浅谈矿井提升的恒减速制动技术
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矿井提升机恒减速控制系统研究摘要:矿井提升机在大型煤矿中起非常重要的作用,运输矿井中的各种设备及原煤等,由于矿井提升机控制系统效率低下,难以满足自动化程度越来越高的煤矿设备,因此,提出了一种矿井提升机恒减速系统,并介绍了该系统的工作原理和系统组成,通过实践应用研究了该系统的可靠性和工作效率。
关键词:矿井;提升机1 矿井提升机恒减速控制系统发展现状现阶段矿井提升机控制形式包含有在工作周期截止时制动以及产生不安全行为时制动,同时在工作周期截止时控制制动是常见控制形式,因为在矿井提升机正常工作时,提升速度超过安全限定,产生不安全行为,引发安全制动频率较低,对保护操作人员以及设备安全都有着非常重要的意义。
目前制动系统方式包含以下几种,分别为恒力矩一级制动、二级制动、恒减速制动。
恒力矩制由于制动时力矩不变,不能实现不同工况力矩匹配,进而导致设备受冲击过大,降低其使用寿命。
而恒减速制动为闭环控制,能在不同工况下更加灵活的匹配力矩,因此能很好地解决上述问题。
本文针对传统的提升机存在的问题,研究了矿井提升机的恒减速的控制系统,并对其进行进一步的优化改进,提高了矿井提升机的安全性,提高了狂劲提升机的工作效率,为其在矿井中工作提供了安全保障。
2 矿井提升机恒减速控制系统方案设计2.1 矿井提升机制动系统概述矿井提升机的制动系统是决定提升机安全性能最重要的部分。
图1为矿井提升机示意图。
由制动闸组及液压和电气部分共同组成制动系统,我国当前比较常见的制动方式包括工作制动和安全制动,安全制动是在生产活动中,由于提升机或其他生产设备出现故障,为了保障人员及设备的安全而采取的制动。
而矿井提升机在正常的生产活动中完成一次或一段工作时间段后,工作人员停机或检修而进行的制动被称为工作制动。
安全制一般会对生产设备或人员造成一定的损伤,一般在正常的生产中不易发生。
但安全制动也在一定程度上提高了人员及设备的安全性。
在安全制动中可以分为恒力矩安全制动和恒减速安全制动,恒力矩也有两级制动之分。
多绳摩擦式提升机恒减速制动系统安全调试随着中国经济发展的需要,矿山企业大型化发展及矿井不断延伸,多绳摩擦式提升机的使用规模快速增长,与其配套的恒速减速制动系统的应用也逐步广泛。
多绳摩擦式提升机恒减速制动系统具备恒减速制动,备用恒减速制动和二级制动三种安全模式,其中二级制动是传统的恒力矩制动方式,是一种后备安全制动方式,即在恒减速制动和备用恒减速制动制动不达标情况下的,以确保提升机设备的安全运行的备用安全制动方式。
恒减速制动系统的调试工作在实际井口进行,所以调试的安全技和组织措施对于调试的术措施安全性和可靠性尤其重要。
一、调试的安全技术措施1.进入调试现场后,首先要熟悉井口提升机系统的设备状况。
要向甲方收集设计院提供的提升机系统资料。
要了解以下内容:提升容器的实际状况;提升钢丝绳的实际状况,包括提升首绳和平衡尾绳状况;复核提升机的承载能力与现场是否符合;复核电机名牌参数是否符合设备要求;另外还要核对在不同情况下,例如提升矿石,升降人员,衬垫比压,静防滑情况下的安全系数。
2.需要在现场了解设计手册中的以下内容,为做有载试验做准备。
(1)了解提升系统部分的运动速度图和力图;(2)了解井口提升系统的特性,是双罐笼系统还是单罐笼与配重提升系统,是静张力差不平衡系统还是静张力差平衡系统;(3)熟悉井口,井中和井底的状况及设备运行后的实际状况;3.需要现场了解提升机安装状况(1)了解主轴装置闸盘偏摆状况,支轮铰丝空螺栓紧固状况,制动盘螺栓紧固状况,摩擦衬垫螺栓紧固状况;(2)检查直联电机转子与定子气隙状况,罐笼或箕斗顶部钢丝绳张紧油缸是否异常,确保多重摩擦钢丝绳的张紧力均匀平衡。
4.调试工作前,要先进行调闸等基础工作。
(1)要依据主机及井口设备相关参数,计算提升系统的工作压力,PI级压力,二级制动压力等参数;(2)在液压站上初步设定。
