矿井提升机液压制动系统讲义

矿井提升机液压制动系统山西新富升机器制造有限公司主讲人:赵先锋目录一、第一讲：液压系统的基本知识二、第二讲：提升机液压站分类及优缺点比较三、第三讲：提升机液压站各系统构成及各器件介绍四、第四讲：提升机液压站系统工作原理及调试程序五、第五讲：提升机液压站常见故障排除第一讲液压系统的基本知识一、液压系统是以液压油为工作介质传递动力和控制信号的系统，典型的液压传动系统主要由以下四部分组成。1．动力部分：液压泵用以将机械能转换成液体的压力能(有时也将蓄能器作为紧急或辅助动力源)。2．控制部分：各类压力、流量、方向等控制阀用以实现对执行元件的运动速度、方向、作用力等的控制，也用于实现过载保护，程序控制等。3．执行部分：液压缸、液压马达等用以将液体压力能转换成机械能。4．辅助装置：管道、蓄能器、过滤器、油箱，冷却器，加热器、压力表、流量计、温度计、油标等。二、液压系统的类型和特点1．按主要用途分：液压传动系统——以传递动力为主液压控制系统——注重信息传递，以达到液压执行元件运动参数(如行程速度、位移量或位置、转速或转角)的准确控制为主。2．液压传动和控制的优缺点(1)优点a:同其他传动方式比较，传动功率相同，液压传动装置的重量轻，体积紧凑。b:可实现无级变速，调速范围大。c:运动件的惯性小，能够频繁迅速换向；传动工作平稳，系统容易实现缓冲吸震，并能自动防止过载。(2)缺点a:容易产生泄露。b:因有泄露和弹性变形大，不易做到精确的定比传动。c:系统内混入空气，会引起爬行、噪声和振动。d:故障诊断与排除要求较高技术。三、液压系统的构成及组成过程及步骤液压系统是整台设备的一个重要组成部分，它与主机关系密切，其设计时一般要做到在达到功能要求的前提下设计出的系统重量轻、体积小、效率高、工作可靠、结构简单、操作和维护保养方便、经济性好，设计步骤大致如下：a:明确设计要求，明确压力，流量等。b:总体规划，确定液压执行元件(液压执行元件的类型、数量和安装位置等)。c:明确液压执行元件的载荷、速度及其变化规律等。d:确定系统的工作压力。系统工作压力由载荷大小确定，压力分为：低压 (<7MPa),中压(7~21MPa),高压(21~31.5MPa),超高压(>31.5MPa)。e:绘制液压系统原理图。f:计算泵的流量，选择液压泵。g:选择液压控制元件。h:计算液压泵的驱动功率，选择电动机。ψPNQNP=103ηPPN—————液压泵的额定压力PaQN—————液压泵的额定流量m3/sηP—————液压泵的总效率ψ—————转换系数i:选择、计算液压辅助件蓄能器、过滤器、油箱、管件的选择四、液压系统基本回路1.压力控制回路压力控制回路是以控制回路压力，使之完成特定功能的回路。a.减压回路：减压回路的作用在于使系统中部分油路得到比油源供油压力低的稳定压力。当泵供油源高压时，回路中局部工作系统或执行元件需要低压，便可采用减压回路。b.保压回路：用蓄能器保压回路，液压泵卸荷时，蓄能器作为能源使液压系统实现保压。2.速度控制回路a.调速回路b.增速回路c.减速回路d.同步回路机械连接同步回路，液压缸机械连接方式同步回路，采用刚性梁、齿条、齿轮等将液压缸连接起来。该回路简单，工作可靠，但只适用于两缸载荷相差不大的场合，连接件应具有良好的导向结构和刚性，否则会出现卡滞现象，而我们生产的提升机中调绳装置实际上就是同步回路，移动毂与左，右两活塞杆连接，利用油压使活塞杆移动以完成齿块与齿圈的离合，以达到调绳的目的。3.方向控制回路利用进入执行元件的液流通断或改变方向以实现执行元件的启动、停止或改变运动方向。五、液压工作介质1.对液压工作介质的主要要求a.粘度合适，随温度变化小,工作介质粘度是根据液压系统中重要液压元件的油膜承载能力确定的，故应在保证承载能力的条件下，选择合适的介质粘度，工作介质的粘度太大，系统的压力损失大，效率降低，而且泵的吸油状况恶化，容易产生空穴和气蚀作用，使泵产生噪声并运转困难，粘度太小，则系统泄露太多，容积损失增加，系统效率降低，此外，季节改变，以及机器在启动前后和正常运转的过程中，工作介质的温度会发生变化，因此，为了使液压系统能够正常和稳定的工作，要求工作介质的粘度随温度变化要小。b.润滑性良好，工作介质对液压系统中的各运动起润滑作用，以降低摩擦和减少磨损，保证系统能够长时间正常工作。c.抗氧化性好，工作介质与空气接触会产生氧化变质，高温、高压和某些物质会加速氧化过程，因此，要求工作介质具有良好的抗氧化性。d.清洁度，工作介质中的机械杂质会堵塞液压元件通路，引起系统故障，机械杂质又会使液压元件加速磨损，影响设备正常工作，加大生产成本。2.管流及其压力损失压力损失，它关系到确定系统的供油压力，允许流速，管边的布置和尺寸等，同时压力损失转变为热能，使流体温度升高，粘度变小，泄露增大，所以我们在安装管边时尽量减小管边中的压力损失。