一、项目背景
主提升绞车一套完整的制动系统，主要由液压站、盘形制动器及截门、油管等组成。液压站是矿井提升机重要的安全和控制部件，通过油管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；通过执行机构——盘形制动器，使矿井提升机正常地运转、调速、停车。在任何事故状态下，盘形制动器的油压迅速降低到预先调定的某一值，经延时后，盘形制动器的油压值迅速回到零。使提升系统处于全制动状态。
2016新版的《煤矿安全规程》第四百二十五条规定：机械制动装置应当采用弹簧式，能实现工作制动和安全制动。工作制动必须采用可调节的机械制动装置。安全制动必须有并联冗余的回油通道。
为满足新煤安规程要求，同时减轻施工人员的劳动强度，避免新采购或返厂改造，我们研究对主提升绞车制动系统进行升级改造。
二、研究内容
1.主要技术参数（以主井TE160B液压站为例）
2.主要结构
主提升绞车液压站（以主井TE160B液压站为例）主要由油箱、泵装置和阀组组成。液压站有两套油泵装置，两套电液比例调压装置，一套工作，一套备用。两油泵互为备用时，由液动换向阀自动换向。系统采用变量柱塞泵作为工作油源，可以减小系统发热。系统主阀组上的元件主要采用插装阀，使系统工作更加可靠。液压站出油口设有滤油器，防止制动器油缸回油时将杂质带入系统。液压站还装有油箱温度计和压力变送器，用于监控油温和压力的变化。
3.工作原理
①工作制动部分的原理：（参见图1）
液压站可以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8来调节。系统正常工作时，电磁铁G3，G4，G5通电，压力油经液动换向阀15、电磁阀9、23、滤油器17，球式截止阀18分别进入盘形制动器；司机可以通过调节电液比例溢流阀8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。当电液比例溢流阀8的比例电磁铁控制电压增加时，系统油压升高；制动器开闸。当电液比例溢流阀8的比例电磁铁控制电压减少时，系统油压下降；制动器合闸。当电液比例溢流阀8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。提升机处于完全制动状态。
图1 主井提升机液压制动系统图 （升级版）
②安全制动部分的原理：（参见图1）
系统发生故障时，如全矿停电等，提升机必须实现紧急制动。此时电机，KT线圈，电磁铁G3，G4，G7断电，固定卷筒的盘形制动器油压立刻降为零，游动卷筒的盘形制动器油压降为溢流阀10调定的压力P1级值，即第一级制动油压值，保压到时间继电器动作，电磁铁G5断电，G6通电，油压降到零，实现全制动。在延时过程中，蓄能器起稳压补油作用，调节单向节流截止阀的开口度可调节其补油量，使延时过程中P1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3。由图3看出：从A点（即P2点）降到B点，固定卷筒的盘形制动器处于制动状态，整个卷筒受到1/2以上的制动力矩。游动卷筒的盘形制动器的油压降到一级制动油压PI级（从B点到C点）延时t1秒后到达D点，此时提升机已停车，电磁换向阀G5延时后断电，G6延时后通电，油压从PI级降到零压(即从D点到E点)，完成二级制动。盘形制动器以三倍的静力矩将卷筒牢固地闸住，使其安全的停止转动。
三、项目特点
1.采用整体设计，结构简单、安装方便，配件具有互换性。
2.改进施工工艺，在不影响原煤提升的前提下，完成升级改造的所有工序。
3.用氩弧保护焊接技术取代现用的电焊条药皮保护焊接技术，提升焊接工艺、焊接质量。
四、实施效果
该项目通过现场实施应用，取得良好效果。
1.满足了《规程》的强制性要求，在出现断电、故障等紧急情况进行安全制动时，可以配合并联的冗余回油通道迅速回油，避免因电磁阀出现卡阻、回油不畅造成的制动不及时、制动效果不良。
2.避免了新购置液压站以及运输、安装产生的费用，减轻了施工人员的劳动强度，减少对原煤提升的影响。
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