通过液压系统给出的制动工作压力进行调闸,一般按常规方式,关闭左侧闸盘油路调整右侧闸间隙;反之,关闭右侧闸盘油路,对左侧闸盘间隙进行调整,闸间隙按1mm整定;5.调闸结束后,对设备进行三倍静力矩测试。
恒减速在提升机制动控制系统中的应用与探讨恒减速制动控制具有减速度恒定闭环控制功能。
在制动时,可以在各种载荷、速度工况下,使提升机按照给定的恒定减速度进行制动。
在检测到实际减速度偏离给定值的情况下,通过闭环制动控制系统的反馈调节和补偿作用,使其迅速减小偏差、保持制动过程减速度恒定不变,达到恒减速制动的效果,提高了制动控制的平稳性和安全性,提高了设备及钢丝绳的安全性能和使用寿命,对提高生产效率具有重要意义。
标签:恒减速;闭环控制;安全性能;使用寿命随着社会的发展,“以人为本”深入人心,职工工作环境的安全性与舒适性得到了更大的改善。
恒减速在提升机制动系统中的應用由此而生,用于对提升机制动系统的工作制动和安全制动进行控制。
提升机恒减速控制系统组成与功能:机械设备部分为盘式制动系统,盘式制动设备由至少两个制动盘上工作的液压制动单元以及带有油泵和控制阀的液压站构成。
电控部分系统由主控制柜、就地控制柜、制动手柄和测速发电机构成。
控制系统配置由主控柜,就地控制柜和测速发电机等设备组成。
控制过程:制动器用于在提升机手动和自动模式中,对安全制动工作制动功能进行控制。
在手动制动模式中,提升机司机通过操作台制动手柄以及提升机控制器的主提升命令,在闸控卡和PLC制动控制器的协作下,操作工作制动。
自动模式下,敞闸和施闸的时序直接由提升机提升命令控制。
在PLC、闸控卡和测速发电机的配合下,由提升机安全电路继电器来对安全制动进行安全制动控制。
闸控卡面板显示制动系统的状态以及故障指示,用于测试和参数设置。
工作制动控制功能:制动器通过液压站中的控制阀来控制。
一些阀门既适用于工作制动功能,也适用于安全制动功能。
油泵电机和油冷却风机由电就地控制框中的启动器组进行控制。
工作制动的敞闸、施闸取决于两个输出继电器。
如果其中一个输出继电器出现故障,则制动不能敝闸,保持在施闸状态。
此外,如果输出继电器中的另一个在启动后出现故障,工作制动将进行施闸操作。
当代化工研究Modem Chemical Research79 2021•09技术应用与研究煤矿提升机恒减速液压制动系统的安装分析*武琳(晋能控股煤业集团同家梁矿山西037025)摘耍:为安装好提升机液压制动系统,介绍了提升机液压制动系统主要包括的机械部件,提出了液压站,制动闸盘、闸座以及油液管路的具体安装方法,并对提升机工作制动部分以及安全制动部分进行了调试,通过调试可知提升机恒减>速液压制动系统制动效果良好,运行平稳,可达到更好的保障提升机安全稳定运行的目的.关键词:提升机;液压站;制动闸盘;油液管路;安装中国分类•号:TD文献标识码:AInstallation Analysis of Constant Deceleration Hydraulic Braking System of Coal MineHoistWuLin(Tongjialiang Mine,Jinneng Holding Coal Industry Group,Shanxi,037025) Abstract:In order to install the hydraulic braking system of h oist,this p aper introduces the main mechanical components of h ydraulic braking system of h oist,puts f orward the concrete installation methods of h ydraulic station,brake disc,brake seat and oil p ipeline,and debugs the working braking p art and safety braking p art of h oist.Through debugging,it can be knoyvn that the constant deceleration hydraulic braking system of h oist has good braking effect and stable operation,which can better ensure the safe and stable operation of h oist.Key words:hoist;hydraulic station^brake disc;oil p ipeline\1.