目前礦井提升機主要有電控和液壓兩種形式。液壓提升機利用液壓馬達直接或通過(guò)減速箱來(lái)拖動(dòng)卷筒而實(shí)現容器的升降,具有性能優(yōu)越、功率質(zhì)量比大等特點(diǎn),在煤礦中有廣泛的應用,是高瓦斯礦井提升物料、設備和人員的主要設備。近年來(lái),液壓提升機面臨與電控提升機的競爭,其主要原因是目前的液壓提升機自動(dòng)化水平低,操控性差,以及其液壓系統常有的滲漏、故障多、噪聲大等問(wèn)題。以電液伺服控制為代表的現代控制方式將顯著(zhù)提升液壓提升機的綜合性能,增強其市場(chǎng)競爭力,是液壓提升機發(fā)展的方向。在現有液壓提升機的液壓驅動(dòng)系統的結構與特點(diǎn),通過(guò)對泵控馬達電液伺服調速系統的實(shí)驗與分析,針對傳統液壓提升機的自動(dòng)化改造,提出了兩種可行的電液控制方案。
現有電液控制系統的結構與特點(diǎn)
液壓提升機采用變量泵控定量馬達容積式調速,即司機操作減壓式先導閥向比例油缸輸入壓力逐漸變化的油液,以控制伺服閥閥芯行程,伺服閥又通過(guò)差動(dòng)油缸控制變量泵的斜盤(pán)傾角大小,從而改變系統液流的大小和方向,控制液壓馬達的轉速和旋轉方向,實(shí)現罐籠的升降。簡(jiǎn)言之,司機操作手柄控制系統流量,實(shí)現對負載的升降和運行速度的控制,屬于手動(dòng)開(kāi)環(huán)的控制,其存在以下問(wèn)題。
開(kāi)環(huán)控制,轉速可控性差,位置精度低,嚴重影響提升效率;②驅動(dòng)與制動(dòng)存在協(xié)同性問(wèn)題,易出現“上坡起動(dòng)負載瞬時(shí)下滑”,停車(chē)時(shí)壓力沖擊,危及 運行;③依靠人工操作和監控,自動(dòng)化水平低,性差。
換向閥控制盤(pán)閘的啟閉,實(shí)現提升機的制動(dòng)。泵控驅動(dòng)與閥控制動(dòng)的協(xié)同工作過(guò)程如下:為防止啟動(dòng)時(shí)負載下滑,盤(pán)閘開(kāi)啟,隨指令信號增大,馬達力矩建立起來(lái)后,盤(pán)閘才開(kāi)啟,提升機得以運轉;當處于低速爬行階段,重物接近終點(diǎn)時(shí),給變量泵零信號,同時(shí)盤(pán)閘制動(dòng),既避免了制動(dòng)時(shí)的壓力沖擊,又實(shí)現準確停車(chē)。驅動(dòng)、控制和加載系統,其通過(guò)雙滑輪組提升1t重物,行程3m,設有上過(guò)卷、上停車(chē)、下停車(chē)、下過(guò)放4個(gè)接近開(kāi)關(guān),當重物低速爬行時(shí),利用上、下停車(chē)接近開(kāi)關(guān),實(shí)現停車(chē)位置控制,以位移累積誤差。
變量泵選用德國力士樂(lè )A4V電液比例排量調節泵,能在工作壓力下,通過(guò)伺服比例閥以閉環(huán)方式控制變量活塞位移,從而改變斜盤(pán)的傾角,實(shí)現泵要液壓提升機的綜合操控性能,改變現有的手動(dòng)開(kāi)環(huán)控制模式,進(jìn)而采取自動(dòng)閉環(huán)控制,而合理的電液伺服控制方案是實(shí)現自動(dòng)閉環(huán)控制的 要問(wèn)題。
|