內(nèi)科大礦井運輸與提升設(shè)備教案第6章 礦井提升機的制動系統(tǒng)

第六章礦井提升機的制動系統(tǒng)單元標題：第六章礦井提升機的制動系統(tǒng)教學(xué)時數(shù)：（6）學(xué)時，其中理論授課（6）學(xué)時、實驗（課外）（）學(xué)時、上機（）其它（）學(xué)時，其它是指：教學(xué)目的與要求：理解和掌握塊閘制動系統(tǒng)理解和掌握盤閘制動系統(tǒng)了解盤閘制動器液壓站主要教學(xué)內(nèi)容：塊閘制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理盤閘制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理了解盤閘制動器液壓站的結(jié)構(gòu)和工作原理教學(xué)重點與難點：重點：盤閘制動系統(tǒng)的工作原理難點：盤閘制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)課后作業(yè)：課后體會：講解過程一定要注意結(jié)合調(diào)壓裝置的圖介紹調(diào)壓原理上次課內(nèi)容回顧及本次課內(nèi)容引出：（5分種）礦井提升機的組成深度指示器的作用和工作原理第六章礦井提升機的制動系統(tǒng)第一節(jié)概述一、制動系統(tǒng)的組成和類型提升機制動系統(tǒng)是礦井提升機的重要組成部分，它直接關(guān)系到提升設(shè)備的安全運行，它由制動器（執(zhí)行機構(gòu)，通常也稱為閘）和傳動機構(gòu)兩部分組成，它直接影響提升機的正常工作和安全，因此對提升機的制動系統(tǒng)必須給予充分的重視。制動器是直接作用到制動輪或制動盤上產(chǎn)生制動力矩的部分，傳動機構(gòu)是控制并調(diào)節(jié)制動力矩的部分。制動器按其結(jié)構(gòu)可分為盤式閘和塊式閘（角移式和平移式）等；傳動機構(gòu)按傳動能源可分為油壓、氣壓或彈簧等。新型JK2~5m、JK-A型、JKB型提升機及多繩摩擦式提升機采用液壓控制的盤式制動系統(tǒng)；舊型KJ2~3m提升機使用油壓角移式制動系統(tǒng)，KJ4~6m提升機使用氣壓平移式制動系統(tǒng)。二、制動系統(tǒng)的作用提升機制動系統(tǒng)的作用有以下幾點：（1）正常工作制動，即在減速階段參與提升機的速度控制。如減速階段在滾筒上產(chǎn)生制動力矩使提升機減速，在下放重物時加閘限制下放速度；（2）正常停車制動，即在提升終了或停車時能可靠地閘住提升機；（3）安全制動，即當提升機工作不正?；虬l(fā)生緊急事故時，如提升速度過高、過卷、過流、欠壓等故障出現(xiàn)時，進行緊急制動，迅速可靠地閘住提升機；（4）調(diào)繩制動，即雙滾筒提升機在更換提升水平、調(diào)繩或更換鋼絲繩時，能可靠地閘住活滾筒（有些制動器，如公共驅(qū)動的角移式制動，不具備此項功能），松開死滾筒，以實現(xiàn)更換水平、調(diào)繩的操作。三、對制動系統(tǒng)的要求為了使制動系統(tǒng)能完成上述工作，以保證提升工作安全順利進行，《煤礦安全規(guī)程》對提升機制動系統(tǒng)提出如下要求：（1）對于立井或傾角大于30°的斜井最大制動力矩不得小于提升或下放最大靜負荷力矩的3倍；（2）對于雙滾筒提升機在用定車裝置調(diào)整滾筒旋轉(zhuǎn)的相對位置時，制動裝置在各滾筒上的制動力矩，不得小于該滾筒懸掛提升容器和鋼絲繩重力所產(chǎn)生的靜力矩的1.2倍；（3）在同一制動力矩作用下，安全制動時，上提及下放貨載，其減速度是不同的。在立井和傾斜巷道中使用的提升機，安全制動時，全部機械的減速度必須符合表6—1的規(guī)定。表6—1全部機械的減速度規(guī)定值傾角減速度傾角規(guī)定值運行狀態(tài)/（m/s2）運行狀態(tài)＜15°15°≤θ≤30°＞30°上提重載下放重載≤az≥0.75≤az≥0.3az≤5≥1.5式中az——自然減速度，m/s2；g—重力加速度，m/s2；θ—井巷傾角，（°）；—繩端載荷的運行阻力系數(shù)，一般取0.010～0.015。對于質(zhì)量模數(shù)（提升系統(tǒng)的變位質(zhì)量與實際最大靜張力之比）較小的提升機，上提重載時的安全制動減速度如超過上述規(guī)定的限值時，可將安全制動時產(chǎn)生的最大制動力矩值適當降低，但不得小于提升或下放最大靜負荷力矩的2倍。