第二讲提升机液压站分类及优缺点比较一、提升机液压站分类中低压液压站(TH118；TH119；TH102；TH104；TH112；TH113)按工作压力划分中高压液压站(TH114；TH115)恒力矩（二级制动）液压站按工作功能划分恒减速液压站(TH123；TH129；TH129A)电气延时液压站按延时方式划分液压延时液压站单机双泵单站(TH118；TH119；TH102；TH104)按结构形式划分单机单泵双站(TH114；TH115；TH123；TH129；TH129A)二、提升机液压站优缺点比较我公司原生产的液压站工作原理图如下我公司现生产的恒力矩液压站工作原理图如下我公司现生产的恒减速液压站工作原理图如下恒减速液压站是矿井提升机重要的安全控制部件。它和盘形制动器及电控系统共同组成矿井提升机高性能恒减速电液控制系统。恒减速液压站及其成套闸控系统主要应用于矿山提升系统。其主要功能是在紧急停车工况下进行减速-制动，及工作制动后的完全抱闸。功能特点是在紧急制动工况下，通过电液系统实现恒减速控制制动，同时保留原有的恒力矩二级制动性能，可在恒减速控制系统失效时，自动转换备用恒减速制动方式，增加了系统的可靠性。同时，系统具备恒力矩二级制动方式，当上述安全制动都失效的时候，进行恒力矩制动。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两级进行制动。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可靠停车，然后把第二级制动力矩全部加上，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。我公司开发的恒减速液压站在紧急制动时，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，大大提高了设备的运行安全。第三讲提升机液压站各系统构成及各器件介绍一、液压站在绞车中的作用和地位1．为盘形制动器提供不同油压值的压力油，以获得不同的制动力矩，以满足绞车正常运行。2．在事故状态下，可以使制动器的油压迅速降到预先调定的值，经过延时后，制动器的油压迅速降到零，即实现二级制动，或在紧急情况下，使制动器的油压迅速降到零以达到全制动状态，即实现一级制动。3．给单绳双筒提升机的调绳装置提供压力油，以达到调绳的目的。二、JB/T3277-2004《矿用提升机和矿用提升绞车液压站》对液压站的主要要求：1．液压站的设计油压为6.3MPa、14MPa、21MPa。2．液压站的专用阀装配后，滑阀动作应灵活、准确、可靠，各阀的结合面、堵头、集油块使用1.25倍的设计压力Pmax进行试验，保持5min，不应渗油。3．液压站采用的“调压装置”的调压性能应满足下列要求：a．油压为设计油压Pmax时，控制电流(电压)不得超过设计规定值b．残压Po应符合下表的规定设计压力Pmax6.3MPa14MPa21MPa残压Po≤0.5≤1.0c．油压在0.2Pmax至0.8Pmax区间，P=F(I)或P=F(U)特性曲线应近似于直线，如下图所示油压稳定，压力振幅不得大于下表的规定，且不允许有振幅大于0.1MPa的高频振荡。油压上升和下降对应同一控制电流I(电压U)时的油压值之差不得大于下表的规定设计压力Pmax6.31421≤0.8Pmax>0.8Pmax≤0.8Pmax>0.8Pmax≤0.8Pmax>0.8Pmax振幅±0.2±0.4±0.3±0.6±0.45±0.9未接入盘形制动器时，在(0.2~0.8)Pmax区间，油压跟随电流(电压)的时间常数应符合下表规定。d．液压站应具有可调整的二级制动性能，即一级制动油压P1和一级制动油压时间t1均可根据需要调整，一级制动油压冲击值△P不得大于0.3MPa，在一级制动油压P1和作用时间t1内，P1的下降值△P1不得大于5%Pmax，如下图设计压力Pmax6.31421油压差值≤0.3≤0.4≤0.6设计压力Pmax6.31421时间常数(s)≤0.1≤0.15竖井提升时，井口附近应能解除二级制动，即实现一级制动e．用于单绳双筒缠绕式矿矿井提升机和矿用提升绞车的液压站应满足“调绳要求”，液压站应具有必要的油压监视、监测元件，如电接点压力表、压力继电器、压力传感器等。f．液压站用液压油性能应符合下表的规定g．液压站应装有液压油温度检测元件，油温温升不得超过34℃，最高油温不得超过70℃，测量油温的位置应在油泵吸油管中心半径为200mm范围内，液压站用压力表精度等级不得低于1.5级，压力表的量程一般为额定压力的1.5~2倍。液压站中过滤器的过滤精度不得大于20μm，具有比例阀压力口处滤油器的过滤精度不得大于10μm。