分析液压制动恒减速系统的关键技术⑴安装液压站组装液压站的工作都是在制造厂进行的,安装后的检查环节无需解体,但一定要对合格的组件进行试运行。
地下矿用车辆的智能制动与刹车技术地下矿用车辆在矿山行业中发挥着重要的作用。
为了确保矿山运输的安全和高效,地下矿用车辆的智能制动与刹车技术变得至关重要。
本文将探讨地下矿用车辆的智能制动和刹车技术的重要性,并介绍一些目前应用于地下矿用车辆的先进技术。
地下矿用车辆的制动系统是其安全性能的重要组成部分。
制动系统的主要目标是保持车辆在运行过程中的稳定性,防止因摩擦力降低而引发的刹车失效或滑动。
智能制动系统在实现这些目标方面具有巨大潜力。
首先,智能制动系统能够提供高精度的制动力控制。
传统的制动系统通常使用液压刹车系统,但这种系统的制动力很难精确控制。
智能制动系统可以利用传感器和电脑控制单元实时监测车辆的状态,并根据所需的制动力进行调整,以实现更加准确和可靠的制动操作。
其次,智能制动系统还具有主动防抱死制动(ABS)功能。
ABS系统通过监测车轮的滑动情况,实时调整制动力,以防止车轮锁死,提高车辆的操控性和制动效果。
在地下矿山等复杂路况下,ABS功能的应用可以大大降低事故风险,保障人员和设备的安全。
除了智能制动系统的应用,地下矿用车辆的智能刹车技术也值得关注。
智能刹车技术主要通过先进的传感器和智能控制算法来实现车辆自动刹车。
这种技术可以在紧急情况下迅速响应,并自动执行刹车操作,以最大程度地减少事故风险。
智能刹车技术还可以根据车辆的装载情况和行驶环境进行自适应调节。
比如,当车辆携带重载时,智能刹车系统能够识别并相应地增加制动力,以确保车辆的稳定性。
当车辆行驶在不同的路面条件下,智能刹车系统也可以自动调节制动力,以保证刹车的效果。
此外,智能刹车技术还可以与其他智能系统进行集成,以实现更高水平的安全性和自动化。
例如,与智能避撞系统相结合,智能刹车技术可以在检测到碰撞风险时自动刹车,从而避免事故的发生。
与智能导航系统结合,智能刹车技术还可以根据车辆即将行驶的路况和交通情况提前做出刹车决策,提高行驶的安全性和效率。
综上所述,地下矿用车辆的智能制动与刹车技术对矿山行业的安全和效率具有重要意义。
问题探讨矿井主提升机恒减速制动控制技术探讨生产技术部王文岩摘要探讨矿井主提升机恒减速制动控制技术的液压、电气控制特色,以及恒减速实现的方法,与恒力矩制动控制相比,恒减速制动控制技术提高了主提升全系统的安全、平稳、舒适性,为矿井安全生产提供了可靠保障。
关键词提升机液压站恒力矩恒减速制动控制1前言矿井提升机制动控制系统的主要构成是液压站,它是制动系统的液压动力来源,铁法能源公司的主提升机制动系统主要为盘型闸制动,液压站主要是为盘型闸提供工作制动、安全制动时开闸、合闸工作过程提供液压动力。
2矿井提升机液压站的分类矿井提升机的液压站根据控制提升机减速度大小变化的不同主要可分为两大类,即恒减速制动控制的液压站和恒力矩制动控制液压站,铁法能源公司各矿主提升机液压站大部分为恒力矩制动控制液压站,大强矿主提升机为恒减速制动控制液压站,恒力矩制动控制液压站结构简单,价格低,维护相对简单。
恒减速制动控制液压站液压系统相对复杂,价格较高,但其稳定性、安全性和可靠性相对得以提高,是今后矿井安全提升的发展方向。
2.1恒力矩制动控制液压站恒力矩制动控制液压站,是将通过液压站压力调节制动闸产生的满足《煤矿安全规程》第四百二十六条的要求最大制动力矩分成二级对提升机实施抱闸,实施第一级制动时,液压系统产生的抱闸力矩作用在制动盘上,使提升绞车减速,减速度满足《煤矿安全规程》第四百二十二条和四百二十七条的要求,限制提升机加速和减速时提升容器的弹性震荡和钢丝绳的弹性振动,以及符合系统防滑要求,然后第二级制动抱闸力矩再全部作用到制动盘上,使提升机最终减速停车。