(4)對于摩擦式提升機工作制動或安全制動的減速度，不得超過鋼絲繩的滑動極限，即不引起鋼絲繩打滑；(5)安全制動必須能自動、迅速和可靠地實現(xiàn)，制動器的空動時間（由安全制動開始動作起至閘瓦剛剛接觸到制動輪上的一段無效時間）氣壓塊閘不得超過0.5s，液壓塊閘不得超過0.6s，盤式閘制動器不得超過0.3s。以上(1)、(2)、(3)、項的規(guī)定是最基本的和必需的。否則，若制動力矩過小，產(chǎn)生的減速度太小，使本來立即停車能防止的事故，由于停車時間太長而造成事故；若制動力矩太大，產(chǎn)生的制動減速度過大，就會出現(xiàn)過大的動負荷，這對提升系統(tǒng)很不利，會影響機械的使用壽命。上面的規(guī)定中，為什么同一個安全制動力矩，在《煤礦安全規(guī)程》中對上提重載和下放重載規(guī)定了不同的安全制動減速度限值呢？這需要分析上提和下放重載安全制動時，作用到提升系統(tǒng)上各種力矩的相互關(guān)系?，F(xiàn)以圖6-1的提升系統(tǒng)為例：圖6-1提升系統(tǒng)安全制動時的力矩(a)—上提貨載(b)—下放貨載對于圖中(a)，可寫出力矩平衡方程式：（6-1）式中——靜阻力矩，為靜力矩及阻力矩之和；——制動力矩；——上提貨載時的動力矩，亦稱慣性力矩，由下式確定：（6-2）——滾筒半徑；——上提貨載時的安全制動減速度；∑m——變位到滾筒圓周上的全部運動部件的質(zhì)量。將（6-2）式代入（6-1）式可得出：(6-3)對于圖中()，可寫出下放貨載進行安全制動時力矩平衡方程式：(6-4)式中——下放貨載時的動力矩，由下式確定：（6-5）——下放貨載時的安全制動減速度。將（6-5）式代入（6-4）式可得出：（6-6）由以上（6-3）和（6-6）式可以看出提升機在同一個安全制動力矩Mzh的作用下，上提貨載時產(chǎn)生的減速度要比下放貨載時產(chǎn)生的減速度大。因為上提時提升系統(tǒng)靜阻力矩作用方向與制動力矩作用方向一致；而在下放時正好相反，造成了上提時產(chǎn)生的減速度比下放時大。第二節(jié)塊閘制動系統(tǒng)塊閘式制動系統(tǒng)用于老產(chǎn)品KJ系列提升機上，它包括塊閘式制動器和油壓或氣壓制動傳動系統(tǒng)。塊閘式制動器按結(jié)構(gòu)分為角移式、平移式和綜合式等。在KJ2~3m提升機上采用角移式制動器、油壓制動傳動系統(tǒng)；KJ4~6m提升機上采用平移式制動器、氣壓制動傳動系統(tǒng)；KJ-A系列過渡型提升機采用綜合式塊閘制動系統(tǒng)。一、制動裝置的執(zhí)行機構(gòu)（一）角移式塊閘制動器KJ型2~3m系列提升機制動裝置的執(zhí)行機構(gòu)是采用角移式塊閘制動器。在雙滾筒提升機上，制動器作用于滾筒內(nèi)側(cè)的制動輪上；在單滾筒提升機上，則作用于滾筒兩外側(cè)的制動輪上。如圖6-2所示。圖6-2角移式制動器頂絲；2—前制動梁；3—軸承；4—拉桿；5—三角杠桿；6—閘瓦；7—后制動梁；8—調(diào)節(jié)螺母；9—制動輪前制動梁2和后制動梁7是鋼焊接結(jié)構(gòu)件，它們經(jīng)三角杠桿5，用拉桿4彼此相連接，以木質(zhì)或石棉塑料壓制的閘瓦6固定于前、后制動梁上。利用拉桿4左端的調(diào)節(jié)螺母8來調(diào)節(jié)閘瓦6與制動輪9之間的閘瓦間隙。兩制動梁下端與支撐軸承3相連接。前制動梁2的外側(cè)設(shè)有擋釘（頂絲）1用來支撐調(diào)整前制動梁，以保證兩閘瓦對于制動輪具有相同的閘瓦間隙。當進行制動時，通過制動裝置傳動系統(tǒng)，使三角杠桿5的右端按逆時針方向轉(zhuǎn)動，推動前制動梁2，并經(jīng)拉桿4帶動后制動梁7，使制動梁繞其鉸接點（軸承3）轉(zhuǎn)動一個不大的角度，使兩個閘瓦壓向制動輪9產(chǎn)生制動。當三角杠桿按順時針方向轉(zhuǎn)動時松閘。角移式制動器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較簡單，維護方便；缺點是閘瓦的圍抱角較小(=60°~70°)，所以產(chǎn)生的制動力矩也較小，而且由于閘瓦表面的壓力分布不夠均勻，因而閘瓦上下磨損也不均勻。一般用在中小型提升機上。（二）平移式制動器平移式制動器結(jié)構(gòu)如圖6-3所示。圖6-3平移式制動器1—安全制動重錘；2—安全制動氣缸；3—工作制動氣缸；4—制動拉桿；5—輔助立柱；6—三角杠桿；7—立柱；8—制動杠桿；9—頂絲；10—制動梁；11—橫拉桿；12—可調(diào)節(jié)拉桿；13—閘瓦；14—制動輪后制動梁10用鉸接軸同立柱7相連后，又用鉸接軸支承在混凝土地基上，它的上、下端各安設(shè)一個三角杠桿6，用可調(diào)節(jié)拉桿12彼此保持聯(lián)系；前制動梁10亦用鉸接軸同立柱7和輔助立柱5鉸接，支承在混凝土地基上，基礎(chǔ)下端安設(shè)一個三角杠桿6。