在使用过程中，应对液压站用油液的粘度、酸值、水与清洁度等品质进行定期检验，如不符合质量要求的应全部更换，一般三个月检查一次，最长不应超过六个月。三、液压站的系统组成（以TH102、TH104为例）a．油源部分：两套独立的油源均由粗、精过滤器、叶片油泵、电机及管件等组成，为系统提供P=6.3MPa，Q=9L/min的压力油源，一用一备。b．集油路装置Ⅰ：两套独立的集油路装置Ⅰ均由电液比例溢流阀BL，二位三通电磁换向阀G1、G2，二位二通电磁换向阀G3、G4，弹簧蓄力器和二级制动溢流阀Y2等组成，为系统提供可变的油压值P=0~6.3MPa，A、B管油路，电延时二级制动等功能。运动粘度mm2/s粘度指数氧化安定性h抗泡沫性ml/min17~33≥90≥100≤20c．集油路装置Ⅱ：该装置为两套独立系统共用部分。由液控换向阀H，H＇及精过滤器2L2，2L2＇及管件等组成，为两套独立调质系统提供自动切换及回油过滤的功能。当需要调绳功能时，该装置上加装一个油路块及G5，G6三位四通电磁换向阀和液控换向阀即可为系统提供调绳缸的离合功能。另外还有一部分附件，油箱、压力表、温度计、阀门等。下面主要把各元件的作用及工作原理等给大家介绍一下。a．液压泵的工作原理现以液压千斤顶的液压泵为例，说明液压泵的工作原理。如图所示，当压杆1向下运动时，活塞2向上运行，使泵腔中体积扩大形成真空，于是在弹簧力作用下单向阀3关闭，在大气压力作用下，单向阀6打开，液体经吸油管5吸入泵腔内，当压杆向上时，活塞2向下运动，腔内油压上升将单向阀6关闭，而将单向阀3推开，液体则经排油管4排除，这就是最简单的单缸活塞泵的工作原理，从上述泵的工作过程，可以得出所有液压泵工作的必要条件。吸油腔和压油腔要互相隔开，并具有良好的密封性。由吸油腔体积扩大吸入工作液体，靠压油腔体积缩小排出液体，即液压泵靠“容积变化”进行工作b．液压泵的分类、性能参数1）液压泵有齿轮泵、螺杆泵、叶片泵、轴向柱塞泵、径向柱塞泵。2）主要性能参数压力吸入压力：泵进口处的压力称吸入压力。额定压力：在正常工作条件下，按试验标准规定，连续运转的最高压力叫泵的额定压力。最高允许压力：按试验标准规定，超过额定压力，允许短暂运行的最高压力叫泵的最高允许压力。工作压力：泵实际工作的压力称泵的工作压力，在工作过程中，泵的压力是随负载变化而变化的。压力决定于负载，没有负载就没有压力。排量、流量泵的排量：泵每转一周，由泵几何尺寸计算而得到的排出液体的体积叫泵的排量。额定流量：在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的流量。实际流量：泵工作时的实际流量叫泵的实际流量。功率、效率：输入功率：驱动泵的机械功率叫泵的输入功率。输出功率：泵输出的液压功率叫泵的输出功率(W=P·Q)转速：额定转速：在额定压力下，能连续长时间正常运转的最高转速为泵的额定转速。最高转速：在额定压力下，超过额定转速允许短暂运行的转速称为最高转速。最低转速：正常运行所允许的最低转速。叶片泵叶片泵具有寿命长、噪声低、流量均匀、体积小、重量轻等优点，其缺点是对油液的污染较敏感。叶片泵的工作原理和流量如下图，当轴1带动转子2转动时，插在转子槽中的叶片4在离心力的作用下甩出，靠在定子5的腰形内表面上滑动，于是图2所示的叶片1、7，图1中定子5的内表面以及侧板3、6就会组成一个封闭容积，而且此封闭容积随同转子的转动容积不断扩大，同样图2中的叶片1、3连同定子，侧板所组成的封闭容积不断缩小，如图2和图1所示，在侧板3上对应容积扩大区开有吸油窗口，经油孔A吸进油液，在侧板6上对应容积缩小区开有压油窗口，经油孔B排出油液。泵的图形符号用c．滤油器滤油器按过滤精度分为粗(d≥0.1mm)、普通(d≥0.01mm)、精(d≥0.005mm)、特精(d≥0.001mm)四类精过滤器的图形符号为粗过滤器的图形符号为按滤芯的结构分，有网式滤油器，线隙式滤油器、纸质滤油器、烧结式滤油器等。d．滤油器典型结构介绍网式滤油器的结构如图所示，它由一层或两层铜丝网1包围着四周开有很大窗口的金属或塑料圆形骨架2做成。网式滤油器一般在液压系统的吸油管路上，用来滤除混入油液中的较大颗粒的杂质(0.13~0.4mm)，保护液压泵免遭伤害。纸质滤油器纸质滤油器的滤芯由厚0.35~0.7mm的平纹或皱纹的酚醛树脂或木浆的微孔滤纸组成。纸质滤油器的过滤精度高(0.005~0.03mm)，结构紧凑、重量轻、通油能力大，缺点是不能清洗。因此需要经常更换滤芯，为了保证纸质滤油器能够正常工作，不至因杂质逐渐聚集在滤芯上导致压差增大而压破纸芯，故纸质滤油器的上方装有堵塞状态的发讯装置。滤油器的选择滤油器的选择要考虑工作压力，过滤精度，通油能力。