液压站的知识.docx

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液压站的知识

液压站的知识

液压站

1.液压站的种类：

按照日常使用可将液压站分为专用液压站和通用液压站两类。

工业设备所用的液压站都是根据主机的某种工艺目的专门设计和制造的，一般不具有通用性，属于专用液压站范畴。

针对现代机械设备的一些共性特和使用要求，近年来，有些液压制造商还为用户提供一类通用化液压装置。

这类通用化液压装置常将大部分控制元件与液压泵及其驱动电机，油箱等集成在一起，这种液压装置称为液压多功能液压工作站。

这类液压装置一般为便携式结构，体积与重量较小，一般由液压元件厂专门生产。

按液压站的规模大小，可划分为三类。

规模较小的单机型液压站，通常为动力型或复合型整体式液压站。

中等规模的机组型液压站，则多采用复合型分离式结构。

中央型液压站是大规模的液压站，高置这种液压站可以对液压系统进行集中管理。

按照操作执行器的液压控制装置的安放位置及液压站的功能，又可进一步将液压站分为动力型液压产的复合型液压站两种结构类型。

复合型液压站的将系统中液压泵及其驱动电机，油缸及其附件，液压控制装置及其它辅助元件等均安装在主机之外，系统的执行器仍安装在主机上。

复合型液压工作站不但具有向执行器担供液压动力的功能，同时还兼具控制调节功能。

按照液压控制装置是否安装在液压泵上，此种液压站又可进一步分为整体式液压站和分离式液压站两类。

整体式液压站是将液压控制装置及蓄能器等均安装在液压泵上。

而分离式液压泵站，液压阀站和蓄能器站等几部分，各部分间按照液压系统原理中确定的油路关系通过管路进行连接。

2.液压站工作原理：

液压站是液压控制系统中的重要的液压控制单元单元，液压站主要由柱塞泵、冷却泵系统、过滤器、两位两通换向阀、电磁溢流阀、压力表、压力传感器、节流阀、单向截止阀、溢流阀、恒温器、加热器、手动球阀、盘型闸、蓄能器、远程温控器、比例调节阀、截止阀、油位继电器等组成。

液压站的工作原理

液压泵由一个带过载保护的轴塞式变量泵和单速马达组成，轴塞式变量泵用来给液压控制元件提供压力。

当松闸时,蓄能器达到最大压力（Pmax=14.5MPa）。

松闸完成以后，液压泵仅需要提供补偿系统能量的损失压力。

变量液压泵自动降低流量输出,,维持系统压力为PmaxABB液压站为了能达到恒减速制动,满足制动要求，各阀的压力按照要求值进行设定。

液压系统阀的压力值按照设定后，控制系统通过一个信号控制器给出各种指令，实现连续、光滑的松、施闸。

在自动条件下的工作过程如下：

当主松闸命

令给出时,通过激活控制阀和比例调节阀使工作油压将上升到8.5MPa;通过增加比例调节阀的控制电压，让油压短时间内上升到11MPa压力能被减少到一合适的值进行预松闸；当主松闸命令发出一定时间后，通过激活控制阀使油压上升到最大，让闸完全敞开；当罐笼刚到达停车位置时，通过释放控制阀使压力下降到11MPa工作闸进行预贴闸；在停车位置主松闸命令消失时，通过减少比例调节阀的电压使压力减少到8.5MPa;油压减少到6.5MPa后,延时一定时间后,通过短时间释放控制阀使油压减少到设定水平（安全电路跳闸时最大允许油压）；两通道控制中的第一个施闸命令到时，比例调节阀被完全释放，油压将保持在一较低压力;两通道控制中的第二个施闸命令到时，阀释放，闸压力逐渐减少到零，此时阀又被激活。

液压阀的顺序动作，构成了液压系统自动条件下的下压力-时间曲线，以满足提升系统自动条件下的恒减速制动要求。

3.变频液压站的优缺点及应用：

变频液压站是一种全局型的新型节能传动方式，它相对于传统的容积控制具有以下几方面的优点：

1可以省去带有复杂变量机构的变量泵，而采用变频器+交流电动机+定量泵的形式；

2由于采用了定量泵，使噪声大大降低；

3拓宽了调速范围；

4具有更好的节能效果,相对于传统的容积控制液压系统节能10%~60%;

