E141说明书.docx
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E141说明书
矿井提升机通用部件
恒减速液压站
使用说明书
E141SM
编制
审查
标准
批准
中信重型机械公司
2001年10月
目录
1、综述2
2、主要技术参数3
3、主要结构与工作原理3
4、安装与调试6
5、液压站各种油压值的确定10
6、维护、保养、常见故障及排除方法12
7、吊运与运输14
8、储存条件与储存期限14
9、液压站原理图15
一、概述
E141恒减速液压站是矿井提升机重要的安全和控制条件，它和盘形制动器及电控系统共同组成为矿井提升机液压制动系统。
E141恒减速液压站功能特点是在紧急制动工况下，通过电控系统实现恒减速控制制动，同时保留了原有的恒力矩二级制动性能，可在恒减速控制系统失效时，自动转换为恒力矩二级制动状态，增加了系统的可靠性。
目前，国内提升机采用的安全制动方式多为恒力矩二级制动，也就是将某台提升机所需的全部制动力矩分成二级进行制动，实现第一级制动时，使系统产生符合矿山安全规程的减速度，以确保整个提升系统安全平稳可靠停车，然后第二级制动力矩全部加上去，满足《安全规程》对最大制动力矩的要求，使提升机系统安全地处于静止状态，即恒力矩制动控制，由于第一级制动力矩，即P-级值，一经调定后，将不再变动，为了安全起见，一般按最大负荷、最恶劣工况，即全载下放工况来确定P-级值。
而对于主井提升机，多为上提工况；副井提升机负荷、工况变化大，即有全载下放、全载上提，又有轻负荷工况，这样，恒力矩二级制动往往造成紧急制动减速度过大，对于多绳提升机，过大的减速度将导致钢绳滑动突然防滑极限，对于单绳提升机，则增加断绳的危险性，从而危及设备及人身安全。
我公司开发的E141恒减速液压站在紧急制动时，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，大大提高了设备的运行安全。
液压站的主要功能：
1、工作制动：
为盘形制动器提供可以调节的压力油，使提升机获得不同的制动力矩；使矿井提升机正常的运转、调速、停车。
2、井中恒减速安全制动：
在井中发生任何事故状态下，自动调节盘形制动器的油压，使提升机按设定减速制动，停车后，盘形制动器的全部油压值迅速回到零。
使提升系统处于全制动状态。
3、井中二级安全制动：
若恒减速安全制动方式失灵，自动转入二级制动方式：
盘形制动器的油压迅速降到预先调定的某一值，经延时后，盘形制动器的全部油压迅速回到零，使提升机处于全制动状态。
4、井口一级安全制动：
在井口发生任何事故状态下，盘形制动器的全部油压值立即回到零，使提升系统处于全制动状态。
二、主要技术参数
最大工作油压14.0Mpa
最大供油量15.01/min
工作油温15-65℃
油箱储油容积500.01
二级制动延时时间0-10S
电液比例溢流阀控制电压≤10V
比例方向阀控制电压-10∽+10V
工作介质N46液压油
外型尺寸1200X1245X855（mm）
三、主要功能与控制原理
参看E141液压站的原理图。
1、卸荷
液压站采用变量泵作为系统工作油源，当液压站压力低于遥控溢流阀8调定压力时，油泵输出最大流量，当液压站压力达到遥控溢流阀8调定压力时，油泵输出最小流量，保持系统工作压力，避免系统大量发热。
2、调压
液压站为盘形制动器提供不同油压的压力油。
油压的变化由电液比例溢流阀10来调节。
这时，电磁换向阀G1、G3带电，压力油通过管路分别进入盘形制动器；提升机司机通过调节电液比例溢流阀10的电压大小来实现油压的变化，从而达到调节制动力矩的目的。
2、1电液比例溢流阀10（见图1）的作用：
3、1.1根据矿井提升机的实际工作负荷，确定最大工作油压Pmax。
通过比例溢流阀的安全阀（4）（图1）来调定。
通过该安全阀调定的压力比Pmax大1~2Mpa。
通过改变比例溢流阀的电磁铁电压的大小，可实现制动系统油压的可调性。
2、2调压原理：
当电液比例溢流阀10的比例电磁铁控制电压增加时，系统油压升高。