前、后制動梁用橫拉桿11彼此上、下連接起來，通過制動立桿4、制動杠桿8，受工作制動氣缸3或安全制動氣缸2的控制：工作制動氣缸充氣時抱閘，排氣時松閘；安全制動氣缸工作情況卻與工作制動氣缸相反，即充氣時松閘，排氣時抱閘。當工作制動氣缸3充氣或安全制動氣缸2排氣時，都可使制動立桿4向上運動，通過三組三角杠桿6、上下拉桿11和可調(diào)節(jié)拉桿12等，驅(qū)使前后制動梁10而帶動閘瓦13壓向制動輪14產(chǎn)生制動作用；反之，若工作制動氣缸3排氣或安全制動氣缸2充氣，都會使制動立桿4向下運動，從而實現(xiàn)提升機的松閘。這種制動器前后制動梁的動作是近似平移的。前制動梁10受立柱7和輔助立柱5的支承，形成四連桿機構(gòu)，當輔助立柱5和立柱7接近垂直位置時（制動梁的位移僅達2mm左右），基本上可保證前制動梁的平移性。但是，后制動梁由于僅由立柱7支承，它的平移性并不是在所有情況下都能保證。頂絲9的作用是使閘瓦等速離開制動輪，從而改善閘瓦間隙。平移式制動器的優(yōu)點是：閘瓦的圍抱角比角移式制動器的大，平移式制動器閘瓦的圍抱角在90°~110°范圍內(nèi)，因而產(chǎn)生的制動力矩較大，閘瓦壓力及磨損比較均勻，所以一般多采用平移式制動器。其缺點是：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，安裝時調(diào)整較為困難。二、制動工作原理角移式制動系統(tǒng)的制動工作原理如圖6—4所示。圖6—4角移式制動系統(tǒng)立桿；2—電磁鐵；3—制動杠桿；4—差動杠桿；5—四通閥；6—三通閥；7—液壓缸；8—重錘當司機把制動手把拉向身邊，三通閥6活塞下降，打開制動液壓缸通向貯油缸的通路，在重錘8的重力作用下，液壓缸內(nèi)的油液流出，重錘8下降，立桿1上移給制動輪施加制動力，同時由于杠桿3順時針方向轉(zhuǎn)動，經(jīng)差動杠桿4傳動，使三通閥6的活塞上升，直至重新把油口堵住為止。保持一定制動力。松閘時與上述過程相反。安全制動時，電磁鐵2斷電，四通閥閥芯下落打開制動油缸7通向貯油缸的通路。為了安全制動時，液壓缸能順利出油而不受三通閥的影響，有一條管路直接與四通閥相連。此外，為避免在安全制動時，一方面回油，一方面又進油，造成不安全現(xiàn)象，三通閥的進油口串接在四通閥上，以便安全制動時四通閥芯下落把進油口堵住。第三節(jié)盤式閘制動系統(tǒng)盤式制動系統(tǒng)是應(yīng)用于礦井提升機上的新型制動系統(tǒng)，用于XKT系列和JK系列礦井提升機及JKD型多繩摩擦輪提升機上。盤式閘制動系統(tǒng)與塊閘制動系統(tǒng)比較，它具有以下一些優(yōu)點：（1）多副制動器同時工作，即使有一副失靈，也只能影響部分制動力矩，因而安全可靠性高；（2）制動力矩的調(diào)節(jié)是用液壓站的電液調(diào)壓裝置實現(xiàn)的。操縱方便，制動力矩的可調(diào)性好；（3）慣性小、動作快、靈敏度高；（4）重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、體積??；（5）安裝和維護使用較為方便；（6）通用性強，且便于實現(xiàn)礦井提升自動化。盤式制動裝置的缺點為：（1）對制動盤和盤式閘的制造精度要求高；（2）對閘瓦的性能要求較高。盤式閘制動系統(tǒng)包括兩部分，即盤式閘制動器和液壓站。前者是制動系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)成，后者是系統(tǒng)的控制裝置。一、盤式制動器的結(jié)構(gòu)及工作原理盤式制動器與塊閘不同，它的制動力矩是靠閘瓦沿軸向從兩側(cè)壓向制動盤產(chǎn)生的，制動閘徑向布置于滾筒周邊的制動盤上。為了使制動盤不產(chǎn)生附加變形，主軸不承受附加軸向力，盤式制動閘都是成對使用，每一對叫做一副盤式制動器。根據(jù)所要求的制動力矩的大小，每一臺提升機上可以同時布置兩副、四副或多副盤式制動器。各副盤式制動器都是用螺栓安裝在支座上，支座為整體鑄鋼件，經(jīng)過墊板用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上。盤式制動器在制動盤上的配置見圖6—5所示。盤式制動器工作原理圖如圖6—6所示。