2.2恒减速制动控制液压站恒减速制动控制液压站,是以符合《煤矿安全规程》第四百二十二条和四百二十七条的要求的制动减速度恒定为控制标准,通过速度反馈自动调节液压制动系统的油压,从而调整盘形闸上产生的制动力矩,使提升机按照符合要求计算出的减速度进行制动,属于闭环控制,这就从根本上改善了提升机的制动性能,同时液压控制系统可兼容恒力矩二级制动的性能。
恒减速制动系统在姚桥煤矿 2# 主井提升机的应用摘要:姚桥煤矿2#主井提升机液压站原来为TS164,现已改为E143D多通道恒减速液压站。
该液压站通过自动调节制动力矩,按照设定的减速度进行制动,从根本上改善了制动性能,有效提高提升机安全制动时的可靠性和安全性。
关键词:提升机制动系统安全制动液压站电控1概述矿井提升机是矿山井工开采的咽喉设备。
随着矿井提升向深井、高速、载系统发展,提升载荷大、速度快、工况复杂,传统的恒力矩二级制动控制系统,在不同工况下制动减速度变化大,制动过程不平稳,降低了设备的安全性能和使用寿命,很难满足设备对安全制动的要求。
姚桥煤矿2#主井提升机原液压站为TS164型,自2007年改造使用至今,设备老化,故障率偏高,泄露严重,夏季油温过高等,影响了主井提升机的安全运行,为此姚桥煤矿于2019年11月将2#主井提升机制动系统改为E143D型,该制动系统的恒减速制动功能很好的解决制动过程存在的问题。
E143D多通道恒减速制动系统在紧急制动时,能使制动减速度不随负载、工况变化而变化,始终按预先设定的减速度值进行制动,极大提高设备的运行安全。
同时恒减速功能按多通路并联设计,实现了安全制动回路的冗余和故障回路的自动隔离,保证了设备始终处于恒减速制动的保护下运行在紧急制动工况下,通过电液恒减速控制系统实现提升系统安全平稳制动,满足矿山对设备运行安全的需求。
2 E143D恒减速液压站的原理2.1液压站主要参数2.2液压站工作原理正常工作——待机状态下,系统通过压力传感器11.3和11.4判断蓄能器充压压力,如果其值小于设定值,阀18失电,油泵启动,比例溢流阀10的控制信号由0增加到Vmax,油泵泵出的油液全部进入蓄能器进行充压;当压力值达到设定压力后,比例阀信号由Vmax降到0,控制油压从Pmax降到系统残压,电磁阀18得电,系统转为备妥状态;在备妥状态,系统给出开闸命令,油泵电机运转,比例溢流阀10的控制信号由0增加到Vmax,压力油进入闸盘油缸。
矿井提升机恒减速恒减速电液制动控制装置一.恒减速制动特点及原理恒减速电液制动控制装置是矿井提升机重要的安全控制部件,它和盘形制动器共同组成矿井提升机电液制动系统。
矿井提升机是矿山开采的咽喉设备。
随着矿山开采技术不断进步,矿井提升机向大型高效方向发展。
由于提升载荷大,速度快,工况复杂,对制动系统要求也越来越高。
恒力矩二级制动方式控制的液压安全制动系统,在不同工况下制动减速度变化大,制动过程不平稳,因此,安全制动过程中钢丝绳打滑现象屡屡发生,降低了设备的安全性能和使用寿命,很难满足设备对安全制动的要求。
恒减速电液制动控制装置可以很好地解决恒力矩安全制动系统存在的问题。
恒减速电液制动控制装置具有减速度恒值闭环自动控制功能。
在安全制动时,可以在各种载荷、各种速度及各种工况下,使提升系统按照给定的恒定减速度进行制动。
在检测装置检测到实际减速度偏离给定值的情况下,通过电液闭环制动控制系统的反馈调节和补偿作用,使其迅速减小偏差、保持制动过程减速度恒定不变,达到恒减速制动的效果,从而提高了制动平稳性和安全性,提高了钢丝绳防滑极限,对提高矿山咽喉设备的安全可靠性,提高生产效率具有重要意义。
二.产品特点本产品符合《煤矿安全规程》各项要求。
与国内外同类产品相比,恒减速电液制动控制装置采用高性能电液控制元件控制的恒值闭环制动减速度控制方式,具有控制精度较高、响应速度快,动态性能好,双向调节,反映在制动过程速度曲线上,表现为对超调量的衰减速度快,即纠偏能力强、安全制动效果好。