装在吸油管路上的滤油器的通油能力应大于液压泵流量的两倍。e．压力控制阀溢流阀的结构工作原理溢流阀在不同的场合，可以有不同的用途：1.作定压阀用2.作过载保护作用3.做卸荷阀用溢流阀的性能指标1、压力调节范围2、启闭特性启闭特性是指溢流筏从开启到闭合的过程中，通过溢流阀的流量与其控制的压力之间的关系。3、响应性与密封性。4、卸荷压力：当溢流阀作卸荷阀用时，额定流量下的压力损失称为卸荷压力，卸荷压力越小越好。5、最大流量和最小稳定流量：流量调节范围越大的溢流阀应用范围越广，溢流阀的最大流量也就是它的公称流量，又称为额定流量。溢流阀的分类及工作原理溢流阀按结构形式分为直动型和先导型两种，直动型溢流阀使用压力一般较低，先导型溢流阀使用压力较高。先导型溢流阀工作原理组先导型溢流阀由主阀和先导阀两部分成如图所示，Y型溢流阀的先导阀部分包括锥阀、锥阀座、上盖、调节弹簧、调节杆、调节螺帽等零件。主阀部分由阀体、滑阀、弱弹簧等组成。溢流阀进口的压力油除经径向孔与轴向孔a进入主阀滑阀下端A腔，还经轴向小孔b进入滑阀上端的B腔，并经锥阀座上小孔d作用在先导阀的锥阀上，当作用在锥阀上的液压力小于弹簧的预紧力Pt2和锥阀自重G＇(G＇=0)之和时，先导阀锥阀在弹簧力的作用下关闭，因为阀体内部没有油液流动，滑阀上、下两端油腔液压力相等，因此滑阀在上端弹簧的作用下处于下端极限位置。溢流阀的进、回油口被滑阀切断，溢流阀不溢流。当作用在锥阀上的液压力因溢流阀进口压力的升高而增大，到等于弹簧力和锥阀自重之和时，锥阀被顶开，B腔的油液经小孔d，锥阀开口和小孔c流入阀的回油口，然后溢流回油箱，这时，溢流阀进油口的压力油经轴向小孔b向上补充到B腔，因为油液流经轴向小孔b时存在压力损失，因此B腔的油压P1低于A腔的油压P，滑阀上、下两端出现压力差。于是，在上、下两端压力差的作用下，滑阀克服弹簧力、滑阀自重以及摩擦力向上移动，打开溢流阀的进、回油口，油液溢流回油箱，滑阀开启后，由于液动力的影响，进口的压力P还要继续上升，滑阀继续上移，到某一位置滑阀平衡时，溢流阀进口压力稳定在一定值，该值称为溢流阀的调定压力溢流阀的图形符号减压阀减压阀是一种将出口压力调节到低于进口压力的控制阀。减压阀的图形符号电液比例压力阀锥阀式电液比例压力先导阀比例电磁铁可以是盆底结构，也可以是锥底结构，当比例电磁铁1通电后产生电磁吸力F，经推杆2以及弹簧3作用在锥阀上，当作用在锥阀底面的液压力P等于电磁铁吸力F时，锥阀被顶开，先导阀溢流，由于电磁铁吸力F仅取决于输入电流的大小，因此连续地按比例地控制输入电流的大小即可连续地按比例地控制锥阀的开启压力，以得到不同的压力。方向控制阀方向控制阀是用来改变液压系统中各油路之间液流通断关系的阀类，如单向阀，换向阀以及压力表开关等。换向阀结构以及工作原理换向阀是借助于阀芯与阀体之间的相对运动来改变连接在阀体上诸管道之通断关系的阀类，对换向阀性能的基本要求有四点：1.液流通过换向阀时压力损失要小。2.液流在各关闭油口阀的缝隙泄露量要小。3.换向可靠，动作灵敏。4.换向平稳无冲击换向阀的“位”和“通”换向阀根据阀芯在阀体内停留的工作位置数可以分为二位、三位等。根据与阀体连接的主油路数可分为二通、三通、四通、五通等，于是得到二位二通、二位三通、二位四通、三位四通等不同形式。图示表示了不同形式的换向阀的图形符号。图中一个实线方框表示一个工作位置，有几个方框表示几“位”，一个方框的上边和下边有几条与外界连接的通路数表示几通。将阀与系统供油路连通的进油口用字母“P”表示，将阀与系统回油路连通的回油口用字母“O”表示，将阀与执行元件连通的工作油口用字母“A”“B”表示。a)二位二通阀b)二位三通阀c)二位四通阀d)三位四通阀e)三位五通阀根据操作阀芯运动的方式分类有手动、机动、电动、液动、电液动等。下面着重介绍手动、电动换向阀。手动换向阀用手操纵杠杆即可推动阀芯相对阀体移动，从而改变工作位置，阀芯在阀体内的定位方式有弹簧钢球定位和弹簧自动复位两种。弹簧自动复位不能定位在两个极端位置，要想维持在极端位置，必须用手扳住手柄不放。电磁换向阀电磁换向阀多为滑阀型，它借助于电磁铁吸力推动滑阀在阀体内做相对运动来改变阀的工作位置，一般为二位或三位，通道数多为二、三、四、五。按电磁铁所用电源不同分为交流和直流，交流电磁铁所用电压数为220V，直流电磁铁所用电压数为24V。因为电磁铁的吸力有限，因此电磁换向阀只适用于流量不大的场合。一般三位四通电磁换向阀的弹簧对中机构如图，滑阀两端的结构完全相同，推杆头部的凸缘放在阀芯端部的T形槽内，帽形的弹簧座在双弹簧力的作用下被压在阀体的两端面，弹簧座的内端面则紧贴阀芯定位于阀体的中间位置。