圖6—5盤式制動器在制動盤上配置示意圖圖6—6盤式制動器工作原理圖盤式制動器；2—支座；3—滾筒；4—擋繩板；5—制動盤1—閘瓦；2—盤形彈簧；3—油缸；4—活塞；5—后蓋；6—筒體；7—制動器體；8—制動盤盤式制動器的工作原理是靠油壓松閘、靠盤形彈簧力制動，當壓力油充入油缸3時，推動活塞4，帶動筒體6，閘瓦1移動，壓縮盤形彈簧2，閘瓦離開制動盤8，呈松閘狀態(tài)。當油缸內(nèi)油壓降低時，盤形彈簧就恢復(fù)其松閘狀態(tài)時的壓縮變形，靠彈簧力推動筒體、閘瓦，帶動活塞移動，使閘瓦壓向制動盤產(chǎn)生制動力，達到對提升機施加制動的目的。盤式制動器結(jié)構(gòu)如圖6—7所示。圖6—7盤式制動器結(jié)構(gòu)圖1—制動器體；2—盤形彈簧；3—彈簧墊；4—卡圈；5—擋圈；6—鎖緊螺栓；7—泄油管；8—密封圈；9—油缸蓋；10—活塞；11—后蓋；12、13—密封圈；14—連接螺栓；15—活塞內(nèi)套；16、19—密封圈；17—進油接頭；18—放氣螺栓；20—調(diào)節(jié)螺母；21—油缸；22—螺孔；23、24—密封圈；25—擋板；26—壓板螺栓；27—墊圈；28—帶筒體的襯板；29—閘瓦；30—制動盤二、盤式制動器主要參數(shù)的計算1、正壓力N的計算如圖6—6所示，當閘瓦與制動盤接觸時，活塞同時受到彈簧作用力F2及油壓力p產(chǎn)生的作用力F1，故活塞通過閘瓦壓向制動盤的正壓力N為：（6-7）當改變油壓力p時，正壓力N相應(yīng)發(fā)生變化。當油壓時，，所以正壓力達到最大值Nmax，，此時為全制動狀態(tài)；當油壓時，，活塞壓縮盤形彈簧，，閘瓦的間隙大于零，此時為全松閘狀態(tài)。若油壓為某一值px時，使，此時閘瓦間隙為零，但不產(chǎn)生制動力。若油壓在范圍內(nèi)變化，這時F2變化很小，而F1變化，從而改變N值，達到調(diào)節(jié)制動力矩的大小的目的。當壓力油充入油缸21時，推動活塞10，帶動筒體28、閘瓦29向左移動，壓縮盤形彈簧2，閘瓦離開制動盤30，呈松閘狀態(tài)。盤式制動器在制動盤上產(chǎn)生的制動力矩，取決于正壓力的數(shù)值。（6-8）式中——制動力矩，N·m；——閘瓦對制動盤的摩擦系數(shù)，一般取0.3~0.35，或根據(jù)實測確定；——制動盤平均摩擦半徑，m；——提升機制動器副數(shù)。對于每一規(guī)格的提升機根據(jù)實際使用條件，按照《煤礦安全規(guī)程》對制動系統(tǒng)的要求，可計算出合適的制動力矩，制動力矩的大小受四個方面的限制：（1）根據(jù)總制動力矩不得小于3倍最大靜負荷力矩的要求≥（6-9）式中——最大靜負荷力矩，對于雙容器提升，，N·m；——一次提升貨載質(zhì)量，kg；——提升鋼絲繩每米質(zhì)量，kg/m；——提升高度，m；——提升機滾筒半徑，m。（2）根據(jù)雙滾筒提升機調(diào)繩或更換水平時制動裝置在每個滾筒上的制動力矩應(yīng)不小于調(diào)繩力矩的1.2倍要求，即≥（6-10）式中——調(diào)繩力矩，，N·m；——調(diào)繩時制動器在每個滾筒上產(chǎn)生的制動力矩，N·m；——提升容器的質(zhì)量，m。（3）根據(jù)上提重載安全制動減速度不得超過5m/s2的要求，總制動力矩為≤5∑（6-11）（4）根據(jù)下放重載安全制動減速度不得小于1.5m/s2的要求，總制力矩為≥1.5∑（6-12）由式（6-9）~（6-12）可確定出合適的制動力矩，從而由式（6-8）可確定出正壓力的大小。2、最大工作油壓的計算需要松閘以解除制動時，壓力油在油缸內(nèi)作用于活塞上的推力需要克服三部分的力：（1）盤形彈簧的預(yù)壓縮反力，其數(shù)值等于正壓力；（2）為保持必須的閘瓦間隙使彈簧壓縮的反力；（3）制動器各運動部分的阻力。故活塞推動力可寫成（6-13）式中——所需正壓力，；——閘瓦間隙，一般取1~1.5mm，最大不能大于2mm；——盤形彈簧剛度，N/mm；——一組盤形彈簧的片數(shù)；——制動器各運動部分的阻力。制動器所需的最大工作油壓為：（6-14）式中——油缸直徑，cm；——活塞桿直徑，cm。JK型礦井提升機及JKM型多繩摩擦式提升機所配用的盤式閘制動器的參數(shù)見表6—2，表中p0值是按產(chǎn)品設(shè)計允許最大靜張力差確定的，而在生產(chǎn)中，一般提升系統(tǒng)的實際最大靜張力差小于提升機的設(shè)計允許最大靜張力差，故應(yīng)當根據(jù)礦井實際最大靜張力差確定出盤式制動器的最大工作油壓值。三、盤式制動器調(diào)整與維護1、閘瓦間隙的調(diào)整盤式制動器閘瓦與制動盤之間的間隙不得大于2mm，當閘瓦間隙超過規(guī)定值時應(yīng)及時調(diào)整。