E138提升机中高压液压站.docx

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E138提升机中高压液压站

提升机中高压液压站

使用说明书

E138GSM

编制：

审查：

标准：

批准：

洛阳矿山机械工程设计研究院

2001年8月

一．概述

二．主要技术参数

三．液压站主要结构及系统原理

四．吊运与储存

五．安装与调试

六．液压站各种油压值的确定

七．使用与维护

八．常见故障及排除方法

九．附件及易损件

一．概述

E138G中高压液压站是为大型矿井提升机配套的，用于提升机工作制动及故障状态下的紧急制动（安全制动）的控制，该液压站具有二级制动性能，在紧急制动时，可以实现平稳制动，保证人员和设备的安全。

整个系统分设有A管和B管，分别连接到相应的盘形制动器上。

A管盘形制动器在紧停时会迅速将所有的制动力施加到卷筒上，B管盘形制动器则将其制动力分二次施加到卷筒上，保证制动平稳，在特情况下，B管工作油也可直接回油箱，实现一级制动，保证提升的安全，防止恶性重大事故的发生。

为了提升机日常维护的方便，各电磁换向阀、压力继电器均有标牌标识，可很快地找出它们的位置，为迅速作出故障判断和检修提供了方便。

二．主要技术参数：

最大油压值14MPa

最大供油量5.76+5.76=11.52L/min

提升机匀速工作时流量5.76L/min

油箱容量800L

工作油温15~65°C

蓄能器容量0.6L

比例溢流阀最大控制电压10V

电动机参数4KW、1440r/min

电加热功率1KW×2

液压油牌号N32抗磨液压油冬天,环境温度很低时用电加热器加热,还可用（兰炼厂产品）低凝30D液压油代替。

三．液压站主要结构及系统原理

本液压站主要由油箱、电机泵装置、二个控制阀组等部件组成。

电机泵装置放在油箱上，控制阀组均安置在油箱面板上，结构紧凑，维护方便。

为了确保提升机正常工作，液压站有两套电机泵装置和比例调压装置，一套工作，一套备用。

当其中某一套出现故障时，通过电磁换向阀G2换向，切换到另一套即可。

液压站可为制动系统提供油压可在1~14Mpa间根据需要任意调节，油压由比例溢流阀调节，比例溢流阀见图1，是先导式锥阀结构的压力阀，该阀主要由带比例电磁铁的先导阀、主阀及比例放大器组成。

