小。制动电控系统通过增加两套比例溢流阀的电流，使油压上升到最高压力盘形制动器打开，提升机正常运行。当提升机运行到接近井口位置时，减小两套比例溢流阀电流，系统压力降低到贴闸皮值，盘形制动器进行预贴闸。提升机运行到停车位置时，两套比例溢流阀电流迅速下降为零，系统压力降为残压，提升机抱闸停车。

3.2.2 紧急制动

3.2.2.1 恒减速制动

提升系统正常工作时，恒减速制动调节系统不起作用，处于封锁状态。当提升系统安全制动时，恒减速制动调节系统投入工作，速度环和压力环解除封锁参与系统控制。与此同时，“制动减速度给定环节”从与提升机运行速度成比例的电平信号开始，按照给定的减速度形成速度给定曲线，该给定值加到速度调节器，经过运算输出与制动力的大小成比例的电压信号，经“油压形成环节”转换成油压给定值。该给定值送到“压力调节器”与压力反馈相比较后形成比例方向阀电流，进而控制制动力的大小，使提升机的速度随给定值变化并达到预期的减速度。当提升机速度小于0.5 米/秒时，液压站的G3、G4阀断电，盘型制动器的油压为零，制动系统提供全制动力。但当提升机运行到接近井口或井底某一位置时，若发生紧急制动，则只能实行一级制动。

恒减速制动恒值闭环调节

3.2.2.2 一级制动

一级制动是指在提升机运行至距离井口、井底某一位置后进行紧急制动，这时比例溢流阀给定电压给出为零，所有电磁阀断电，制动器的油压迅速回到零，使整个提升系统处于全制动状态。

4 结语

姚桥煤矿2#主井通过恒减速制动系统技术改造的应用，解决了2#主井提升机的隐患，降低了维护量，符合煤矿提升系统生产环境及安全需求，有效的减少人力物力投入，提高生产效率，起到降本增效的作用，最终达到了监、管、控一体化的目。同时恒减速制动系统的自清洁能力和液压油的自冷却装置，使得恒减速制动系统在频繁使用和恶劣条件下使用提供了保障，且系统主要控制元件具有动作检测反馈功能，配合电控程序，可进行系统状态自检，以便对各个元件进行判断，使恒减速制动系统性能更优越、更可靠。

参 考 文 献

[1] 煤矿用多绳摩擦式提升机安全检验规范 AQ1036-2007 

[2] 刘贺伟 张伟．多通道闸控系统用户手册 ．中信重工机械股份有限公司，2019

[3] 多绳摩擦式提升机 GB-10599-2010

作者简介:路洋洋(1987-)，男，工程师。现在上海大屯能源股份有限公司姚桥煤矿机电科从事机电技术管理工作。

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