調(diào)整之前，應(yīng)先將提升容器停在井筒中交鋒位置，并將滾筒用定車裝置鎖住，向制動油缸充入壓力油，使制動器處于全松閘狀態(tài)，用塞尺測量閘瓦與制動盤之間的間隙。然后用調(diào)整螺母，把閘瓦間隙調(diào)整到1mm左右。在進行調(diào)整時，一副閘瓦的兩個閘應(yīng)同時調(diào)整。調(diào)整好后，應(yīng)進行閘的試運行，并重新測量其間隙，如有變化應(yīng)進一步調(diào)整。2、盤形彈簧的檢查盤形閘制動力是由盤形彈簧產(chǎn)生的。為了使制動盤兩邊作用的一對閘瓦的作用力相等而且動作同步，各盤形彈簧的特性應(yīng)該盡量一致，必須加強對盤形彈簧的檢查和維護。盤形彈簧可按下述方法檢查：首先使閘瓦合上，機器處于全抱閘狀態(tài)。再向制動油缸緩慢地充入壓力油，使制動油缸內(nèi)壓力慢慢升高，各閘瓦就在不同壓力下逐個松開。記錄下閘瓦離開制動盤時的放開壓力，如果各閘瓦的放開壓力有明顯的差別時，則應(yīng)檢查在較低油壓下放開的閘，并檢查其盤形彈簧。一般同一副閘瓦，當放開壓力差超過5%時，應(yīng)拆開在低壓下放開的那半個閘進行檢查；各副閘之間，最高放開壓力與最低放開壓力差不應(yīng)超過10%。盤形彈簧的壽命，制造廠是按5×105循環(huán)次數(shù)設(shè)計的，在使用中，應(yīng)當根據(jù)實際情況確定彈簧的使用壽命：（6-15）式中T1——每年工作時數(shù)（小時）；n1——每小時提升次數(shù)；n2——每提升一次松閘次數(shù)。在接近疲勞壽命時，更應(yīng)加強對彈簧的檢查。3、盤式制動閘的檢查與維護（1）閘瓦的厚度大約為15mm，當閘瓦磨損到5mm時，必須進行更換。（2）應(yīng)定期檢查各密封處的密封圈是否損壞，如有損壞應(yīng)及時更換。（3）制動盤偏擺值越小越好，最大不應(yīng)超過0.5mm，否則，會影響制動盤的正常工作，加快閘瓦的磨損。四、液壓站的結(jié)構(gòu)及工作原理液壓站與盤形制動器相互配合構(gòu)成了盤式閘制動系統(tǒng)。液壓站的作用是產(chǎn)生高壓油，控制盤形制動器。根據(jù)工作需要，其作用為：（1）在提升機正常工作時，產(chǎn)生工作制動所需的油壓，使盤式制動器產(chǎn)生所需的制動力矩；（2）在提升機工作異常時，使盤形制動器能迅速回油，實現(xiàn)二級安全制動；（3）根據(jù)多水平生產(chǎn)或提升鋼絲繩伸長時調(diào)繩的需要控制雙滾筒提升機活滾筒的調(diào)繩離合裝置。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同液壓站有兩種形式，一種用于雙滾筒提升機，另一種用于單滾筒提升機和多繩摩擦式提升機。下面以TY1-D/S（D、S表示用于單、雙滾筒提升機）液壓站為例，介紹液壓站是如何實現(xiàn)以上三個作用的。TY1-D/S型液壓站工作原理見圖6—8。圖6—8TY1-D/S液壓站原理圖1—電動機；2—葉片泵；3—網(wǎng)式濾油器；4—紙質(zhì)濾油器；5—電液調(diào)壓裝置；6—溢流閥；7—液動換向閥；8—溢流閥；9、10—安全制動閥；11—減壓閥；12—電磁閥（斷電通）；13—電磁閥（有電通）；14—彈簧蓄能器；15—二位四通閥；16—二位二通閥；17、18—壓力表；19—壓力繼電器；20—電接觸壓力溫度計；21—油箱1、工作制動力矩的調(diào)節(jié)原理盤式制動器所產(chǎn)生的制動力矩的大小，依液壓站所產(chǎn)生的油壓大小而定，而液壓站油壓大小的調(diào)節(jié)是通過電液調(diào)壓裝置來完成的。即通過圖6—8所示液壓站的電液調(diào)壓裝置5來控制溢流閥6的溢流壓力，以改變盤式制動器油缸內(nèi)的油壓來實現(xiàn)的。電液調(diào)壓裝置原理見圖6—9所示。圖6—9電液調(diào)壓裝置原理圖固定螺母；2—十字彈簧；3—動線圈；4—永久磁鐵；5—控制桿；6—噴嘴；7—中孔螺母；8—導(dǎo)閥；9—調(diào)壓螺栓；10—定壓彈簧；11—輔助彈簧；12—滑閥;13—節(jié)流閥；14—濾芯；15—雙體錐套；16—擋板溢流閥有定壓與調(diào)壓兩個作用，其調(diào)節(jié)原理如下：1）定壓作用根據(jù)使用條件，通過調(diào)整圖6—8中的溢流閥6的定壓彈簧的壓緊程度，可以確定液壓站所需的最大工作油壓p。整定定壓的方法是：將電液調(diào)壓裝置的控制桿5向下壓（見圖6—9），同時將它的調(diào)節(jié)手輪慢慢擰緊，直到壓力表上達到p值為止，用背帽鎖緊調(diào)節(jié)螺母。