專利名稱：一種礦井提升機(jī)雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦井提升機(jī)安全制動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種礦井提升機(jī)雙設(shè) 定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
礦井提升機(jī)是礦山開采的咽喉設(shè)備，承擔(dān)著井上井下之間礦物、設(shè)備、材料和人員 輸送的重要任務(wù)，其性能好壞對于礦山安全生產(chǎn)十分重要；而礦井提升機(jī)制動系統(tǒng)是關(guān)系 到提升機(jī)安全性能的關(guān)鍵部件。安全制動是指在提升機(jī)或提升絞車運(yùn)行過程中，為避免出現(xiàn)安全事故時(shí)迅速停車 的制動行為；安全制動過程主要是由制動系統(tǒng)完成的。目前，大部分礦井提升機(jī)和提升絞車仍采用單設(shè)定值恒力矩二級安全制動控制方 式，其第一級制動油壓只有唯一一個(gè)設(shè)定值。所謂恒力矩二級安全制動控制方式(簡稱二級 制動)，就是指在安全制動時(shí)，將全部制動力矩以不同數(shù)值分兩個(gè)制動階段施加到提升機(jī)或 提升絞車的卷筒制動盤上；其中，第一級制動階段施加部分制動力矩，以滿足制動減速度要 求，并保持制動油壓(即制動力矩)恒定直至停車；然后第二級制動時(shí)施加全部制動力矩，以 保證可靠停車。采用這種制動方式的主要目的是為了解決安全制動過程中，對于制動減速 度大小的要求所需制動力矩與靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)對于停車可靠性要求所需制動力矩不一致的矛 盾，使之符合國家有關(guān)安全規(guī)程要求，以實(shí)現(xiàn)提升系統(tǒng)安全可靠工作。由于這種制動方式用 重載下放特定工況下設(shè)定的同一個(gè)第一級制動力矩設(shè)定值來滿足重載上提和重載下放等 不同工況下的制動需要，而由于這個(gè)制動力矩設(shè)定值必須滿足重載下放工況下安全制動減 速度的要求，即最大制動力矩要求，這樣在重載上提工況下也只能用這個(gè)最大制動力矩去制 動；由于此時(shí)重力負(fù)載方向是幫助提升系統(tǒng)制動的，完成制動過程所需制動力矩減小，因此， 與重載下放工況相比，制動減速度大，對于斜井提升易出現(xiàn)松繩引起的鋼絲繩過載安全事故， 對于多繩摩擦式提升機(jī)易產(chǎn)生滑繩事故，在提升系統(tǒng)載荷變化情況下也存在同樣的問題。由此可見，上述單設(shè)定值恒力矩制動方式不能完全滿足礦井提升機(jī)和提升絞車在 全部工況下，特別是重載下放和重載上提兩種極端狀態(tài)工況時(shí)的安全制動需要。即現(xiàn)有的 恒力矩二級制動方式，對于不同工況下僅能通過已設(shè)定的制動力矩進(jìn)行制動，不能應(yīng)對提 升機(jī)載荷方向變化的情況；對于大型多繩提升設(shè)備，安全制動過程中很容易突破滑動極限， 致使鋼絲繩打滑；對于斜井提升易出現(xiàn)松繩引起的鋼絲繩過載安全事故，降低了設(shè)備的安 全性能和使用壽命，甚至造成重大安全事故。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種礦井提升機(jī)雙
3設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)，可較好地滿足礦井提升機(jī)和提升絞車在各種工況下的安 全制動需要，從而提高礦井提升系統(tǒng)的制動性能和安全性能。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明創(chuàng)造采用如下技術(shù)方案 本發(fā)明的礦井提升機(jī)雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)，包括
液壓源，其包括泵，用于在正常工作模式期間向盤形制動器液壓缸提供壓力油； 方向控制閥，其配置在液壓源與盤形制動器液壓缸之間，用以實(shí)現(xiàn)正常工作模式和安 全制動模式液壓回路的切換；
雙設(shè)定值恒力矩二級制動液壓回路，其能夠根據(jù)電控系統(tǒng)給出的提升系統(tǒng)上提或下放 的運(yùn)行狀況信號，切換到相應(yīng)的安全制動液壓回路，選擇對應(yīng)于提升系統(tǒng)運(yùn)行狀況的適當(dāng) 制動油壓值對卷筒進(jìn)行制動。為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造，還包括電控系統(tǒng)，其采集提升系統(tǒng)上提或下放的運(yùn)行 狀況信號，經(jīng)選擇后將此信號傳輸給雙設(shè)定值恒力矩二級制動液壓回路。為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造，所述安全制動液壓回路的制動油壓值是根據(jù)提升系統(tǒng) 在上提或下放工況下制動減速度要求和防滑極限要求而預(yù)先設(shè)定的。為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造，所述雙設(shè)定值恒力矩二級制動液壓回路，包括雙制動 液壓回路，所述雙制動液壓回路具有彼此獨(dú)立布局的第一制動回路和第二制動回路。為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造，所述制動回路通過電磁換向閥進(jìn)行制動回路的切換， 通過溢流閥保證該制動回路的油壓設(shè)定值。