当电液比例溢流阀10的比例电磁铁控制电压减少时，系统油压下降。
当电液比例溢流阀10的比例电磁铁控制电压减少至零时，这时系统的油压最低，为残压。
3、蓄能器16充油
系统正常工作前，电液比例溢流阀10的比例电磁铁控制电压最大，其他电磁阀均不通电，压力油通过单向阀11进入蓄能器16，压力达到压力继电器JP1设定值时，JP1发出“蓄能器充油足”信号，系统转入“正常工作状态”。
4、工作制动控制
系统法正常工作制动说，电磁换向阀G1、G3通电。
4、开闸
当提升机要求开车时，电液比例溢流阀10的比例电磁铁控制电压增加到最大值Vmax（Vmax≤10V，根据实际情况确定），系统油压升高到Pmax，压力油通过电磁换向阀C1进入盘形制动器，使其开闸，保证提升机正常运转。
4、2合闸
当提升机停车时，电液比例溢流阀10的比例电磁铁控制电压减少至零，系统油压下降到残压，盘形制动器和闸，使提升机处于静止状态。
5安全制动
当矿井提升机出现事故状态，如全矿断电，液压站安全制动部分将会产生紧急制动，即安全制动。
其原理如下：
5、1恒减速安全制动
油泵电机6断电停止转动，油泵停止断电，电磁换向阀G1断电，制动器压力先通过溢流阀19，降低到贴闸皮油压，然后根据给定减速信号，控制比例方向阀17，调节制动妻压力升降，使紧急制动减速度与给定减速度保持一致，当检测元件检测到提升机系统已停车或者安全制动延时时间到，油压迅速低到零压。
5、2恒力矩二级制动安全制动
若紧急制动过程中，恒减速系统发生故障，系统可自动切换实现恒力矩二级制动、这时G2通电，比例方向阀控制信号为零，制动器油压马上降到溢流阀21调定压力P一级，待安全制动延时时间到，G3断电；G4通电，使油压迅速降低到零压，制动器达到全制动状态，在延时过程中，蓄能器起稳压补油作用，可通过调节节流截止阀25的开口大小调节其补油量，使在整个制动过程中，P一级值基本稳定在要求值，以上这个过程，使提升机在紧急制动时，获得了良好的二级制动性能，特性见图2
图2
P
Pmax
P一级
△P
0t1maxt
在一级制动油压P一级作用时间t1max的下降值△P不得大于0.7Mpa。
若在二级制动过程中，制动油压超过压力继电器JP3设定值时，电磁换向发G3立即断电，G4立即通电，制动器油压迅速降低到零压，以全部制动力矩将提升机制动住。
5、3井口安全制动
在井口发生紧急制动时，必须立即停车。
此时只要发出紧急制动信号，电磁换向阀G3立即断电，G4立即通电，制动器油压迅速降低到零压。
以全部制动力矩将提升机制动住。
6压力保护
电接点压力表12上限触电所设定的压力比Pmax大2~3Mpa，当系统压力超出该压力时，电接点压力表12上限触点闭合，使提升机停车，同时发出报警信号。
7温度保护
电接点温度表2上限触点所设定的温度为65℃，当系统压力超出该温度上限使，电接点温度表2上限触点闭合，使提升机停车，同时发出报警信号。
4安装与调试
4、1安装；
液压站在生产厂已装配好，并经调试，检验合格。
液压站应在海拔不超过1000m，周围环境温度10-40℃的范围内；且通风良好，洁净，无有害气体，没有导电尘埃，无破坏金属及绝缘的腐浊性气体，无爆炸性气体的室内安装使用。
用户在使用地点，即矿井提升机的车房，按照矿井提升机的布置图把液压站放置到位，并按照管路布置图进行液压管路的连接工作，即把液压站的出油口与盘形制动器装置上的油口连接起来，液压站到盘形制动器之间的管路配联、焊接后，要经过酸洗纯化工艺的各个工序。
各电磁换向阀接线时，应严格按规格中规定的电压和电流值进行配接，并通过操作台上的响应开关反复操作几次，检查动作的灵活性，正确性，可靠性。
4、2调试前的准备工作：
4、2、1清洗油箱，盘形制动器，以及各个液压元件，清洗干净是液压站能否正常工作的关键。
4、2、2由于新油的清洁度不能满足液压系统要求，向油箱加入新油时，必须用过滤精度为10um的滤油车，通过空气滤清器（序号4）加油。
向油箱灌注规定的液压油到合适的液位。