此時，通過定壓彈簧8及錐體10的作用，將系統(tǒng)的壓力限定在p以內(nèi)。當系統(tǒng)中的油壓超過調(diào)定壓力時，壓力油便經(jīng)過C、滑閥12上的節(jié)流孔B、D、A推開導(dǎo)閥的閥芯而將導(dǎo)閥打開，于是便有一部分油經(jīng)過滑閥12的中心孔，由回油口排出，這樣就造成小孔兩端的壓差，D腔的壓力就低于C腔的壓力，在不平衡壓力的作用下，滑閥12向上移動，使K管的部分油從回油口排出，從而保持系統(tǒng)的壓力不超過實際需要的工作油壓p。2）調(diào)壓作用與電液調(diào)壓裝置配合，控制工作油壓在p范圍內(nèi)變化可調(diào)。由油泵產(chǎn)生的壓力油，由管進入C腔，并通過節(jié)流孔B進入D、G腔，滑閥12受C腔、D腔及輔助彈簧11的作用，以一定的開口度，處于暫時平衡狀態(tài)。如果D腔壓力小于C腔壓力，滑閥上移離開閥座，結(jié)果經(jīng)回油管流入油箱的流量增大，于是C腔壓力相應(yīng)下降，滑閥又向下移動，開口度減小，經(jīng)過回油管流入油箱的流量減小，工作壓力上升，C腔內(nèi)壓力也隨著上升，滑閥處于新的平衡狀態(tài)。若D腔壓力大于C腔壓力，滑閥向下移動，與閥座之間的開口度減小，于是K管處壓力上升，滑閥重新處于新的平衡狀態(tài)。這樣，在調(diào)壓過程中，溢流閥的滑閥跟隨D腔內(nèi)壓力的變化，經(jīng)常處于上下運動狀態(tài)，而其平衡狀態(tài)是暫時的、相對的。由此可見，利用溢流閥節(jié)流原理進行調(diào)壓的過程，就是控制D腔內(nèi)壓力變化的過程。因為D腔內(nèi)壓力變化，能導(dǎo)致K管的壓力變化，也就是液壓站的壓力變化。但是D腔的壓力又如何控制呢？D腔內(nèi)的壓力變化由電液調(diào)壓裝置來控制的。電液調(diào)壓裝置是一個電氣機械轉(zhuǎn)換器，它將輸入的電訊號轉(zhuǎn)換成機械位移?？刂茥U5受十字彈簧2的作用有向上運動的趨勢，在控制桿5上還固定有一個動線圈3，當司機操縱制動閘操縱手把向動線圈3輸入直流訊號后，動線圈便在永久磁鐵4的作用下產(chǎn)生位移，此位移的大小決定于輸入直流訊號的大小。當輸入直流電訊號達到規(guī)定的最大值（本系統(tǒng)為250mA）時，擋板16與噴嘴間的距離為最小，此時G腔內(nèi)壓力達到最大值。當輸入動線圈3的直流訊號減小甚至消失時，控制桿5下方的擋板16被十字彈簧2提起，使擋板與噴嘴離開一定的距離，因而G腔內(nèi)油壓也就相應(yīng)地下降一定的數(shù)值。因G腔與D腔相通，所以G腔壓力的變化也就是D腔壓力的改變，最終使盤式制動閘油缸內(nèi)的油壓也相應(yīng)地隨之改變，從而可達到調(diào)節(jié)制動力矩的目的。綜上所述，工作制動時，油壓大小的調(diào)節(jié)原理和過程的聯(lián)鎖反應(yīng)，可歸納為如圖6—10所示的方框圖。圖6—10工作制動時油壓的調(diào)節(jié)原理和過程方框圖TY1-D/S型液壓站主要組成部分如圖6—8所示。TY1-D型液壓站適用于帶盤形制動系統(tǒng)的多繩摩擦式提升機和XKT、XKT-B、JK型單繩纏繞式單滾筒提升機；TY1-S型適用于XKT、XKT-B、JK型單繩纏繞式雙滾筒提升機。TY1-D/S型液壓站是由工作制動部分和安全制動部分在系統(tǒng)上相互獨立的兩大部分組成。工作制動部分由電機1、葉片泵2、網(wǎng)式濾油器3、紙質(zhì)濾油器4、電液調(diào)壓裝置5及溢流閥6等分別組成兩套油路系統(tǒng)，一套油路工作、另一套油路備用。在提升過程中，電機1帶動油泵2連續(xù)運轉(zhuǎn)，此時，安全制動電磁閥G3、G3′有電。油泵產(chǎn)生的壓力油經(jīng)濾油器4、液動換向閥7、安全制動閥9、10、，經(jīng)過A管、B管分別進入死滾筒和活滾筒的盤形制動器油缸。工作油壓的調(diào)節(jié)，則由并聯(lián)在油路的電液調(diào)壓裝置5及溢流閥6相互配合進行。制動時，司機將制動手把拉向制動位置，在全制動位置時，自整角機發(fā)出的電壓為零，對應(yīng)的電液調(diào)壓裝置動線圈輸入電流為零，擋板在最上面位置，油從噴嘴自由噴出，液壓站壓力最低。盤形制動器油缸內(nèi)的壓力油，經(jīng)溢流閥流回油箱，盤形彈簧恢復(fù)其松閘狀態(tài)下的壓縮變形，推動筒體、閘瓦，帶動活塞移動，使閘瓦壓向制動盤，進行制動。