比例放大器直接安装在先导阀电气插座上，比例电磁铁的输出力与放大器输入参考信号（电压）成正比，该力作用在阀芯上，改变阀座孔的节流孔，从而控制压力阀进口的压力。

图1比例溢流阀结构简图

①主阀芯

②主阀体

③比例先导阀

安全阀

当输入电压信号为零时，得到最低起始压力，称为残压。

要求此值Po≤1.0MPa，E138G所用的比例溢流阀残压出厂时已经设定好，一般情况下用户不需调整。

如Po不符合上述要求，则需按生产厂家提供的技术资料要求调整或更换。

电机泵装置由立式安装的电机和双联泵、过滤器和电磁阀等组成。

双联齿轮泵前后泵流量均为5.76L/min。

开始时二台泵同时工作。

当系统压力达到松闸压力后，后泵就经电磁换向阀G1卸荷，前泵继续工作，保持系统正常油压，由于流量减小，液压油温升降低。

电磁阀G1的动作由压力继电器JP1控制。

油泵出油口所用滤油器（序号5）是安装在泵装置油路块上，采用倒装形式，带压差保护装置。

当滤芯堵塞到压差超过0.3MPa时，只要将滤油器外部圆套拧下，取出滤芯，换上一个新的滤芯即可（滤芯是纸质一次性滤芯，不可以洗后再用）。

考虑到提升机的不同工况，可根据需要选择A、B管制动或只用B管油路制动。

注：

1）如果选择了A、B管参与制动，液压站面板的布置见图2，系统原理见图3；

2）如果选择了B管油路参与制动，液压站面板的布置见图4，系统原理见图5；

两种方式只是盖板A1与电磁阀G3的互换，调整方便。

工作原理如下：

提升机启动时，电磁阀G3、G4、G5通电，比例电磁阀输入电压由0逐渐加到最大值，压力油通过电磁阀12分别进入制动器。

当系统压力上升到压力继电器JP1调定压力时，发出开闸信，同时JP1控制电磁阀G1动作，使双联泵的后泵卸荷。

同时另一路压力油经过减压阀22、单向阀21，进入蓄能器20达到某一指定的一级制动油压值P1，为安全制动作好准备。

工作制动时，电气控制系统将比例电磁阀输入电压逐步降低，系统压力逐步下降，制动器的制动力便逐步作用到提升机上，使提升机开始减速。

当输入电压减小到零，系统油压降到残压，压力继电器JP2发出报闸信号，制动器的制动力达到最大，提升机停止转动。

当提升机因意外原因需要紧急制动时，系统发出安全制动信号（其中包括全矿停电），油泵电机11断电，油泵停止供油，电磁阀G3、G4断电。

这时与A管相连接的制动器的压力油便通过电磁阀G3迅速回油箱，制动器产生的所有制动力全部施加到提升机上。

同时B管的高压油经电磁阀G4、由溢流阀19溢流卸荷，当压力降到溢流阀预先调定的压力，即一级制动油压值P1，并经蓄能器稳压，与B管相连接的制动器便将部分制动力施加到提升机上，提升机开始减速直到停止。

经过预定时间t1后电磁阀G5延时断电，G6延时通电，B管油压迅速降到零，与B管相连接的制动器便将剩余制动力施加到提升机上，提升机达到全制动状态。

紧急制动过程中，B管压力变化见图6。

开始时，B管压力在tο秒内从Pmin即A点经B点迅速降到C点，即一级制动油压值P1，延时t1后到达D点，电磁阀G5延时断电，G6延时通电，油压P1下降到零（即从D点到E点），实现了二级制动。

图6：

B管内油压变化

四、吊运与储存

液压站在运输和安装中只能用箱体上的四个圆形吊耳来起吊，不允许用油箱盖板上的四个吊环螺钉（这只能用于起吊油箱盖板用），其它应严格按照GB1191-90规定的包装储运图示标志进行。

液压站整体运输时，应放入包装箱中，运输过程中严禁倒置，包装箱应做防雨处理。

液压站储存时，应放入通风、干燥的室内。

若需露天存放时，必须采取有效的防雨、防水、防锈措施。

液压站出厂时，已进行了防锈处理，有效期为12个月。

如果产品放置的时间超过上述期限或在此期间经受过严重的雨水或其它腐蚀，应及时对该包装进行拆封检查重新进行防锈封存。

五、安装与调试

液压站的安装位置可根据实际情况摆放在您认为最合适的地方，不需要地脚螺栓固定。

1）清洗油箱、盘形制动器、焊接管路。

管路焊完首先且必须进行酸洗，再用石灰水清洗，最后用清水冲洗，吹干；

2）添加液压油到规定的液位，液面高度可由油箱的液位计看出。

3）蓄能器充气。

蓄能器充气介质为氮气，充气压力为0.6P1。

充气工具外形如图7所示。

将充气工具C处连接到氮气瓶，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D与蓄能器上充气阀相连，然后拧紧D和B，把手柄A逆时针旋到头，关闭充气工具。