4、2、3检查蓄能器充气情况，蓄能器充气介质为氨气，将充气工具（见图3）C处连到氨气瓶，从蓄能器上卸下保护帽和气阀帽，放松充气工具的锁紧螺母D，将螺母E与蓄能器上充阀相连，然后拧紧D和B，把手柄A逆时针旋到头。
关闭氨气瓶上的截止阀，调节氨气减押器，把氨气瓶的压力由减压器减到较低压力，顺时针漫漫转动手柄A，顶杆顶开充气阀，然后让氨气缓缓充入气囊，看压力表压力到要求为止，充气压力为1：
2倍P一级值，充气完毕应将手柄A逆时针旋到头，关闭充气工具，在关闭截止阀和减压阀后应打开充气工具上的放气塞B，放掉管路上的残余气体，然后卸下充气工具，检查有无漏气，最后装上气阀帽和保护帽，蓄能器充气时，应打开截止阀15，在蓄能器内油压压力达到零后进行。
4、2、4按液压站的电控原理图检查配接电线是否正确。
4、2、5油箱加满后，点动开关检查电机转向，从泵的轴端看，顺时针方向为正确，如果电机反转，重新对电机进行接线，防止损坏油泵。
4、3调试后的技术性能达到以下的要求：
4、3、1油压稳定：
工作油压在1.0~Pmax之间变化时不允许有大于±0.6Mpa压力振摆现象，不允许有振幅大于0.2Mpa的高频振荡。
4、3、2在制动或松闸过程中，油压跟随电压的特性要好，当油压P在0.2Pmax~0.8Pmax区间，电压---压力特性曲线基本呈线性关系。
4、3、3电压为零时，系统残压≤1.0Mpa。
工作油压达到Pmax，电液比例溢流阀控制电压不得超过10V。
4、3、4对应于同一控制电压时的制动和松闸油压，油压差不允许大于0.7Mpa。
4、3、5在0.2Pmax~0.8Pmax区间，油压跟随电压变化滞后不允许大于0.15秒。
4、3、6在紧急制动时，要求能实现恒减速控制，系统油压值能根据给定值要求作变化，以保证减速度达恒定值。
恒减速功能出现故障时，应马上转化为二级制动。
要求P一级值在1~SMPa之间任意调节，第一级制动时间t1在10秒内可调，在延时时间内油压下降△P≯5％Pmax，即0.7Mpa。
液压站调试达到上述要求后，才能正常运行。
4、4工作制动部分的调试：
所有电磁换向阀不通电，工作制动油压作如下调整
4、4、1拧松电液比例溢流阀上的安全阀，启动油泵电机，电液比例溢流阀控制电压为最大，同时观察油压表的数值，同时旋拧比例溢流阀的安全阀，使其油压上升到比工作油压Pmax大1~2Mpa，然后调节遥控溢流阀8，使油压降到工作油压Pmax。
4、4、2观察最年小残压值，电液比例溢流阀控制电压为零时，观察残压是否≤1.0Mpa。
4、4、3有规律地改变电液比例溢流阀控制电压的大小，可以得到有规律变化的油压，将电压—油压的对应比那化关系的数值记录下来，作出响应的曲线。
4、5安全制动部分的调试（参见液压系统原理图和电气控制逻辑表）
4、5、1电磁铁G1、G3通电，盘形制动器的油缸都进入压力油，油压分三次升到工作油压Pmax。
观察液压站上各阀之间，连接管路上有无渗油现象，若有立即处理，并观察盘形制动器的动作是否正常，把闸瓦间隙调整到规定值。
4、5、2调整盘形制动器的闸瓦之间的间隙
电磁换向阀G1、G3通电，G2、G4断电。
在制动器处于全制动状态时，关闭若干组盘形制动器的液压开关，然后液压站压力达到开闸工作压力，调整未被关闭的盘形制动器的间隙，调好后，液压站压力回到零，再关闭调整好的盘形制动器的液压开关，调整未被调整的盘形制动器的间隙。
电磁换向阀G1、G3断电，制动器处于全制动状态，等待下次开车。
4、5、3恒减速制动的调试：
A、球阀28关闭，电磁铁G2、G3通电，G1断电，启动油泵，电液比例溢流阀控制电压加到最大，拧松节流阀25手柄，拧紧溢流阀21手柄，然后慢慢调节溢流阀19手柄，由压力表26显示压力比P贴值略低即可。
（P贴值计算见后）。
B、比例方向阀实验：
调节好溢流阀19后，关闭节流阀25手柄，按电控柜的“右移”按钮，压力表26显示下降为零，再按电孔柜的“停止”按钮，压力表26显示仍旧为零，按电控柜的“左移”按钮，压力表26显示应为蓄能器压力表14一致。
C、恒减速制动试车：
二级制动调试好后，再进行恒减速制动试车。