松閘時，司機將手柄推向松閘位置，在全松閘位置時，自整角機發(fā)出的電壓約為30V，相對應(yīng)的動線圈輸入電流約為250mA，擋板在最下面位置將噴嘴全部蓋住，液壓站壓力為最大工作油壓，則壓力油推動活塞，帶筒體、閘瓦移動，壓縮盤形彈簧，松閘。安全制動部分由電磁閥G3、G3′、G4、G5、減壓閥11、溢流閥8、彈簧蓄能器14等元件組成。對單繩纏繞式雙滾筒提升機，增加了電磁閥G1、G2，以供調(diào)繩時使用。2、安全制動時的二級安全制動特性二級安全制動，就是將某一特定的提升機所需要的全部制動力矩，分成兩級進行。施加第一級制動力矩后，使提升機產(chǎn)生符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的安全制動減速度，然后施加第二級制動力矩，使提升機能平穩(wěn)可靠地停車。對于提升能力大、速度高的大型提升機，由于系統(tǒng)的慣量很大，在安全制動時如果產(chǎn)生過大的減速度，會使提升鋼絲繩、井架和井筒設(shè)施因過大的動負載而損傷；減速器的齒輪產(chǎn)生猛烈的沖擊；乘罐人員不舒服；多繩摩擦式提升機可能引起鋼絲繩在主導(dǎo)輪摩擦襯墊上滑動等。為避免這些情況的產(chǎn)生，應(yīng)采用二級制動。獲得二級安全制動的方法是將1臺提升機的盤形制動器分成數(shù)量相等也可不等的兩組，每組的油管分別與液壓站的A管、B管相連（如圖6—8）。一級制動油壓值是通過減壓閥11和溢流閥8調(diào)定的。通過減壓閥11的油壓值p1′，故彈簧蓄能器14里的油壓為p1′，而溢流閥8調(diào)定的油壓值為p1，p1比p1′大0.2~0.3MPa，p1即為第一級制動油壓。當發(fā)生緊急情況時，電氣保護回路中有關(guān)接點斷開，電動機、油泵停止轉(zhuǎn)動，安全制動電磁閥G3、G3′斷電，與管相連的盤形制動器的壓力油通過制動電磁閥9，迅速回油，油壓降至零。與B管相連的盤形制動器的壓力油通過安全制動電磁閥10，一部分經(jīng)過溢流閥8流回油箱，另一少部分進入彈簧蓄能器14內(nèi)，使其油壓由p1′增加到第一級制動油壓p1。這時，所產(chǎn)生的制動力矩，即第一級制動力矩Mzh1，經(jīng)過電氣延時繼電器的延時后，電磁閥G4斷電，G5通直流電，使與B管相連的盤形制動器的油壓全部降到零，使制動力矩達到最大值Mzh，即全制動狀態(tài)。當解除安全制動時，可令安全制動電磁閥G3、G3′及電動機通電，則A、B管同時與液壓站進油路接通，壓力油進入盤形制動器，松閘。二級安全制動特性如圖6—11所示。圖6—11二級制動特性—空行程時間；—一級制動時間；—一級制動力矩；—最大制動力矩3、調(diào)繩離合器的控制在雙滾筒提升機液壓站中，還有二位四通閥15、二位二通閥16兩個元件。其作用為控制離合器“打開”或“合上”。調(diào)繩開始，使安全制動電磁閥G3、G3′斷電，提升機處于全制動狀態(tài)。當需要打開離合器時，使二位四通閥電磁鐵G2、二通閥16電磁鐵G1通電，則油路通，高壓油經(jīng)K管進入調(diào)繩離合器油缸的離開腔，使活滾筒與主軸脫開。此時，使G3通電，使死滾筒解除安全制動（活滾筒仍處于制動狀態(tài)），進行調(diào)繩操作。調(diào)繩結(jié)束后需合上離合器時，使G3再斷電，死滾筒又處于制動狀態(tài)。這時使G2斷電，則壓力油經(jīng)L管進入調(diào)繩離合器油缸合上腔，使活滾筒與主軸合上。最后使G1斷電，切斷通入離合器的油路，并解除安全制動，恢復(fù)正常提升。對于直流拖動、自動化程度較高的提升機，由于速度控制性能較好，運行參數(shù)穩(wěn)定，一般情況下機械閘不參與速度控制，制動力矩不需要調(diào)節(jié)，僅起安全和提升終了時起定車作用，液壓系統(tǒng)可大為簡化。五、液壓站的調(diào)試及維護（一）液壓站的調(diào)試1、液壓站的調(diào)試要求(1)油壓要穩(wěn)定。要求油壓在=4MPa以上時，其波動值不大于±0.4MPa；當油壓=4MPa以下時，其波動值不大于±0.2MPa。(2)油壓—電流特性在=0.5~4MPa之間應(yīng)近似線性關(guān)系；而且隨動性要好（油壓滯后電流的時間不大于0.5s）；重復(fù)性要好（對應(yīng)于同一電流值的油壓上升特性線與下降特性線上的油壓值之差不大于0.3MPa）。(3)在油壓—電流特性曲線中，當電流為零時，其殘壓不應(yīng)大于0.5MPa.。(4)在緊急制動時，液壓站應(yīng)具有良好的二級制動性能；eq\o\ac(○,1)一級制動油壓值p1應(yīng)在油壓4~1MPa之間任意可調(diào)；eq\o\ac(○,2)一級制動時間應(yīng)在10s內(nèi)可調(diào)；eq\o\ac(○,3)在一級制動延時10s內(nèi)，其一級制動油壓p1下降值不大于0.4MPa。