液动换向阀液动换向阀是利用控制油路的压力油改变阀芯在阀体内的相对位置，从而实现换向的滑阀型换向阀蓄能器蓄能器是液压系统中的一种能量储存装置，其功能是将系统中的能量储存起来，在需要时又重新放出，其主要用途如下：1、作辅助动力源2、补偿泄露和保持恒压用3、作液体补充装置用4、消除脉动降低噪声5、吸收液压冲击蓄能器的种类和性能重力式蓄能器：优点是结构简单，但体积大，笨重，容易漏油。弹簧蓄力器：是利用弹簧的压缩能来储存能量，这种蓄能器产生的压力取决于弹簧的刚度和压缩量。优点为结构简单，缺点是容量小，而且使用寿命取决于弹簧寿命，对于循环频率较高的场合，不宜采用这种蓄能器。气体加载式蓄能器：在使用时首先向蓄能器充以预定压力的空气和氮气，在气体压力作用下，使油液排出。这种蓄能器的优点是容量大，反应灵敏，缺点是经常充气。油路块油路块就是代替管路通油的阀块，它的应用使系统更加简单、可靠、防止漏油。但在加工特别在钻孔时严格按图纸要求加工。四、液压站的工作原理TH102、TH104液压站为完全独立的双套油路系统，一用一备。两套系统间用了两个液控换向阀将系统间的相互转换变成自动转换，只需把两套系统的电控转换过来，其油路将自动切换到使用的那一套系统上，其原理图、阀体闭合见下图及下表：TH102液压站阀件闭合表注：“+”通电“-”断电→延时到阀件工况G1、G1＇G2、G2＇G3、G3＇G4、G4＇G5G6D1、D1＇BL1、BL1＇正常启动++----+0正常运转++----+0~450mA井中紧急制动---→++→-----井口紧急制动--+-----正常停机------+-调绳离合器工作开----+-+0~450mA固筒转+---+-+0~450mA合-----++0~450mA调闸瓦间隙固筒+-----+0~450mA游筒-+----+0~450mATH104液压站阀件闭合表注：“+”通电“-”断电→延时到阀件工况G1、G1＇G2、G2＇G3、G3＇G4、G4＇G5G6D1、D1＇BL1、BL1＇正常启动++----+0正常运转++----+0~450mA井中紧急制动---→++→-----井口紧急制动--+-----正常停机------+-调闸瓦间隙固筒+-----+0~450mA游筒-+----+0~450mA（1）系统正常工作状态：按闭合表要求接好线后，启动油泵电机，叶片泵输出的油液通过电液比例溢流阀回油箱，接通G1、G2阀，当改变电液比例阀的输入时，其油压值将随着电液比例阀的输入改变而变化，被液动换向阀转接的A、B管油压将在P=0~6.3MPa间变化。从而使制动器产生制动力矩的改变，油压越高，制动力越小。在正常工作状态下，除上述元件参与工作外，其它元件均为不参与工作状态。（2）紧急制动状态：当提升机需要实施紧急制动时，油泵电机，G1、G2阀，电液比例阀均失电。此时，与A管相联的制动器中的压力油通过G1直接回油箱，系统中的压力油通过电液比例阀回油箱，与B管相联的制动器中的压力油通过G2阀被接入二级制动溢流阀Y2，弹簧蓄力器及G3、G4阀，G4阀在G1、G2阀断电的同时应通电。使B管油压从最大降至设定的压力值P2，延时0_10秒后（按要求计算出一个实际调定值），G3通电的同时，G4断电。制动器中的油压从P2直接降至0。弹簧蓄力器中存储的压力油补充了阀件的漏损，从而使P2值在延时过程中保持不变。（3）TH102液压站具有调绳功能，需要调绳时，电磁阀G2始终断电，其调绳动作过程如下a：电磁换向阀G1、G4、G5、G6断电，盘形制动器处于全制动状态，打开调绳离合器管路上的两个截止阀1、2。b：电磁换向阀G5通电，压力油进入调绳离合器油缸的离开腔，使游动卷筒与主轴脱开。c：电磁换向阀G1通电，压力油进入固定卷筒制动器，调节提升高度和绳长，调绳结束后，G1断电，固定卷筒处于全制动状态。d：电磁换向阀G5断电，电磁换向阀G6通电，压力油进入调绳离合器油缸的合上腔，使主轴和游动卷筒合上。e：电磁换向阀G6断电，切断通入调绳离合器油缸的油路，关闭调绳离合器油缸管路上的两个截止阀1、2，调绳过程到此结束。注意：对于单绳双筒提升机，必须A管接固定卷筒上的制动器，B管接游动卷筒上的制动器，否则不能操作。调绳结束后必须关闭调绳离合器油缸管路上的两个截止阀1、2。否则会有安全隐患。⑷手动紧急回油装置为提升机的安全保护装置，安装在操作台司机方便操作的位置，当提升机在紧急制动失效后，扳动手动紧急回油装置中手动换向阀S（H-4WMM6E50）的手柄，使制动器油缸迅速泄油，以达到紧急制动。注意：当提升机在正常运行时，不可随意扳动手动换向阀S（H-4WMM6E50）的手柄，否则会带来严重后果。