5可以实现制动能的能量回收；

6变频器可以内置PID控制和采用无速度反馈矢量控制，因此具有更好的控制特性。

变频液压站也存在以下的缺点：

①由于液压泵的转速过低，自吸能力下降，低频时产生脉动转矩，致使电机转速波动，低频力矩不足等原因，常常会造成低速稳定性差；

②对于大功率的交流电动机来说，其转动惯量大，以及变频器的能力的限制，响应速度慢，控制精度低。

变频液压站的应用：

变频液压站由于其良好的调速性能、节能效果等，在液压电梯、液压抓斗、液压振动筛、机床、注塑机、飞机、液压转向系统、制砖厂等获得应用。

据统计，我国电机的总装机容量已达4亿kW,年耗电量达6000亿kW-h,约占工业耗电量的80%我们相信随着我国广大企业节能意识的增强和变频液压技术的发展，变频液压站的应用会更加广泛。

4.矿井提升机液压站：

矿井提升机液压站工作原理

矿井提升机液压站采用可编程控制器（PLC）控制，根据液压站动作过程进行编程。

1、正常工作制动：

启动液压站电动机后即为正常工作状态，其制动力的大小通过调节电液比例溢流阀的电流的大小来调整系统压力。

2、井中安全制动：

它是在提升容器还没有到位，即井口容器到位信号闭合前，AC接点信号闭合，为满足制动减速度的要求，采用二级制动。

3、井口安全制动：

它是在提升容器到位信号已经闭合，AC接点信号又闭合,这时采用紧急制动情况，以防止恶性事故的发生。

4、调绳：

在调绳状态时，转换打开开关并推动可调闸手柄，把调绳离合器打开。

然后转到调绳状态，压力油进入B管，打开提升机固定卷筒制动器，提升机即可开车运行进行调绳。

调绳完毕后转到离合器合上状态，把调绳离合器合上。

5、电磁阀故障检测：

液压站中每一个电磁阀设置阀芯检测传感器，当电磁

阀故障时发出故障信号，实施安全制动，并通过PLC报警或显示。

&残压保护：

残压保护信号需要和停车信号共同作用，如果停车信号闭合,同时残压高于设定的压力值，实施安全制动。

温度报警、压差报警：

当油温过高或滤油器压差过高时，温度报警信号或压差报警信号闭合，并通过PLC报警或显示

矿井提升机液压站的特点

矿井提升机液压站特点如下：

（1）电液比例溢流阀的调压功能：

液压站中把原来的十字弹簧式调压装置改成电液比例溢流阀调压装置，这种装置具有调压线性度好、调压稳定、尺寸小等特点；

（2）多路回油保护功能：

在紧急制动时，为了防止回油管路不畅或堵塞，

液压站中在原有的回油管上又并联了一条回油管路，提高了紧急制动的可靠性；

（3）残压保护功能：

在液压站中增加了压力继电器（或电接点压力表），在

系统残压过高时，能够实现安全制动，提高了系统的制动可靠性；

（4）电磁阀故障监测功能：

在液压站中，对每一个电磁阀的阀芯都安装了监测传感器，当电磁阀出现故障时，能够报警并显示发生故障的电磁阀，给维修带来了极大的方便；

（5）PLC控制功能：

整个液压站的电控部分采用PLC控制器，提高了电控系统的可靠性；

其它：

结构上采用集成阀块的形式，油泵、滤油器等液压元件安装在油箱外，从而提高液压站的散热效果，以便于管理以及维护

矿井提升机液压站操作说明及常见故障及排除方法

矿井提升机液压站操作说明如下：

系统正常后，打开电源开关，装置即进入正常工作状态。

1）液压站具有两路电液比例控制供油装置，同时切换操作面板上的电源切换和信号切换开关可进行转换。

2）自检测状态

复位按钮按动后3秒以内按动手动检测按钮，系统进入检测状态，电磁阀1至电磁阀7顺序动作一遍，每个电磁阀动作时间为2秒，用来检测电磁阀动作是否正常，若有故障则报警显示；再次按动复位按钮，回到正常工作状态。