该液压系统制动防滑性能好、抗污染能力强,故障率低,维护工作量小,回路简单,外形美观、采用进口元器件,可靠性高,调试容易,所需的备用制动液压动力源容量较小。
1、变频调速、直流调压调速,都是恒转矩调速;2、所谓恒转矩调速的特征如下:1)频率电压(或直流电压)下降,额定电流不变,额定转矩不变,额定速度下降;2)由于额定转矩不变,额定速度下降,额定功率下降;3)就是说交流电机低频低速运行,直流电机低压低速运行,都是功率正比下降,额定速度下降,转矩不变;3、什么是恒功率调速,恒功率调速的特征如下:1)机械调速,是恒功率调速;2)机械调速时,通过改变传动比,改变负载的速度,而电机的额定转矩、额定速度不变;3)机械调速时,电机的额定转矩、额定速度不变,即电机的额定功率不变,所以称为恒功率调速;4)恒功率调速时,负载可以获得成千成百倍的力矩或动力!1、我们说交流电机变频调速,直流电机调压调速,都属于恒转矩调速;2、但是交流电机变频调速、直流电机调压调速,在额定电压以上的调速,称弱磁调速;3、弱磁调速,速度升高,转矩减小,电机功率不变;4、所以我们说,若磁调速,是恒功率调速;1、我们说机械调速属恒功率调速,是对负载而言的;2、从电机调速的角度看,电机并没有调速,电机的额定状态不变;3、所以当负载需要调速时,我们可以选择电机调速,也可以选择机械调速,机械调速应该是首选方式;4、不能用电机调速代替机械调速,机械调速可以放大机械力或力矩,是负载需要巨大动力、力矩的最好调速方式;1、机械调速,虽不是连续调速,实际上也不需要连续调速,汽车变速装置大家没感觉不够用吧?!2、但是机械调速,改变的是负载转速,原动机的功率、转矩、速度都不用变;3、机械调速可以成百成千的放大力矩或动力,适应负载动力矩的需要,而不用改变电机,这是机械调速的最大优势;4、在对负载调速时,首选应是机械调速,然后才是电机调速;5、不能用电机调速代替机械调速,有些人一味要求电机调速是个误区!1、当我们说电机调速的性质是恒转矩调速,指的是电机在调速过程中,电机的额定转矩不变,额定功率、额定速度都是变化的;2、在实际调速过程中,电机的额定转矩不变,但是负载的实际转矩可以是变化的,也可以是过载的;3、当我们说电机调速的性质是恒功率调速,指的是电机在调速过程中,电机的额定功率不变,额定转矩、额定速度都是变化的;4、在实际调速过程中,电机的额定功率不变,但是负载的实际功率可以是变化的,也可以是过载的;5、电机的调速性质的划分,说明了电机在调速过程中额定状态的变化规律!6、知道电机的调速性质,对于调速方式的选择、应用有很重要的指导意义!。
图1直流提升机制动系统工作原理图
表示截止阀;12和13表示电接点压力表;15表示污染指示过滤器;18表示制动液压缸;19表示制动盘;21表示背压阀;23表示蓄能器;29表示加热器;30表示温度计。
其原理主要表现在以下几个方面:
2.1动力回路工作原理
在系统工作中,主要有两套系统构成,正常运行环境下,由其中一套系统完成运行工作,在系统出现故障后,备用动力源启动的环境下,通过7来实现系统的切换。
另外,在系统出现故障时,6断电,通过溢流阀可以实现对输出流量的卸荷,并且单向阀可以起到保护液压泵的功效。
工作效率。
参考文献:。
影响矿井提升机安全制动减速度大小的因素浅谈发布时间:2022-09-13T09:25:00.340Z 来源:《中国科技信息》2022年第5月9期作者:王连利[导读] 矿井提升机的安全制动和降速是衡量煤矿提升设备动力装置灵敏可靠程度的重要技术指标,王连利开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司,河北唐山 063000摘要:矿井提升机的安全制动和降速是衡量煤矿提升设备动力装置灵敏可靠程度的重要技术指标,采取有效措施提高其动力系统的性能和可靠性是确保其安全稳定运行的关键所在。
矿井提升机的设备改造升级是设备管理和维修工作中的一项重要内容,它能显著降低矿井提升机设备故障次数,提高设备的可靠性和稳定性,提高矿企的质量,保证设备的有效运行。