打开氮气瓶上的截止阀，调节减压阀，把氮气瓶的压力减到较低压力，顺时针慢慢转动手柄，顶杆顶开充气阀，让氮气缓缓充入气囊，当压力表指示到要求后停止充气。

充气完毕应先将手柄逆时针旋到头，关闭充气工具，再关闭截止阀和减压阀，打开充气工具上的放气旋塞B，放掉管路上的残余气体。

卸下充气工具，检查有无漏气，最后装上气阀帽和保护帽。

图7

液压站调试的目的是要使其性能达到以下要求：

1．油压稳定：

在系统压力0.8Pmax以下，其压力振摆值不大于±0.3MPa，当系统压力在0.8Pmax以上时，其压力振摆值不大于±0.6MPa。

2．油压在0.2MPa~0.8Mpa区间P=f

（1）特性曲线近似于直线（图8），误差不得超过下列规定：

△P—△Pcp

———————<±5%

Pmax

其中：

Pmax—系统最大压力

△P—电压变化△V时对应的油压变化值

△Pcp—油压平均变化值

0.8Pmax–0.2Pmax

△Pcp=————————×△V,MPa

V2–V1

当输入电压为零时，其残压不应大于1.0MPa。

图8油压—电压特性曲线

液压站达到上述要求后才能进行调试，调试期间应注意：

▼提升容器必须空载，严禁载人。

并将提升机用地锁锁紧或关闭制动器上的液压螺旋开关

具体调试过程如下

3．工作制动部分的调试：

换向阀G5的电磁铁通电其它换向阀不通电，然后调整比例溢流阀，两套比例溢流阀分别调试。

a．在比例溢流阀线圈上加上10V调整电压信号，观察电接点压力表读数，油压达Pmax时，设定并锁定比例溢流阀上的安全阀。

b．比例溢流阀输入调整电压信号为零时，观察电接点压力表读数，如果Po>1MPa，需进行调整（比例溢流阀残压出厂时已经设定好，需调整时请严格按生产厂家提供的技术资料要求调整或更换）。

c．有规律地加大电压信号,观察电接点压力表，要求系统性能达前述要求，若压力达不到或系统有振摆超差，说明比例阀有问题，解决方法见后。

d．使控制电压在0~10V间变动，观察油压变动情况，跟随性、重复性。

在满足上述条件后，则可进行另一套比例溢流阀的调试，要求两套装置在同一电压值时最大油压值之差不超过0.3MPa。

4．安全制动部分调试：

1）电磁铁Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５通电，观察压力表是否达到Pmax值，各阀是否有渗漏现象。

２）调节减压阀22和溢流阀19，使蓄能器20的油压达到P1+0.1MPa。

使电磁铁G3、G4断电，并通过调整延时继电器，让G5阀延时断电，同时G6阀延时通电，使整个系统压力降到零，达到全制动状态。

5．压力继电器的调整：

压力继电器JP1的压力调到Pmax−0.5MPa动作，同时发出开闸信号，此时闸已全松开，让电磁铁G1断电，双联泵中的一泵卸荷，减少系统发热。

当系统压力达到P贴2/3时（P贴值的计算见后面），压力继电器JP3动作，主电机可以加速；在合闸时,压力继电器JP2调到P=1MPa动作,发出抱闸信号,表明全制动。