如果恒减速制动没有达到预期要求的值，修正电气调节参数，使其达到要求值。
4、5、3二级制动的调试：
A、调定第一级制动油压值：
球阀28关闭，电磁铁G2、G3通电，G1断电，启动油泵，电液比例溢流阀控制电压加到最大，拧松节流阀25手柄，然后调节溢流阀21手柄，由压力表26显示压力达P一级值加1Mpa即可。
（P一级值计算见后）
B、二级制动实验：
关闭球阀28，根据二级制动保压情况，调节节流阀25手柄，使其达到要求。
一级制动延时时间t由电控部分的延时继电器来调定。
（t值计算见后）。
5、6连锁要求：
威力确保过程中安全，可靠，各82阀件还必须严格满足连锁要求，参见电气控制逻辑表。
工作状态电磁铁
KT
G1
G2
G3
G4
蓄能器充油
V*maxJP1O
一
一
一
一
工作制动
+
一
+
一
二级制动
0
一
+
+延时一
+延时一
恒减速制动
0
一
一
+延时一
+延时一
井口一级制动
0
一
一
一
+
压力
继电器
JP1
蓄能器充油压力
JP3
二级制动故障
电气控制逻辑表
4、6、1解除安全制动时，电液比例溢流阀控制电压为零，才允许电磁换向阀G1，G3通电。
4、6、2在斜面操作台上，油泵电机应用单独的开启开关，正常工作时，油泵电机应一直通电运转。
4、6、3电接点温度计2的上限触电闭合后，不必按安全制动处理，但是第二次提升时，主电机不能通电，必须等油温下降后，才能正常工作。
4、6、4压力继电器JP2，JP4为备用压力继电器。
可根据具体情况选用。
5各制动参数计算
1、正常工作油压Pmax：
Pmax=Px+Pc
（1）
式中：
PX---为贴闸皮油压值P贴Pa
Pc----综合阻力折算成的油压值，查盘形制动器参数可得，Pa
NK●Fc●Rs
Px==
（2）
AA●n●u●Rcp
式中：
N---作用在制动盘上的正压力牛顿
n---制动器总油缸数
Rcp---制动半径米
µ---闸瓦摩擦系数
Fc---实际静张力差牛顿
Rơ---卷筒半径米﹠
A---盘形制动器活塞面积平方米
以µ=0.35，Rơ/Rcp=0.9代入
（2）式得
2.57●K●Fc
Px=（3）
A●n
其中系数K：
3.250≤C≤1
K=C
3.25C＞1
式中C—质量特性系数。
Fc
C=（m/s²）
∑m
式中∑m—提升系统总的变位质量千克
（2）二级制动时第一级制动油压值的确定。
2.57
P一级=Px-●（1.5∑m+Fc）（4）
N●A
对于重物提升时，P一级的计算也用公式（4），但此时的减速度必须满足以下关系式：
2Fc
a上升=a下放+≤5m/s²（5）
∑m
另外减速度还要满足提升机防滑条件的要求。
二级制动时的第一级制动延时时间的确定：
Vmax
t=（秒）（6）
a
其中Vmax提升机最大运行速度米/秒
a紧急制动时的减速度米/秒²
根据煤矿保定规程的规定，重物下放：
a≥1.5m/s²
2Fc
重物提升：
a=1.5≤5m/s²
∑m
另外仍要满足防滑要求。
以上计算是正常生产前的预调值，若与实际不符可作适当调整。
6维护、保养、常见故障及排除方法
6、1日常工作中的维护与保养：
6、1、1液压站使用时，要经常检查液压油的使用情况，保证液压站的工作环境洁净，不要让任何脏物，杂质进入液压紫铜内，如果发现油液较脏，应立即用滤油车进行过滤，如果发现油液边质，应立即更换新油。
6、1、2液压站调试结束后，非专业人员不得随意拧动各有关阀件的手柄，以确保提升机的正常使用。
6、1、3安全制动装置上的各阀，应定期检查各个螺钉的连接情况。
6、1、4每个作业班应检查电磁换向阀G1、G2、G3、G4的动作情况。
6、1、5在提升机正常工作的间隙时间里，油泵电机一般不应端电，应在蚕压下运转，若有较长时间的停车状态，应将液压站油泵电机停转，并将电磁换向阀G1、G3端电，确保停车的安全性。
6、1、6元件的装拆，更换时，必须事先清洗干净，避免污物带入。
6、1、7网式滤油器要定期清洗，一般半年清洗一次。
纸质滤油器、阀组上的滤芯要经常检查滤芯是否有被脏物堵塞现象，一年更换一个滤芯，以保证过滤效果。