因此,对矿企的矿井提升机设备安全技术的应用进行探讨,不仅能促进矿企生产技术进步,提高生产工作效率,而且能提高采矿过程的安全性,对提升设备的安全和人身的安全都有很积极的影响。
关键词:矿井提升机;安全制动减速度;影响因素;引言:矿企作为传统的企业之一,在当前的经济社会的发展背景下进行转型升级已成为必然,而采用先进的控制系统,可以确保生产过程的安全高效,进一步降低企业成本,具有十分重要的意义,特别是矿企的安全生产有关安全规程把提升机制动减速作为提升装置是否合格的一个重要标准。
1制动系统概述提升机的工作状况较多,有加速、减速、匀速、起动、制动等不同工况。
制动装置由三个部件构成,即制动装置、液压装置和电子控制装置,制动装置和制动装置是由制动装置和制动装置构成的。
液压系统的功能是对提升机安全制动、工作制动和提升设备的操作进行控制。
液压制动器主要包括盘型制动器,液压站,电控柜,检测反馈装置,液压管路和连接电缆。
制动系统的运行状况对提升机的运行效率有很大的影响,其中,提升机构的起升机构动故障主要有两种:一是在起升机上,提升机无法及时停转;二是在突发情况下,提升机的安全制动系统无法正常工作。
矿用提升机减速转换装置控制技术分析摘要:矿井提升机是金矿生产过程中人员和材料的运输设备,必须上下移动。
递增或递减过程包括许多阶段,例如启动、加速、延迟、刹车等。
在工作过程中,发动机需要频繁的前后旋转和转速控制,容易导致事故或故障。
本文主要分析矿用提升机减速转换装置控制技术分析。
关键词:提升机;制动器;闭环控制;PLC;制动系统引言金矿减速器不仅能传递运动,而且能传递力量。
具体而言,减速机的实际功能是将发动机的性能转化为起重机械的工作速度,同时也是改造起重机械工作模式的力量。
因此减速器是矿山正常运行的关键设备。
减速器失灵无疑会对金矿正常开采产生严重影响。
1.矿用提升机恒减速液压制动系统关键技术分析1.1液压站安装液压站通常是在制造厂完成了组装,并试运行合格的组件,安装时不需解体检查。
一套提升系统为两站,一用一备,其安装关键点为:1)两液压站的摆放距离应满足并联管路阀门的安装位置需求和管路曲率半径空间的要求,同时便于司机观察液站压力表的显示。
设计不尽合理时,应在现场据实际情况调整。
2)液压站使用的油液按厂家说明应用,中途增补仍应与原油品质一致。
若使用环境变化,则要结合实际情况查找手册,更换合适的油液。
1.2制动闸盘安装每套制动闸盘安装时应依设计图确认结合面方向与位置,并据厂家组装标记现场安装。
安装前,要清洗结合面防腐油脂和法兰孔飞边、毛刺等,做到结合面清洁无油污。
紧固螺栓分二次紧固达设计力矩,紧固螺栓位置要对称交叉紧固,要求紧固完成后测其偏摆应不超0.5mm,可通过百分表测量。
1.3制动闸座安装每台提升机有4个制动闸座,每个闸座配有两对或3对制动器。
制动闸座安装时应以调整合格的闸盘为安装基准。
制动闸座的找正应整体进行,标高以图纸为准,其关键点为:1)制动闸衬与制动闸缸端面的接触要严实,闸衬制动面平整度安装前应检查处理,其工作面的不平行度不应超过0.5mm。
2)调整制动器螺母,使蝶形弹簧处于完全松弛状态,油缸缩回端部,确保每一侧所有制动闸架端面保持在同一平面;中间位置制动器闸缸标高与主轴实际标高误差不超过3mm;制动器支架端面与制动盘中心面的不平行度不应超过0.2mm。
提升机恒减速制动工作原理嘿,朋友!你有没有想过那些巨大的提升机是怎么安全又精准地停下来的呢?今天呀,我就来给你讲讲提升机恒减速制动的工作原理,这可真是个超级有趣又特别重要的事儿呢!咱们先得知道提升机是干啥的。
就好比是一个大力士,把重物从一个地方运到另一个地方,可能是把矿石从矿井里拉上来,或者是把建筑材料送到高楼的施工现场。
这么个大家伙,运动起来的力量可不小呢!那当它要停下来的时候,可不能随随便便就“急刹车”呀,不然就会像一个疯狂奔跑的人突然被绊倒一样,那后果可不堪设想。
这时候呢,恒减速制动系统就像一个超级聪明的刹车管家闪亮登场啦。
这个系统啊,它主要有几个关键的部分,就像一个团队里的不同成员,各自有着重要的任务。