六．液压站各种油压值的确定：

正常工作油压是根据盘形制动器系统的要求来确定的，要求制动力矩满足三倍静力矩的要求：

Fc·Rδ·K

Px=MPa

A·n·Rcp·μ

式中：

n——制动器总油缸数

Rcp——制动半径mm

μ——闸瓦摩擦系数0.35

Fc——实际静张力差N

Rδ——卷筒半径mm

A——盘形制动器活塞面积mm²

以μ=0.35、Rδ/Rcp=0.9代入得：

2.57·Fc·K

Px=——————MPa

A·n

K——制动力矩备数

K=3.25/C（0≤C≤1）

K=3.25（C＞1）

式中C——质量特性系数

C=Fc/Σm（m/s²）

Σm——提升系统总的变位质量Kg

Px即为贴闸皮油压值P贴

系统最大工作油压Pmax值为：

Pmax=Px+Pc

Pc——综合阻力折算成的油压值。

对大型提升机来讲，一般取Pc=2.4MPa

考虑到从液压站到制动器油缸间的压力损失，实际液压站油压值可比上述计算大0.3~0.5MPa。

二级制动的第一级制动油压值的确定

第一级制动油压值P1由溢流阀19确定：

n2.57

P1=——Px–————（1.5∑m+Fc）MPa

n-m（n-m）A

n——油缸总数

m——A管油缸总数注：

m≤0.5n，其次m、n均为偶数。

溢流阀19的实际调定值P1+0.1MPa，P1也是蓄能器的调定值。

另外，减速度还要满防滑条件的要求，用户计算时要做校验。

二级制动时第一级延时时间的确定：

Vmax

T=————S

a

其中：

Vmax——提升机最大运行速度m/s

ａ——紧急制动时的减速度，m/s²。

根据煤矿保安规程规定，重物下放ａ≥1.5m/s²

另外仍要满足防滑要求。

以上计算是正常生产前的预调值，实际可作适当调整。

七、使用与维护

液压站是安全可靠的，使用维护不当就易出现故障，一旦发生阀堵卡的现象，将导致整个制动系统失灵，造成严重后果。

据统计，液压系统的故障中有90%是由于油液污染造成的。

因此在使用维护过程中必须作到：

1．元件装卸、更换时必须用煤油或汽油清洗干净，然后用压缩空气吹干，尽量避免有污物带入。

2．经常检查过滤器滤芯是否堵塞，及时清洗过滤器和更换精过滤器滤芯。

3．更换油管、接头后，必须卸下来酸洗，清洗干净再装上，以避免油管内脏物进入液压站内。

4．油要定期化验、更换。

液压油在系统使用中，最初工作200小时，其后每隔6个月取样进行化验检测。

并应经常通过油标对色度变化、浑浊情况、沉淀物等进行观感检测。

发现不合格要立即更换，使用超过3年油液必须更换。

5．换油前必须清洗箱中沉的污染物和杂质，并放净污油，添加油前须经3~10μm过滤器过滤。

6．用电加热器加热时，为了防止液压油局部受热分解，应启动油泵在卸荷状态下使油循环运行。

7．油箱与其它元件清洗时一般忌用棉纱、有纤维的织物。

最好用绸布、尼龙布擦洗。

8．每个作业班都需检查各电磁阀是否灵活，可用螺丝刀推换向阀的推杆，要求动作灵活,若有卡死现象，马上打开电磁阀清洗。

装配时注意装配顺序和阀芯方向。

9．为了确保安制动，要求每隔15天对液压站的二级制制动性能进行校验。

将提升机用地锁锁住关闭制动器上的液压螺旋开关，启动油泵电机，在系统压力达到正常工作值后，按下安全制动开关，观察并记录P1油压值和延时时间，验证二级制动性能是否符合要求。

若有异常现象，需立即排除。

10．本液压站带有2套油泵装置，其中一套备用。

连续使用三个月以后，应更换到另一套，以免另一套长期不用，而影响性能。

11．建议液压件每半年清洗一次，以保证可靠工作。

12．建立工作日记，把事故现象、发生故障原因、排除方法详细记录在值班记录本上，方便以后查询。

八、常见故障及排除方法

液压站在具体调试或使用过程中，由于种种原因，可能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，供用户参考。

常见故障

引起故障的可能原因

排除方法

1.主油路压力建立不起或系统压力达不到所需油压

1.1油泵没有输出油液。

1.1.1油泵旋转方向反了。

1.1.2油泵吸油口不畅通,吸油过滤器堵塞。

1.2比例溢流阀上的溢流阀芯卡死,阻尼孔堵塞。

1.3比例先导阀压力阀锥阀内有脏物,锥阀关不住。

1.4电磁换向阀G2没能换向。

1.1排除油泵故障。

1.1.1纠正泵的旋向（电机叶片为顺时针旋转）。

1.1.2清洗过滤器滤芯,检查吸油管路有无堵塞。

1.2把溢流阀拆下清洗，要求阀芯在体内运动灵活，吹通阻尼孔。

1.3拆开先导阀压力阀,清洗锥阀阀芯。

1.4.1检查电气接线，电磁铁有无吸合。

1.4.2取出阀芯清洗干净，要求在阀运动灵活。

2.主油路压力不可调,信号电压降了油压不降.

比例溢流阀的主阀芯卡死抬不起。

把比例溢流阀拆清洗,要求在阀运动灵活。

3.蓄能器上的油压表压力保持不住

3.1溢流阀19阀芯卡住。

3.2蓄能器气囊没有气压。

3.3单向阀21内泄。

3.4电磁换向阀G3、G5、G6内泄漏大。

3.1把溢流阀阀芯取出清洗。

3.2用充气工具检查氮气压力，若无压力，补压后，再检查气阀皮囊情况，若损坏，应及时更换。

3.3修理或更换。

3.4取出阀芯清洗，使阀芯到位。

4.蓄能器上的油压表压力与主油路压力一样,不可调

减压阀阀芯被卡,或阻尼孔堵塞.

清洗阀芯及阻尼孔

九、附件及易损件

该液压站随机带有充气工具一只，用于给蓄能器充气。

易损件清单

滤芯：

HDX—2510

O形密封圈：

GB1235—76

13×1.916×2.418×2.420×2.4

22×2.424×2.49×1.98×1.9

11×1.912×1.95×1.9

组合垫圈:

GB98277

1014182227