TH118C、TH119C液压站工作原理：TH118C（2JK矿井提升机）液压站阀件闭合表：注：“+”通电“-”断电→延时到阀件工况G3G4G5G6G1G2BLBL’泵电机启动＋＋+-－－0mA~提升机运转＋＋+-－－0~450mA井中紧急制动--+→--→+---井口紧急制动---+---正常停机-------调绳离合器工作开－--＋+-0~450mA固筒转+--＋+-0~450mA合－--＋-+0~450mA调闸瓦间隙固筒+-----0~450mA游筒-+----0~450mATH118C（2JTP矿井提升绞车）液压站阀件闭合表：注：“+”通电“-”断电→延时到阀件工况G3G4G5G6G1BLBL’泵电机启动＋＋+-－0mA~提升机运转＋＋+-－0~450mA井中紧急制动--+→--→+--井口紧急制动---+--正常停机------调绳离合器工作开－--＋+0~450mA固筒转+--＋+0~450mA合－--＋-0~450mA调闸瓦间隙固筒+---0~450mA游筒-+--0~450mATH119C液压站阀件闭合表注：“+”通电“-”断电→延时到阀件工况G3G4G5G6G1G2BL、BL＇泵电机启动+++---0mA~提升机运转+++---0~450mA井中紧急制动--+→--→+---井口紧急制动---+---正常停机-------调闸瓦间隙A管闸+-----0~450mAB管闸-+----0~450mA（1）系统正常工作状态：按闭合表要求接好线后，启动油泵电机，叶片泵输出的油液通过电液比例溢流阀回油箱，接通G3、G4阀，当改变电液比例阀BL或BL’的输入时，其油压值将随着电液比例阀的输入改变而变化，A、B管油压将在P=0.5~6.3MPa间变化。从而使制动器产生制动力矩的改变，油压越高，制动力越小。在正常工作状态下，除上述元件参与工作外，其它元件均为不参与工作状态。（2）紧急制动状态：当提升机需要实施紧急制动时，油泵电机，G3、G4阀，电液比例阀均失电。此时，与A管相联的制动器中的压力油通过G3直接回油箱，系统中的压力油通过电液比例阀回油箱，与B管相联的制动器中的压力油通过G4阀被接入二级制动溢流阀Y2，弹簧蓄力器及G5、G6阀。G5阀在G3、G4阀断电的同时应通电，使B管油压从最大降至设定的压力值P2，延时0－10秒后（按要求计算出一个实际调定值），G6通电的同时，G5断电，此时制动器中的油压从P2直接降至0。弹簧蓄力器中存储的压力油补充了阀件的漏损，从而使P2值在延时过程中保持不变。（3）TH118C液压站具有调绳功能。1）2JK矿井提升机需要调绳时，电磁阀G4始终断电，其调绳动作过程如下a：电磁换向阀G1、G2、G3、G5断电，盘形制动器处于全制动状态，打开调绳离合器管路上的两个截止阀1、2。b：电磁换向阀G1通电，压力油进入调绳离合器油缸的离开腔，使游动卷筒与主轴脱开。c：电磁换向阀G3通电，压力油进入固定卷筒制动器，调节提升高度和绳长，调绳结束后，G3断电，固定卷筒处于全制动状态。d：电磁换向阀G1断电，电磁换向阀G2通电，压力油进入调绳离合器油缸的合上腔，使主轴和游动卷筒合上。e：电磁换向阀G2断电，切断通入调绳离合器油缸的油路，关闭调绳离合器油缸管路上的两个截止阀1、2，调绳过程到此结束。注意：对于单绳双筒提升机，必须A管接固定卷筒上的制动器，B管接游动卷筒上的制动器，否则不能操作。调绳结束后必须关闭调绳离合器油缸管路上的两个截止阀1、2。否则会有安全隐患。2）2JTP矿用提升绞车需要调绳时，电磁阀G4始终断电，其调绳动作过程如下a：电磁换向阀G1、G3、G5断电，盘形制动器处于全制动状态，打开调绳离合器管路上的截止阀1。b：电磁换向阀G1通电，压力油进入调绳离合器油缸的离开腔，使游动卷筒与主轴脱开。c：电磁换向阀G3通电，压力油进入固定卷筒制动器，调节提升高度和绳长，调绳结束后，G3断电，固定卷筒处于全制动状态。d：电磁换向阀G1断电，调绳离合器油缸中的压力油在弹簧力的作用下回到油箱，使主轴和游动卷筒合上。e：关闭调绳离合器油缸管路上的截止阀1，调绳过程到此结束。注意：对于单绳双筒提升机，必须A管接固定卷筒上的制动器，B管接游动卷筒上的制动器，否则不能操作。调绳结束后必须关闭调绳离合器油缸管路上的截止阀1。否则会有安全隐患。（4）手动紧急回油装置为提升机的安全保护装置，当提升机紧急制动失效后，扳动手动紧急制动中手动换向阀S（H-4WMM6E50）的手柄，使制动器油缸的油迅速泄油，以达到紧急制动。注意：当提升机在正常运行时，不可随意扳动手动换向阀S（H-4WMM6E50）的手柄，否则会带来严重后果。五、提升机液压站的实际使用油压，二级制动油压的推导及计算。1、最大松闸油压值的公式：（1）竖井提升的最大油压值计算（2）斜井提升时最大油压值计算Pmax≥25.7K1.K.Fc/A.n+1.65K1—斜井倾角影响系数（见相关资料）第四讲提升机液压站系统调试程序TH102、TH104提升机液压站系统调试程序1、液压站各阀件的位置布置图见图1（TH102）、图2（TH104）所示：其各阀的功能如下：（1）BL、BL′—电液比例溢流阀，通过改变电液比例阀的输入0~450mA直流，获得无级可调的油压值，且可限定系统最高油压。