先说说控制器吧。
这个控制器就像是大脑一样,它时刻都在监测提升机的运行状态呢。
它知道提升机现在的速度有多快,是正在加速上升,还是在匀速运行,又或者是已经开始要准备停下来了。
你可以想象它就像一个坐在驾驶舱里的驾驶员,眼睛紧紧盯着仪表盘上的速度指针。
再来说说制动器。
制动器呢,就像是提升机的脚。
当控制器发现提升机需要减速的时候,它就会给制动器发出指令。
制动器接到命令后,就开始施展它的“刹车魔法”。
不过这个刹车可不像咱们平常汽车那种简单的刹车哦。
这里面的原理可有点复杂啦。
在恒减速制动的过程中,制动器要让提升机按照一个恒定的减速度来减速。
这是为啥呢?就好比你在坐过山车,要是过山车一会儿减速得特别快,一会儿又很慢,你肯定会觉得特别不舒服,甚至可能会害怕。
提升机也是一样的道理,如果减速不均匀,对设备本身和里面运载的东西都会有损害。
那这个恒减速是怎么做到的呢?其实啊,是通过不断地调整制动力来实现的。
制动力就像是一只无形的大手,轻轻地拉住提升机,让它慢慢减速。
控制器会根据提升机的速度、负载等情况,计算出这个时候需要多大的制动力。
比如说,如果提升机负载很重,那它停下来就会更难一些,就像一个装满货物的大卡车要比空车更难刹住一样。
浅谈矿井提升的恒减速制动技术
【摘要】目前,矿井提升机主要有一级制动、二级制动和恒减速制动等几种制动模式,正常运行时,各种制动模式几乎都可以满足系统的工作要求,但随着采掘技术的进步和工作面的不断延伸,系统对提升制动的安全性要求不断升高,恒减速制动模式的优势逐渐显露出来,逐渐成为了矿井提升控制的主流发展趋势。
本文对矿井提升的恒减速制动技术进行了介绍。
【关键词】矿井提升机;恒减速;制动技术
0 引言
作为矿井作业中的关键机械,矿井提升设备在生产的全过程中担负着矿物、人员、材料及设备的上下和运输工作,对采矿效率具有重要影响。
而提升系统一旦出现事故,常常会造成不可估量的生命财产损失。
因此,必须对其制动系统进行精密和及时的控制,以便在发生紧急情况时,通过可靠的制动性能,减少和避免危险的发生,确保煤炭生产的安全性和稳定性。
研究显示,影响提升机制动效果的因素复杂,并可能根据不同的工况发生变化,而若在多变的工况下制动减速度变化过大,制动过程就会变得不平稳,出现诸如钢丝绳打滑等现象,使提升设备的安全性受到严重影响。
目前,矿井提升机主要有一级制动、二级制动和恒减速制动等几种制动模式,正常运行时,各种制动模式几乎都可以满足系统的工作要求,但随着采掘技术的进步和工作面的不断延伸,系统对提升制动的安全性要求不断升高,恒减速制动模式的优势逐渐显露出来,逐渐成为了矿井提升控制的主流发展趋势。
该方法通过自动调节油压动力实现了减速度恒定的控制目标,让提升设备可以按照事先设定减速度完成制动,使提升设备的安全性大大提高。
1 恒减速制动的意义
提升机安全制动是在提升机事故状态下,为防止事故扩大化所必须采用的最后一种技术手段。
在竖井和30°以上的斜井提升时,提升机制动力矩不得小于最大静力矩的三倍。
但如果把大于或等于三倍静力矩的制动力一次直接加丁.提升机上,将会产生过人的减速度。
这样,钢丝绳将剧烈地摆动,很可能会引起断丝,从而影响钢丝绳的使用寿命,斜井提升机可能断绳,载人的提升机将可能发生重大人身伤亡事故。
目前的提升系统,不论一级制动还是二级制动,制动力矩基本不变(二级制动只变一次)。
即不论提升机是运行在正力、负力,还是平衡提升状态,制动力矩均不能随负荷的变化而变化,因此造成实际的减速度相差甚远。
矿井提升机安全制动恒减速控制系统解决了上述问题,在发生安全制动时,它通过速度环、压力环实现安全制动时的自动调节制动力矩的大小,以保证减速度达到一个预期的综合值。
使提升机不论在提升或下放、高速度或低速度状态下运行,都按照给定的安全制动速度图运行。
2 恒减速制动的工作原理
矿井提升机的运行流程为启动一加速一匀速一减速一低速爬行一停车的循环过程。
其中精确的“启动一加速一匀速”过程在生产中较容易实现,而控制的关键在于对“减速一低速爬行一停车”阶段的准确控制,恒减速制动能使提升机平稳、安全地进入低速爬行阶段,为精确的停车控制奠定了基础。
