本发明属于液压技术用于各种提升、运输机械,特别是大型提升机安全制动用。 我国七十年代生产的提升机液压站,紧急制动时,用一个节流杆调节,延时时间只有0~0.3秒,二级制动过程很不明显。高速运行中的提升机突然停止,惯性很大,往往引起井中罐笼冲击、钢绳断裂或钢绳严重打滑等重大事故,直接影响到生产和人身安全。
以后改用直流时间继电器控制的二级制动液压站,液压系统中增加了弹簧蓄力器,提升机安全运动基本有了保证。但这种电气延时方法,要一套电气系统配合,给电气设计带来很多麻烦;且直流时间继电器受气候变化,延时时间略有变化;加上继电器厂生产的5~10秒的直流时间继电器供货困难,给配套和使用造成一定困难。
瑞典ASEA公司生产的提升机早就采用液压延时二级制动液压站。但他们的液压站,工作油压高、系统复杂、液压元件国内尚未研制,不适合我国当前的国情。
洛阳矿山机械研究所研制的液压延时二级制动液压站,用一个液压延时阀代替电气时间继电器。其延时阀是用调节节流杆位置来控制流量的,随节流杆两端压差的变化,从延时阀排出的流量是变化的,延时时间不够稳定,不易调准。
本发明在液压延时二级制动液压站中,用一个液压延时阀组代替延时阀,保证了延时时间的稳定。
图1.液压延时二级制动液压站原理图
1.油箱 2.过滤器
3.电机 4.油泵
5.电液调压装置 6.溢流阀
7.减压阀 8.单向阀
9.延时阀组 10.蓄力器
11.12.13.14.电磁换向阀
本液压站原理见图1。它是由油箱〔1〕、过滤器〔2〕、电机〔3〕、油泵〔4〕、电液调压装置〔5〕、减压阀〔7〕、单向阀〔8〕、蓄力器〔10〕、电磁换向阀〔11〕〔12〕〔13〕及延时阀组〔9〕组成。
工作制动部份主要由电液调压装置完成。安全制动部份由延时阀组〔9〕配合其他元件完成。延时阀组由延时阀、单向阀、调速阀组成。延时阀“1”口与制动油缸相连,“2”口通蓄力器,“3”口通油箱,“4”口通过单向阀、调速阀与主油路相连。为保证蓄力器内的压力稳定,加溢流阀〔6〕。
当发生事故时,电气保护回路中任一保护接点打开,电机〔3〕断电,油泵〔4〕停止供油,主油路油压为零。同时电磁换向阀〔12〕〔13〕的电磁铁断电,与Ⅰ管联接的油缸内的压力油直接流回油箱。单向阀〔8〕自动关死,与Ⅱ管联接的油缸内地压力油推动延时阀阀芯,“1”、“2”口相通,即与蓄力器相通,油缸内压力降到蓄力器预调油压值,由蓄力器保压。同时“4”口压力油从调速阀节流口中慢慢排油。压力油继续推动延时阀阀芯,“1”、“2”、“3”口相通,油压降到零,实现二级制动。
图2.延时时间相同,PI级制动油压值不同的二级制动特性曲线。
图3.PI级制动油压值不变,延时时间不同的二级制动特性曲线。
二级制动油压变化特性曲线如图2、3所示。测试所得结果与理论近似。油压从A点降到B点时。与Ⅰ管联接的制动器处于制动状态,与Ⅱ管联接的制动器油缸内的油压降到PI值,由蓄力器保压,整个系统受到1/2制动力矩,开始减速运行。延时t秒后到c点,系统停车,油路与油箱相通,油压降到D点,制动力矩全部加上,完成了二级制动。其中PI级油压值为蓄力器预调压力,反映了第一级制动力矩的值,由减压阀〔7〕、溢流阀〔6〕调定。延时阀排油速度决定了延时时间的长短,通过调速阀控制流量。由于调速阀有压力补偿作用,使延时时间稳定。
为了更好地适应某些特殊情况,如竖井用提升机在井口紧急制动,不能用二级制动。电磁换向阀〔11〕采用直流电,且直接与Ⅱ管制动器相接,不受其它阀故障的影响。当全系统突然断电时,由于电磁换向阀〔11〕采用直流电,可以根据需要打通或关闭,以实现一级制动或二级制动。
本液压站还可接管Ⅲ,安置调绳装置,通过电磁换向阀〔14〕进行调绳操作。
本发明的液压延时二级制动液压站,性能可靠,延时时间稳定、重复性好,且加工制造容易,适合我国国情,特别适用于对现有矿井提升机的改造,为提升机的安全运行提供了保证。本液压站除用于提升机安全制动外,还可用于升船机,空中索道等其他提升、运输机械中。