6、1、8液压站的油液，要定期过滤，更换。
一般半年过滤一次，要求注入油箱的油一定要经常过滤。
加油时必须用过滤精度为10um的滤油车，通过空气滤清器（序号4）加油。
6、1、9油箱、蓄能器、及其他元件清晰时，不允许用棉纱等有纤维的织物清洗，最好用绸布或尼龙布清洗，也可用小麦面粉用水和好后，在元件，油箱壁上粘去脏物，同时要注意不能让面削留在元件内。
6、1、10每个作业班都要检查各个电磁阀的换洗哪个是否灵活，若有卡紧，卡死现象，要立即打开电磁阀清晰。
再装配时，要注意阀芯的方向，不许装错，同时还要定期检查所有的阀件的安装螺钉是否有松动现象。
6、1、11正常工作时，是不会使用安全制动工作方式的。
为了确保事故状态时能可靠实现安全制动，要求每隔半个月人为进行恒力矩二级制动试验和恒减速安全制动试验，二级制动试验时（此时矿井提升机不要开动），用秒表测量电磁阀的延时动作时间，验证二级制动延时时间是否符合要求，各阀动作是否灵活。
恒减速制动试验时，首先用电控柜的“左移”、“右移”按钮试验比例方向阀的动作情况，然后开车做恒减速制动试验，若有异常现象要立即排除，同时还要在记录本上记录试验结果和怎样排除故障的。
6、1、12建议用户建立工作日记，把每天的工作情况，出现的故障，发生故障的原因，排除的方法等，都详细地记录在工作日记中，以便绞车司机、机电维修人员总结和提高维修技能。
6、2常见故障及排除方法：
液压站在正常工作和调试过程中，可能会出现这样或那样的故障，现将可能出现的常见故障及处理方法介绍如下：
6、2、1油泵启动以后，主油路压力建立不起或达不到所需油压。
（1）原因：
油泵旋转方向反了。
处理方法：
纠正泵的旋转方向（注意从泵的轴端看，顺时针方向为正）。
（2）原因：
比例溢流阀10内有脏物。
处理方法：
清洗比例溢流阀。
（3）原因：
遥控溢流阀8内有脏物。
处理方法：
清洗遥控溢流阀。
（4）原因：
泵装置上的管路没连接好或密封损坏。
处理方法：
更换密封件，重新连接好管路。
（5）原因：
油泵出现故障。
处理方法：
排除油泵故障。
（6）电磁换向阀出现故障。
处理方法：
检查电气接线，或清洗电磁换向阀。
6、2、2二级制动油压值保压不好。
（1）原因：
溢流阀21或溢流阀19内有脏物。
处理方法：
清洗溢流阀21或溢流阀19。
（2）原因：
节流阀25开口太大或太小，蓄能器16起不到补油作用。
处理方法：
调节节流阀25。
（3）原因：
电磁换向阀G3、G4内有脏物，内泄露太大。
处理方法：
清洗电磁换向阀G3、G4。
6、2、3蓄能器16油压保不住。
原因：
蓄能器16气压不够或漏气。
处理方法：
充气或检修蓄能器。
7吊装与运输
7、1吊装：
液压站现场安装时，可从油箱低部穿入钢丝绳进行吊装作业。
7、2运输：
液压站需装入专用的包装箱内，才能进行长途运输作业。
8、储存条件与储存期限
8、1储存条件：
液压站应在通风良好、气温干燥，不潮湿，周围环境温度5-40℃的范围内，且洁净，无有害气体，没有导电尘埃，无破坏金属及绝缘的腐浊性气体，无爆炸性气体的室内储存。
液压站装在爱包装箱内，库房内放时不允许在其上面堆放任何货物，严禁其包装箱倒置，或倒放倾翻。
产品若需露天存放时，用户必须采取有效的防雨、防水、防晒、防锈、防腐浊、防盗等措施，以便产品的安全和防护。
8、2储存期限：
本液压站自出厂之日起，按照上述的储存条件存放，储存期限为12个月。
如果储存期限超过上述期限，或在此期间，经过严重的雨水、洪水冲击，或其他腐浊，应及时对该液压站的包装箱进行拆封肩胛，重新进行防锈封存，以防产品绣浊。
8、3如果储存期限内，拥护没有按照8、1储存条件的各条进行储存，造成的损坏由用户负责。
特别注意：
用户在使用和操作前，应认真阅读使用说明书。
本使用说明书如有改动，不另行通知。
本使用说明书的解释权归中信重型机械公司矿山研究院液压润滑设备研究所。
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