為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造，所述方向控制閥設(shè)置為電磁換向閥。為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造，還包括一個(gè)回流防止閥，所述回流防止閥設(shè)置在液壓 源和備用油源蓄能器之間，用于允許從液壓源向備用油源蓄能器單方向的液壓流動，并用 于防止在相反方向中的任何液壓流動。為更好的實(shí)施本發(fā)明創(chuàng)造，所述回流防止閥設(shè)置為單向閥。該礦井提升機(jī)雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)，首先是通過提升機(jī)系統(tǒng)的各項(xiàng) 技術(shù)參數(shù)，如卷筒直徑、靜張力差、制動器的配置、提升系統(tǒng)變位質(zhì)量等，計(jì)算出滿足提升機(jī) 系統(tǒng)在重物上提和下放不同工況下的制動減速度要求及防滑極限要求的液壓系統(tǒng)二級制 動油壓設(shè)定值；然后通過使用不同的二級制動回路，即使用不同油壓設(shè)定值的溢流閥進(jìn)行 二級制動控制。在提升機(jī)設(shè)備發(fā)生安全事故的時(shí)候，通過電控系統(tǒng)判斷出提升機(jī)設(shè)備的狀 態(tài)，即上提或下放，然后切換到相應(yīng)的制動回路進(jìn)行制動。由于兩條制動回路溢流閥的調(diào)整 壓力不同，能分別適應(yīng)提升機(jī)系統(tǒng)在上提和下放工況下對于制動力矩不同的需要，可以滿 足提升機(jī)系統(tǒng)對于制動減速度的要求，獲得良好的安全制動性能。該礦井提升機(jī)雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)，是通過電控系統(tǒng)來共同實(shí)現(xiàn) 的，該電控系統(tǒng)需要對提升機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行判別，反映出提升機(jī)設(shè)備是運(yùn)轉(zhuǎn)在上提載荷 還是下放載荷工況，然后對恒力矩壓力進(jìn)行選擇，通過制動回路電磁換向閥的動作來進(jìn)行 切換。當(dāng)電控系統(tǒng)進(jìn)行選擇時(shí)，能夠給制動器施加最適當(dāng)?shù)陌踩苿恿?，以在礦井提升機(jī) 全工況下獲得符合規(guī)程要求的良好制動性能。由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性
與現(xiàn)有的恒力矩安全制動控制裝置相比，本發(fā)明控制系統(tǒng)通過采用雙路液壓回路、制 動控制油壓雙設(shè)定值可實(shí)現(xiàn)提升機(jī)系統(tǒng)提升載荷和下放載荷工況的制動力矩大小區(qū)分，并通過電控系統(tǒng)所施加的選擇性安全制動控制方式，能分別適應(yīng)提升機(jī)系統(tǒng)在上提載荷和下 放載荷工況對于制動力矩不同的需要，以滿足提升系統(tǒng)對于制動減速度的要求，獲得良好 的安全制動性能，為提高我國礦山安全生產(chǎn)水平提供保障。


附圖1為雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)液壓回路原理圖中1 一卷筒；2 —制動盤；3 —盤形制動器；4 一球閥；5 -電磁換向閥；6 -電磁換向 閥；7 —溢流閥；8 —單向閥；9 一節(jié)流閥；10 —蓄能器。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)一步說明
結(jié)合圖1，一種礦井提升機(jī)雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)，包括泵，用于在提升機(jī) 正常工作模式期間向盤形制動器液壓缸提供壓力油；蓄能器10，作為備用油源；蓄能器10 通過液壓源補(bǔ)給液壓，且在液壓補(bǔ)給管路上設(shè)置單向閥8，用于允許從液壓源向蓄能器10 的單方向液壓流動，并用于防止在相反方向中的任何液壓流動。還包括配置在泵出口通路與盤形制動器液壓缸之間，用以實(shí)現(xiàn)提升機(jī)正常工作模 式和安全制動模式液壓回路的切換的電磁換向閥5 ；以及雙設(shè)定值恒力矩二級制動液壓回 路，該回路包括雙制動液壓回路，具有彼此獨(dú)立布局的第一制動回路和第二制動回路；其 中，通過電磁換向閥6進(jìn)行制動回路的切換，通過溢流閥7保證該制動回路的油壓設(shè)定值。制動液壓回路的二級制動油壓值是根據(jù)提升系統(tǒng)在上提或下放工況下制動減速 度要求和防滑極限要求而預(yù)先設(shè)定的，即液壓系統(tǒng)在調(diào)試期間就要針對不同的上提、下放 工況預(yù)先計(jì)算、設(shè)定出不同的二級制動油壓值。溢流閥7. 1和7. 2就是分別按重載上提和 重載下放工況所需要的第一級制動油壓設(shè)定值分別設(shè)定。在礦井提升機(jī)正常工作的過程中，液壓油泵輸出的壓力油，一路通過電磁換向閥 5、球閥4進(jìn)入盤形制動器控制正常工作開閘動作；另一路經(jīng)單向閥8給蓄能器10充油，作 為安全制動時(shí)的備用儲備動力油源。在礦井提升機(jī)正常工作的過程中，電磁換向閥5的電磁鐵處于通電狀態(tài)、兩個(gè)電 磁換向閥6的電磁鐵處于斷電狀態(tài)。