2、液壓站的調(diào)試過程(1)清洗油箱及有關(guān)管路和各個液壓元件。(2)將油箱注滿規(guī)定的液壓油后，按液壓站的電控原理圖進行正確接線。(3)為了更好地試驗液壓站的各種性能，其中包括滲漏現(xiàn)象，故應(yīng)在6.5MPa的油壓條件下對液壓站進行試驗。(4)工作制動部分的調(diào)試應(yīng)在二級制動安全閥G3、G3′不通電的情況下，作如下調(diào)整：eq\o\ac(○,1)擰松溢流閥手把，起動油泵電機，用手將電液調(diào)壓裝置的控制桿輕輕下壓，此時觀察油壓表的讀數(shù)，若油壓未達到6.5MPa，可以旋擰調(diào)壓裝置中溢流閥的手把，直到使油壓上升到6.5MPa。eq\o\ac(○,2)使電液調(diào)壓裝置線圈電流為零，改變控制桿的上、下位置，調(diào)整制動系統(tǒng)的最小殘壓值，使殘壓不大于0.5MPa。eq\o\ac(○,3)調(diào)整液壓站的油壓達到最大工作油壓時，注意記錄電液調(diào)壓裝置動線圈所對應(yīng)的電流值Iz，Iz即為實際使用的電流值（一般Iz≤25mA）。根據(jù)此Iz值調(diào)整電控裝置，使操縱臺制動手把在全行程范圍內(nèi)移動時，當電流在10mA~Iz之間變動時，注意觀察油壓波動原因、跟隨性、重復(fù)性、有無較大噪音等。在以上性能均能滿足使用要求的條件下則可進行另一套工作制動部分的調(diào)試，調(diào)試過程同上。(5)安全制動部分的調(diào)試：eq\o\ac(○,1)將電磁閥G3、G3′、G4通電，A管、B管的制動器通入高壓油，觀察壓力表是否達到6.5MPa及各閥之間是否有滲漏油現(xiàn)象，并觀察盤形制動器動作情況。eq\o\ac(○,2)調(diào)節(jié)減壓閥11和溢流閥8，使彈簧蓄能器的油壓分別具有5、4、3、2……1.5MPa等。在這些油壓狀態(tài)下，使電磁閥G3、G3′斷電，并通過調(diào)整電氣部分的延時繼電器，使電磁閥G4、G5在不同的時間內(nèi)，分別延時斷電使油路通和延時通電使油路通，使B管的盤形制動器油壓降為零，達到全制動狀態(tài)。eq\o\ac(○,3)一級制動油壓值p1靠減壓閥11和溢流閥8共同調(diào)定；一級制動延時間由電控部分的延時繼電器調(diào)定。eq\o\ac(○,4)作二級安全制動試驗，觀察彈簧蓄能器14的動作情況，若發(fā)現(xiàn)動作不靈活或有卡緊現(xiàn)象，應(yīng)拆開及時調(diào)整。eq\o\ac(○,5)各電磁閥接線時，應(yīng)嚴格按液壓站的電控原理圖進行接線，并要特別注意各閥的銘牌，嚴禁將交流閥與直流閥接錯，以免燒壞電磁鐵。（二）液壓站的維護液壓站在使用中的維護及注意事項主要有：(1)、要注意排除系統(tǒng)油液內(nèi)的空氣。液壓系統(tǒng)中所有的油液可壓縮性很小，在一般情況下它的影響可忽略不計。但是低壓空氣的可壓縮性很大，約為油液的10000倍，所以即使系統(tǒng)中含有少量的空氣，它的影響也是很大的。溶解在油液中的空氣，當壓力低時就會從油液中逸出，產(chǎn)生氣泡。當壓力高時，在壓力油的沖擊下，這些氣泡又會被擊碎，急劇地受到壓縮，使系統(tǒng)工作時產(chǎn)生噪音，在提升機制動過程中會使制動器發(fā)生顫動，在盤式制動器工作時將會延長松閘時間。因此從液壓站到盤式制動器連接的油管及制動油缸內(nèi)部不得留有空氣，特別是在機器新安裝，第一次向制動油缸充油時尤為重要。油壓不宜過高，約在0.5~1MPa即可。充油前，將所有油缸上排氣螺釘擰松，由于制動油缸位置較高，管子內(nèi)的空氣在壓力油作用下均被擠入制動油缸，并從排氣螺釘排出，直到有壓力油冒出時，表明氣體已排盡，于是將排氣螺釘擰緊。在機器運轉(zhuǎn)一定時間后，還可能有少量空氣侵入，所以，當發(fā)現(xiàn)松閘時間較長時，應(yīng)進行排氣。（2）、油泵吸油管浸入油中不宜太短，以免在吸油口處形成旋渦，將空氣吸入油泵；所有回油管出油口均需在油箱液面以下。油泵吸油管和系統(tǒng)回油管在油箱中距離不能太近，以免回油飛濺，攪成泡沫，也容易將空氣吸入油泵。（3）、油箱內(nèi)的油面不應(yīng)低于規(guī)定的高度，以保持油箱中有足夠的油量。在工作過程中油液會有耗損，需要及時補充新的油液。向油箱加油或換油時，必須通過液壓站的專用加油裝置進行，而不應(yīng)在其它位置將油液注入油箱。（4）、如果系統(tǒng)中密封元件不好，管