3）正常工作状态

开机后或按动复位按钮，系统进入正常工作状态，电磁阀的动作情况见状态表所示：

电磁阀5不通电，其它电磁阀均通电。

4）井中安全制动（二级制动）

在提升容器还没到位，即井口容器到位信号闭合前，安全节点AC信号闭合，为满足制动减速度的要求，米用二级制动，电磁阀的动作情况见状态表所示：

电磁阀3、4延时5秒后断电，电磁阀5通电，其它电磁阀立即断电。

5）井口安全制动（一级制动）

在提升容器到位信号已经闭合，AC接点信号又闭合，这时采用紧急制动（级制动），以防止恶性事故发生。

电磁阀的动作情况见状态表所示：

即所有电磁阀均断电。

6）过压保护

当液压系统出现故障时，压力超出系统设定值过压电接点压力表接点闭合，实施声光报警。

7）压差保护

当滤油器出现阻塞压差过高时，压差监测接点闭合，实施声光报警。

8）温度过高保护

当油箱温度过高时，油温监测接点闭合，实施声光报警。

9）电磁阀故障监测

运行过程中电磁阀出现故障，电磁阀位置监测传感器接点闭合，实施二级制动，电磁阀动作同井中安全制动，并声光报警。

10）调压功能

按动电控箱上的复位按钮后，按动调压按钮，此时可调节液压站上的溢流阀来调节一级制动油压值，调节后需再次按动调压按钮复位。

11）安全阀调节功能

转动司机操作台上的安全阀开关，提升机可在制动状态下调节液压站油压值，此时可验证电流值和液压站油压的对应关系。

常见故障及排除方法如下：

常见故障

引起故障的可能原因

排除方法

主油路压力建立不起或系统压力达不到所需油压

油泵没有输出液压油

油泵旋转方向是否反油泵吸油口是否畅通吸油过滤器堵塞比例溢流阀旁的溢流阀阀芯卡死比例溢流阀中锥阀内有脏物，锥阀关不住液动阀阀芯卡死

排除油泵故障

纠正油泵的转向检查吸油管路清洗过滤器

拆开溢流阀清洗，要求阀芯运动灵活

拆开比例溢流阀中锥阀阀芯，清洗拆开液动阀，清洗

主油路压力不可调，或信号电压降了，而油压不降

比例溢流阀的主阀芯卡死

把比例溢流阀拆开清洗，要求阀芯运动灵活

一级制动油压保持不住

畜能器气囊没有气压

溢流阀阀芯卡住

单向节流阀调节过大

电磁阀G5没有通电

电磁阀G3,G4内泄露大

对蓄能器充气清洗阀芯或更换调节节流阀的流量检查通电状态清洗阀芯或更换

电磁阀故障报警

电磁阀阀芯被卡

电磁阀线圈烧毁阀芯检测传感器故障

清洗电磁阀阀芯更换线圈更换传感器

PLC故障

外界原因造成的烧毁

输出结点烧毁

将G1、G2、G3、G4、G6、G7人为接入AC220V，然后给电液比例溢流阀供电流

矿井提升机液压站的功能及技术参数

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

一级值，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一级值。

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，既有全载下放、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破防滑极限；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。

矿井提升机液压站的主要功能:

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;使矿井提升机正常地运转、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度制动，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值迅速回到零。

使提升系统处于全制动状态。

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。

5卸荷

液压站采用变量泵作为系统工作油源，使系统更加合理，避免大量发热。

6调压

液压站可为盘形制动器提供不同油压值的压力油，油压的变化由电液比例溢流阀来调节。

通过改变比例溢流阀的控制电压的大小，可实现制动系统油压的可调性。

7蓄能器充油

系统正常工作前，蓄能器将进行充油，保证安全制动时的使用。

8压力保护

系统设有超压保护，当压力超出开闸压力2〜3MPa发出报警信号，并使提升机停车。

9温度保护

在系统工作过程中，当温度超出系统允许温度时，发出报警信号。

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。

10液位保护

液位控制器可在液位低时发出报警信号。

主矿井提升机液压站要技术参数如下:

最大工作油压14MPa

最大供油量15l/min

工作油温15〜65C

油箱储油容积500L

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YB-N46抗磨液压油

外型尺寸1100X1500X750（mm）

矿井提升机液压站的安装与调试

1安装：

必须对管路进行循环冲洗。

用循环冲洗过滤装置使液压系统的管路反复冲洗过滤,采用变换冲洗方向和振动管路的办法加强冲洗效果，并经常检查过滤器

滤芯情况•循环24-72小时后，将装置中的滤芯更换成过滤精度10微米的滤芯，继续循环冲洗过滤,直到化验油品的清洁度不低于NSA1638标准9级,或不低于ISO4406标准18/15级后结束循环冲洗过滤装置.