當(dāng)提升機(jī)發(fā)生安全制動的時(shí)候，電磁換向閥5的電磁 鐵斷電，將盤形制動器液壓缸的供油回路切換到兩路電磁換向閥6和溢流閥7獨(dú)立布局組 成的雙設(shè)定值恒力矩二級制動回路；同時(shí)由電控系統(tǒng)采集提升機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，確 定提升機(jī)系統(tǒng)是處在重載上提還是重載下放工況，以決定電磁換向閥6. 1通電還是6. 2通 電，分別對應(yīng)溢流閥7. 1還是溢流閥7. 2來控制二級制動的制動減速度，以滿足不同工況下 《煤礦安全規(guī)程》對于制動減速度的不同需要。本發(fā)明未詳盡敘述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種礦井提升機(jī)雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)，其特征是包括液壓源，其包括泵，用于在正常工作模式期間向盤形制動器(3)液壓缸提供壓力油；方向控制閥，其配置在液壓源與盤形制動器液壓缸之間，用以實(shí)現(xiàn)正常工作模式和安 全制動模式液壓回路的切換；雙設(shè)定值恒力矩二級制動液壓回路，其能夠根據(jù)電控系統(tǒng)給出的提升系統(tǒng)上提或下放 的運(yùn)行狀況信號，切換到相應(yīng)的安全制動液壓回路，選擇對應(yīng)于提升系統(tǒng)運(yùn)行狀況的適當(dāng) 制動油壓值對卷筒進(jìn)行制動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井提升機(jī)雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)，其特征是 還包括電控系統(tǒng)，其采集提升系統(tǒng)上提或下放的運(yùn)行狀況信號，經(jīng)選擇后將此信號傳輸給 雙設(shè)定值恒力矩二級制動液壓回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井提升機(jī)雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)，其特征是 所述安全制動液壓回路的制動油壓值是根據(jù)提升系統(tǒng)在上提或下放工況下制動減速度要 求和防滑極限要求而預(yù)先設(shè)定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井提升機(jī)雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)，其特征是 所述雙設(shè)定值恒力矩二級制動液壓回路，包括雙制動液壓回路，所述雙制動液壓回路具有 彼此獨(dú)立布局的第一制動回路和第二制動回路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦井提升機(jī)雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)，其特征是 所述制動回路通過電磁換向閥(6)進(jìn)行制動回路的切換，通過溢流閥(7)保證該制動回路 的油壓設(shè)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井提升機(jī)雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)，其特征是 所述方向控制閥設(shè)置為電磁換向閥(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井提升機(jī)雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)，其特征是 還包括一回流防止閥，所述回流防止閥設(shè)置在液壓源和備用油源蓄能器之間，用于允許從 液壓源向備用油源蓄能器單方向的液壓流動，并用于防止在相反方向中的任何液壓流動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的礦井提升機(jī)雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)，其特征是 所述回流防止閥設(shè)置為單向閥(8)。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種礦井提升機(jī)雙設(shè)定值恒力矩二級制動控制系統(tǒng)，是為解決現(xiàn)有的恒力矩二級制動方式不能應(yīng)對提升機(jī)載荷方向變化的情況而設(shè)計(jì)的，包括液壓源，其包括泵，用于在正常工作模式期間向盤形制動器(3)液壓缸提供壓力油；方向控制閥，其配置在液壓源與盤形制動器液壓缸之間，用以實(shí)現(xiàn)正常工作模式和安全制動模式液壓回路的切換；雙設(shè)定值恒力矩二級制動液壓回路，其能夠根據(jù)電控系統(tǒng)給出的提升系統(tǒng)上提或下放的運(yùn)行狀況信號，切換到相應(yīng)的安全制動液壓回路，選擇對應(yīng)于提升系統(tǒng)運(yùn)行狀況的適當(dāng)制動油壓值對卷筒進(jìn)行制動；可較好地滿足礦井提升機(jī)系統(tǒng)在各種工況下的安全制動需要，從而提高礦井提升系統(tǒng)的制動性能和安全性能。
文檔編號B66D5/14GK102139840SQ20111008797
公開日2011年8月3日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者劉大華, 劉賀偉, 孫富強(qiáng), 張偉, 張鳳林, 方育鋒, 朱峰, 李永軍, 王恒, 王繼生, 陳志輝 申請人:中信重工機(jī)械股份有限公司, 洛陽中重自動化工程有限責(zé)任公司