由于制动力矩与减速度之间属于非线性关系,受复杂的工况条件影响,很难从力的因素人手对减速度进行控制,因此,恒减速系统通常是通过液压系统实现自动控制的。
首先,制动系统接收到由保护装置发送的减速制动信号,此时液压系统的油压下降到某一设定值,提升机运行在磨闸皮状态下。
同时,安装在滚筒的轴编码器测量值进入可编程逻辑控制器(PLC)内部进行计算,得出减速度值和已设定的减速度值相比较,经数字处理器处理,由减速度偏差值得到一个与制动力矩相对应的电流值,并将此电流值作用在恒减速电液比例阀上,通过电磁阀的启闭,使制动压力处于增压一保压一减压的状态转换中,从而使电机得到合适的制动力矩,使电机按照恒定的减速度停车。
恒减速系统极大地减小了减速环节对设备的冲击,可克服由安全制动引起的多绳摩擦提升机的钢丝绳滑动问题和斜井提升机的钢丝绳损伤与掉道问题,还能改善缠绕式提升机因不平衡载荷而产生的制动性能问题。
3 恒减速制动模糊控制器的设计
矿井提升设备组成了一个大惯量闭环,其制动部分则是一个结构复杂的机、电、液一体化系统,工作中充满了各种不确定性因素,阻尼与摩擦、制动衬片弹性以及各元件间隙等的变化,都可能使制动相应表现出死区、滞环、饱和等多种强非线性动态特征,给恒减速控制算法的动态模型建设制造困难。
而模糊控制器模拟人的思想和控制经验进行决策,不需建立完整的数学模型,仅需以模糊控制算法,模拟执行元件在电机闸盘上对制动力矩作用进行控制,实践中具有良好的灵活性和鲁棒性。
模糊控制器的设计首先由确定其输入、输出语言变量开始,通常选取与实际减速度有关的变量作为输入语言变量,而输出语言4选择与油压有关的变量。
其次应将模糊控制器输入、输出变量之间的经验关系通过逻辑推理表现出来,建立控制器的控制规则集。
在模糊推理开始前,应对精确输入量进行模糊化处理,将其转换至输入语言变量可以讨论的论域范围内,再以适当的隶属度函数在各自的论域中对其进行描述,得出推理结果后,还需将此模糊集合进行模糊判决,即找出其隶属度函数或横坐标围成面积的重心在论域上的值,即可将集合转换为精确值,从而可以向对象实施直接控制。
系统设计完成后,还应进行现场试验,得出制动压力与速度的关系曲线,验证该控制模式是否切实具有可行性。
4 贴闸环节的控制
恒减速制动控制环节复杂,每一部分的性能都能影响到最终的调节效果。
如油液的清洁度,整个闭环系统的刚性、控制元件的调节性能、电气元件是否受到
干扰等。
其中恒减速调节的第一步是液压回路中溢流阀将制动器内大部分的油泄回油箱,即“贴闸”过程,该环节对整个调试效果起着关键作用。
安全回路断开的瞬间,闸瓦与闸盘有lmm左右的间隙,这lmm左右的间隙可能会导致飞车或速度超调。
从控制角度讲,压力环首先给出了一压力信号,反映到速度环中得出一初始速度偏差。
如果贴闸不迅速,会出现速度超调量大,即初始速度偏差大。
而影响贴闸效果的因素很多。
以制动器为例,若其碟簧的回弹速度不够,油压降得慢,贴闸时间长,可能使之后某点的瞬时制动减速度很大。
因此在恒减速调试之前,应首先对制动器的性能指标和空动时间进行检查。
此外,原配件性能和装配精度也对贴闸效果有较大的影响,须依现场条件进行适当地调整。
为使减速曲线平缓,须通过对比例阀的线性调节实现对制动器油液的精密控制。
实践中应由低速到高速,轻载到重载,逐次调节,兼顾各种工况,以达到理想的贴闸效果。
5 结束语
恒减速安全制动是以制动的减速度恒定为控制目标,通过自动调节制动力矩,使提升机按各种综合因素所设定的减速度进行制动,从根本上改善制动性能,提高了安全制动的可靠性,同时解决了摩擦提升机由于滑动所带来的困难,对提升机参数选型设备重量特性系数选择都带来方便。
矿井提升机制动系统是一个复杂的、非线性的、同时内部参数随外部环境不断变化的系统,而模糊控制策略是模拟人类的思维方式来处理复杂控制系统的一种有效控制策略。
所以对矿井提升机的恒减速制动控制来说,更是一种有效的智能控制策略。
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