（2）G1、G1′—电磁换向阀（交流220V），A管控制阀，分别控制两套系统的A管油路的通断。（3）G2、G2′—电磁换向阀（交流220V）B管控制阀，分别控制两套系统的B管油路的通断。（4）G3、G3′—直流电磁换向阀（24V）二级制动回路延时通，控制二级制动后压力油回油。（5）G4、G4′—直流电磁换向阀（24V）二级制动回路延时断，控制二级制动后压力油回油。和G3、G3′相互保护。（6）Y2、Y2′—溢流阀、调定二级制动压力，使二级制动过程中，系统中始终有P2压力油，延时后此压力被泄为零。（7）H—液动换向阀，将两套系统的A管压力油自动转接到滤油器ZL2上并从A口供油。（8）H′—液动换向阀，将两套系统的B管压力油自动转接到滤油器ZL2′上并从B口供油。（9）H1—液动换向阀将两套系统的压力油自动转接到G5、G6阀的供油口，完成调绳离合器的调绳动作。（10）G5、G6—电磁换向阀，完成调绳离合器的调绳动作。2、液压站调试要求：液压站在出厂及现场使用前均应进行调试，使液压站的各项性能指标达到如下要求：（1）两套系统的油压值应稳定，最大油压值和调整在任意位置时的油压值波动量≤0.2MPa.（2）电液比例阀在调压过程中其油压—电流特性，在P=0.5~Px之间近似直线关系，其油压滞后于电流变化的时间≤0.1秒，Px为闸瓦刚贴住闸盘时的油压值。（3）在紧急制动时，A管在0.3秒内油压从最大降为零，B管在0.3秒内从最大降至调定值P2=1~4MPa，保压延时0~10秒后，立即降至零。（P2，延时时间按实际产品计算定出。）（4）TH102液压站在调绳时，离合器离合腔的油压为0~6.5MPa,并且应保证B管无油压，A管为0~6.5MPa. 3、液压站的调试顺序与（1）调试前应清洗油箱，管路。油箱内注满规定牌号的液压油，将液压站A、B口按需要接上制动器。（2）按闭合表的要求接好各电器元件。（3）液压站应在6.3MPa条件下调压，液压站各阀件正常工作的调试。a)先把电液比例溢流阀BL、BL′下部的调压螺钉反时针拧松（在下半个阀体上），使G1、G2通电。b)顺时针拧刚被拧松的调压螺钉，油压不上升时，接通并升高电液比例阀上的电流，若油压仍不升，清洗电液比例阀，检查G1、G2是否带电。c)当电液比例溢流阀的最高限压调定到6.3MPa后，改变电液比例阀的输入电流，200~800mA,其油压值应随之变化，当电流升到油压值为6.3MPa时，再升高其电流值其油压值仍只有6.3MPa,当降低电液比例阀的电流值至油压≤0.5MPa时，电流再下降油压也不应下降。若低压降不下来，调松电液比例溢流阀BL、BL′上半部阀体上的调节螺钉。d)当改变电液比例阀的电流时，油压在0.5~Px范围内的跟随性要好，其滞后不能大于0.1秒。如果出现滞后，检查制动器在Px以下时，制动器是否有行程，检查管路中的空气是否排出（在制动器入油口有排气螺钉）。在油压Px~6.3MPa之间，油压的滞后时间不能大于0.3秒（Px为贴闸油压值）。e)如果上述动作不能正常，请用干净柴油清洗阀件，H、H′、H1以及BL、G1、G2。(4)二级制动的调试a)在调试二级制动前必须完成上述调试。b)模拟紧急制动停电，油泵电机，电液调压阀，G1、G2阀均需断电。A管压力应从最大降为零。如果降压太慢，清洗G1阀和BL阀再试。c)B管油压从最大降到调定值。如果降至零，清洗G2和Y2，检查G4是否通电，如果油压太高则调低溢流阀Y2至计算值。重复试至Y2满足设计要求。d)B管油压在实施紧急制动后，进入二级制动状态，保压到计算的延时时间时，G4断电，G3通电，使二级制动油压值P2立即下降为零。如果到时仍不降，检查电延时是否动作，G4是否断电，G3是否通电，同时应清洗G3、G4阀。延时时间△t=0~10秒，按实际工况计算定。(5)TH102液压站具有调绳功能，当需要离合器动作时，G2断电，把游动卷筒上的制动器闸门关闭。a)离合器脱开:G1、G6断电，打开两截止阀，G5通电，控制油压升高，离合器动作直至离合器脱开。b)固定卷筒转：G1、G5通电，按正常开车提升固定卷筒。c)离合器合上：G1、G5断电，G6通电，控制油压升高，离合器动作，直至离合器合上，关闭两截止阀1、2。注意：液压站全部阀件按要求调定好后，应用定位螺母将各阀的调节螺钉固定住，不允许非维护人员随便调节液压站上的任何环节。且要求定期进行一次液压站的二级制动试验。(6)液压站定期试验二级制动性能的方法a)只留有B管上的一对制动器，其余制动器均用液压螺旋开关关闭。b)提升容器内不允许有负荷。c)液压站G1、G1′阀不带电，正常开启液压站，当油压至最大值时，实施紧急制动。