液压站应在海拔不超过1000m,周围环境温度10--40C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蚀性气体，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，要经过酸洗钝化工艺的各个工序。

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，并通过操作台上的相应开关反复操作几次，检查动作的灵活性，正确性，可靠性。

2调试前的准备工作：

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。

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。

2.3检查蓄能器充气情况。

蓄能器充气介质为氮气，将充气工具C处连到

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

E与蓄能器上充气阀相连，然后拧紧D和B,把手柄A逆时针旋到底。

关闭充气工具，打开氮气瓶上的截止阀，调节氮气减压器，把氮气瓶的压力由减压器减到较低压力，顺时针慢慢转动手柄A,顶杆顶开充气阀，然后让氮

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器后，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。

2.4按液压站的电控原理图检查配接电线是否正确。

2.5油箱加满油后，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

3调试后的技术性能达到以下的要求：

3.1油压稳定：

工作油压在1MPa^0.8Pmax之间变化时不允许有大于土0.6MPa压力振摆现象，不允许有振幅大于0.2MPa的咼频振荡。

3.2在制动或松闸过程中，油压-电压的跟随特性要好，当油压P在0.2Pmax〜0.8Pmax区间，油压一电压的特性曲线基本呈线性关系。

3.3电压为零时，系统残压w1.0MPa。

工作油压达到Pmax电液比例溢流阀控制电压不得超过10V。

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。

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。

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1s5Mpa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工作制动部分的调试：

所有电磁铁不通电，工作制动油压作如下调整

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

4.2观察最小残压值。

电液比例溢流阀控制电压为零时，观察残压是否

<1.0MPa。

4.3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--油压的对应变化关系的数值记录下来，作出相应的曲线。

5安全制动部分的调试

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，连接管路上有无渗漏现象，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。

5.2调整盘形制动器的闸瓦与制动盘之间的间隙

电磁铁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，调整未被调整好的盘形制动器的间隙

电磁铁G1、G3断电，制动器处于全制动状态，等待下次开车。

5.3恒减速制动的调试：

a.球阀28关闭，电磁铁G3通电，电磁换向阀22.1通电、22.2断电，启动油泵，电液比例溢流阀控制电压加到最大，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。

b.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。

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G2G3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.二级制动试验：

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由电控部分来调定。

矿井提升机液压站的维护及排除方法

1日常工作中的维护与保养：

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，杂质进入液压系统内。

如果发现油液较脏，应立即用滤油车进行过滤。

如果发现油液变质，应立即更换新油。

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。

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。

1.4每个作业班应检查电磁换向阀G1、G2G3G4的动作情况。

1.5在提升机正常工作的间隙时间里，油泵电机一般不应断电。

应在残压下运转，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断电。

确保停车的安全性。

1.6元件的装拆，更换时，必须事先清洗干净，避免污物带入。

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。

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过过滤。

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。

1.9油箱、蓄能器、及其它元件清洗时，不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屑留在元件内。

1.10每个作业班都要检查各个电磁阀的换向是否灵活，可用螺丝刀推电磁换向阀的推杆，要求动作灵活，若有卡紧、卡死现象，要立即打开电磁阀清洗。

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。

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安全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。

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。

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：

故障原因

故障现象

处理方法

1.油泵旋转方向反向。

2.比例溢流阀10内有脏物。

3.遥控溢流阀8内有脏物。

4.泵装置上的管路没有连

接好或密封损坏。

5.油泵出现故障。

6.电磁换向阀出现故

障。

油泵启动以后，主油路压力建立不起或达不到所需油压。

1.纠正泵底旋状方向（注意从电机后端看，顺时针方向为正。

2.清洗比例溢流阀。

3.清洗遥控溢流阀。

4.更换密封件、重新连接好管路。

5.排除油泵故障。

6.检查电气接线，或清洗电磁换向阀。

1.溢流阀21或溢流阀19内有脏物。

2.节流阀25开口太大或太小，蓄能器16起不到补

二级制动油压

值保压不好。

1.清洗溢流阀21或溢流阀19。

2.调节节流阀25。

3.清洗电磁换向阀G3G4

油作用。

3.电磁换向阀G3G4内

有脏物，内泄漏太大。

1.蓄能器16气压不够或

漏气。

畜能器16油压

保不住。

1.充气或检修蓄能器。