一、项目背景
液压站是矿井提升机重要的安全和控制部件,它和盘形制动器组合成为一套完整的制动系统,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。
影响提升机安全运行的重大隐患是:当提升机安全制动时,由于回油通道或电磁阀的堵塞造成液压油无法迅速回到油箱,导致无法实现安全制动,发生事故。2016版的《煤矿安全规程》第四百二十五条规定:安全制动必须有并联冗余的回油通道。但2016年以前生产的液压站A管均不符合此项规定要求。为保证矿井提升机的安全运行,杜绝事故的发生,我们研究设计了液压站A管并联冗余的回油通道。
二、技术原理
2016年以前的液压站出厂时的制动系统图如图1所示。当实施安全制动时,B管的液压油可以通过G5和G6两个电磁阀回至油箱,而A管的液压油则只能通过G4回油,若G4堵塞,则A管所连接的几个制动闸无法进行安全制动,会引起事故的发生。
图1 原液压站制动系统图
鉴于此,我们对A管进行改造,如图2所示,在A管上并联出一路回油通道,此回油通道最终也是回至油箱,在此并联回油通道上安装截止阀(24)及G7阀(14-2)各一个,截止阀是为了方便G7的更换及维修,G7阀为电磁阀,由提升机电控PLC控制,当提升机安全制动时,安全回路掉,PLC输出,G7得电导通回油。
图2 改进后液压站制动系统图
PLC程序控制也是该项目的重要部分,需要液压站冗余回油通道的通断与提升机的安全制动结合起来。如图3所示。
图3 主井PLC程序控制部分
三、效益分析
该研究成果使改造后的液压站既符合了《煤矿安全规程》的规定,也有效降低了因制动系统故障造成事故发生的几率。
原先,液压站厂家给出的改造方案为更换整个阀组,单台需要8万元,而采用此项创新设计,仅需要成本2000元左右。以某煤矿为例,如果将全部提升机液压站按照此项创新设计进行改造,可以节约成本110余万元。在当前煤炭行业形势困难时期,经济效益尤为显著。
四、推广应用前景
该创新成果已在部分矿区推广使用,可以应用于所有以液压站为制动源的提升机设备上。国内部分液压站生产厂家也已借鉴设计思路,推广应用前景良好。
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