检查其二级制动性能是否满足设计要求。第五讲提升机液压站常见故障排除提升机液压站常见故障排除1、拆卸工作的一般注意事项⑴在拆卸任何液压或者液力元件之前，应对拆卸的部件总成有充分的了解。⑵拆卸时应十分注意每一个零件的方向和位置。必要时应标出识别记号。同时还应注意各零件从总成上拆卸下来的顺序，以保证零件的正确装配。⑶应按操作程序规定使用合理的工具。如果没有某种专用工具，可利用某种相似的工具代替。凡普通工具能使有关零件产生这种或那种损坏时，就必须使用专用工具。2、清洗方法液压元件或液力元件零件在拆卸后或装配前，必须进行彻底的清洗，以除去零件表面黏附的防锈油、锈迹、铁屑、油泥或其他污物。⑴刷洗。即用钢丝刷、毛刷等工具，对各液压或液力元件的外部较粗糙的表面进行刷洗，可除去铁锈、油泥等污物。其特点是操作简单，装备简单，效果一般，生产率低，使用钢丝刷刷洗会划伤零件表面。⑵擦洗。用棉纱、抹布等对液压或液力元件的精密零件进行擦洗，可除去铁锈、油泥等污物。其特点是操作简单，装备简单，效果一般，生产率低。⑶浸洗。对于形状复杂的零件或者黏附的污垢比较顽固、难以用以上方法除去的零件，可采用浸洗的方法。即把零件先放在清洗液中浸泡一段时间后再进行清洗。其特点是操作简单，时间长，宜与其它方法交叉多步进行。⑷喷洗。利用专用喷洗设备射出的清洗液高速液流，对零件上黏附程度较高的污垢进行冲刷。其特点是清洗效果好，生产率高，装备较复杂。3、常用清洗液⑴汽油。主要用于清洗油脂、污垢和一般黏附程度的杂质。适用于钢铁和有色金属。因汽油的挥发性好，清洗后零件干的快。使用中应注意防火安全措施。⑵煤油。主要用于清洗油脂、污垢和一般黏附程度的杂质。适用于钢铁和有色金属。因挥发性不如汽油好，清洗后零件干的慢。使用中较汽油安全。⑶轻柴油。同煤油。⑷液压油。⑸氢氧化钠溶液。配方为：每升溶液中含氢氧化钠50～55克、磷酸钠25～30克、碳酸钠25～30克、硅酸钠10～15克。清洗温度为90～95℃，适用于浸洗或喷洗，清洗时间为10分钟左右。对严重油垢或少量难溶性油垢和杂质具有较好的去污效果。4、油泵启动后，油压表无残压显示。（1）油泵转向不对，或油泵叶片未到正常工作位置。使电机反向旋转，或反向转电机后再正向转。（2）电液比例溢流阀的主阀芯被卡住，清洗主阀芯。（3）叶片泵损环，换泵。5、油泵运转正常，油压可升到某一值，但不可调节。（1）电液比例溢流阀主阀芯卡死，比例阀卡死，清洗该阀。（2）比例阀线圈烧坏，换电液比例阀。（3）各阀及管接头有泄漏，检查出泄漏点换密封。（4）油泵抽入空气，检查进油管路，检查油位。6、油泵运转正常，出现噪音和振动。（1）油泵吸入空气，检查油位，油泵进油口接头，油泵轴密封处是否有漏气现象。更换密封。（2）油泵损坏，更换油泵。（3）电液比例溢流阀排气不充分或损坏，让其正常运转一段时间使空气排净或更换此阀。（4）油粘度过高，油温太低，加热油到10°C以上。（5）机械振动，检查电机及各管接头是否紧固，拧紧螺栓及接头7、油表上油压值显示正常，制动器不松闸。 （1）电磁阀G1、G2液动换向阀H、H′不到位，检查电磁阀是否给电，清洗G1、G2、H、H′。（2）制动器进油闸阀没有开启，拧开闸门。（3）制动器油缸、活塞被卡死，清洗或更换油缸。8、实施紧急制动，B管油压不能保压在计算值。（1）电磁阀G2，电液比例阀BL未断电或阀芯被卡在带电位置，检查G2、BL是否断电，清洗G2、BL阀。（2）二级制动溢流阀Y2未调好或阀芯被卡在泄荷位置，重调Y2的溢流压力至计算值，清洗Y2阀。（3）电磁阀G3被卡在带电位置，G4未通电或线圈烧损，清洗G3阀，使G4阀通电或换G4阀。（4）G3，G4阀的供电电源损坏，修理或更换电源。（5）液动换向阀H、H′的复位弹簧未取出，因要求该阀完全变为液控换向阀，拆除H、H’的复位弹簧。9、实施紧急制动，B管油压不能延时泄压。（1）延时继电器不动作或损坏。检查延时继电器或更换。（2）G3阀未通电，G4阀未断电或卡在通电位置上，检查供电情况，清洗G3、G4阀。10、带调绳离合器功能的液压站不能完成调绳动作。（1）液动换向阀H1被卡在使某一套系统工作的位置上不能换到正在工作的系统上，清洗H1阀。（2）G5、G6闭合没按闭合表接线，检查接线。（3）G5、G6阀通电不动作，卡位或线圈烧损，清洗G5、G6阀，换G5、G6阀。注意：本液压站在进出油口的位置均设置有精滤油器，若滤油器发出堵塞信号应及时更换滤芯附：力的国际单位为牛顿（N）：1公斤力（kgf）＝9.8牛顿（N）流量的国际单位为米3/秒（m3/s）：1升/秒（L/s）＝0.001米3/秒（m3/s）压力的国际单位为牛顿/米2帕（N/m2Pa）：1公斤力/毫米2（kgf/mm2）＝9.8×106帕（Pa）＝9.8兆帕（MPa）