矿山提升机液压系统改进设计分析

【前言】矿山提升机液压系统改进设计分析由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。在当前的矿山作业中，被应用最广泛的提升机是电控提升机和液压提升机。液压提升机和电控提升机的提升绳都是一样的，在控制系统上，液压提升机采用全液压控制系统。这种控制系统通过液压泵来控制定量液压马达，当大功率液压大功率马达时，可以负载液压主回路，通过不同...

【摘要】矿山提升机是矿山生产的关键设备，提升机液压系统的性能不仅仅会直接的影响到矿山生产的效率问题和安全问题，还代表着矿山提升机的整体发展水平。因此，实现矿山提升机的恒减速控制是提高矿山安全生产的有效措施。在这里，笔者将简单的介绍一下液压站的工作原理，分析一下对于矿山提升机液压制动系统的改进。

【关键词】矿山提升机；液压系统；改进设计

1.引言

矿山提升机设备是沿井筒、斜坡以及盲井升降人员，提升煤炭、矿石、器材的机械设备。液压提升机具有液压传动与电控提升机的众多优点，从而被广泛的应用到矿山作业中来[1]。液压提升机的提升绳系与电控提升机的提升绳系完全相同，只是驱动系统为全液压系统，它的变量液压泵控制定量液压马达的大功率时变负载液压主回路，其不同的控制回路控制有不同的控制性能。对矿山提升机的液压系统进行改进，有利于矿山工作的进展，也体现了矿山提升机的整体水平的提升。

2.矿山提升机液压系统的分析

在当前的矿山作业中，被应用最广泛的提升机是电控提升机和液压提升机。液压提升机和电控提升机的提升绳都是一样的，在控制系统上，液压提升机采用全液压控制系统。这种控制系统通过液压泵来控制定量液压马达，当大功率液压大功率马达时，可以负载液压主回路，通过不同的回路来控制不同的结构。

当前而言，绝大多数提升机的液压系统构成和工作原理都大体相同，一般都是由全液压站和控制结构而构成的，液压驱动控制系统是液压提升机的关键组成部分[2]。在变量液压泵中，一定量的液压形成了液压驱动容器，液压提升机的工作原理就是通过这里来调控提升机的速度和回路的。它有以下主要控制回路的特点。

2.1 通过司机对整个操作系统进行控制

在工作过程中，都是由司机进行控制。司机操作减压式比例控制阀对变量系统的比例控制油缸输入指令，从而改变变量泵的解盘倾角，改变液压泵的输出流量的多少和方向，改变液压马达的速度和方向最终达到对提升斗的升降目的[2]。在这里，司机的操作方式，操作方法，动作的连贯性对速度的稳定性影响都很大，会影响到提升机的运行效率，还有速度的稳定性等方面的问题。所以，提升机的司机凭借自己的工作经验来控制液压提升机，显然会对工作造成一定的影响。

2.2 运行过程中的速度问题

提升机液压控制的主系统是由双向变量泵和双向变量马达所组成的闭环系统。在这个系统的连续运转的过程中，会使油的温度升高，黏度下降，从而导致系统内部的泄漏严重，使升降机的速度出现不稳定的情况。补油泵在油路中仅仅起到了一个补油的作用，而效率却几乎接近于零，没有实际的工作意义。

2.3 变量系统输出流量问题

我们现在所用的提升机液压系统的驱动都是变动负载的大功率系统，这样一来，外部负载就会影响到变量系统所输出的流量，流量就会出现可能变动的情况。在提升机的升降变化中，提升机的外部压力会随之产生变化，它会作用于变量液压泵的容积，这样，变量系统所输出的流量就会因为负荷不同而产生变化，使流量不能被系统精确的控制，众所周知，这是当前液压机系统所存在的普遍问题。

2.4 高压胶管的断裂问题

矿山提升机的液压系统采用液压缸作为升降的驱动力，因此，液压缸需要随升降机运动。因此液压缸与液压主回路必须使用液压胶管连接。在这个时候，液压缸不仅仅是升降时候的动力，也是施工作业时升降机的支撑构造。因此，液压缸和它的连接管路对于整个系统安全起着相当重要的作用。

3.矿山提升机液压系统改进设计

尽管当今的科技发展迅速，可是关于矿山提升机的液压系统方面还是存在着颇多的问题。因此，立足于长远角度，从安全生产，高效生产等角度出发，我们有必要对矿山提升机的液压系统进行一下技术性的改进。首先要改变司机对速度和方向的整体控制，并且需要解决运行过程中速度和流量的不稳定问题，还要提高提升机的安全性能。

3.1 改进液压系统的工作原理

提升机的液压传动系统是一个封闭式的油路，它通过单项补油阀组，三位四通液换向阀，背压阀以及溢流阀组，定量液压马达和双向变量泵组合而成。在工作当中，液压马达的速度需要通过双向变量泵的排量大小来改变。变量泵的排量改变电液伺服阀和斜盘倾角液压器所形成的电液伺服机制，实现其位置的移动，从而控制提升机的速度。用传感器在负载和指令结构之间把整个系统连接成为闭环的速度控制回路。收到指令以后，控制液压源会通过伺服阀对液压缸供油。这时候，补油泵除了补油以外还可以对系统进行冷却。工作中，补油泵经过补油单向阀组对系统进行补油，这个时候，单向阀呈低压开启状态，高压呈关闭状态。由于闭环回路两侧的气压较大，液控换向阀会变换工作位置，这个时候，溢流阀会在低压的这边接通，高温油会被放回油箱，可以有效的保证闭环系统的低温，也提高了工作效率。

3.2 对系统运行的分析

要想实现变量泵排量稳定性和液压马达的转速运作得到保障，就要求测速马达进行速度检测，并做好返回信号与指令信号的转化比较，得出偏差的信号，从而对电液伺服阀的开口大小进行控制。经过内部反馈，液压缸将信号通过位置传感器传向伺服放大器[3]。伺服放大器再通过信号获取偏差电压，再去控制电液伺服器。伺服器输入压力油使液压缸对斜盘的倾角做出调整，控制马达的供油，对马达的转速进行控制。这个系统自动运行，控制有了更精确的标准。

3.3 变量液压阀控制定量液压马达

溢流阀由于压力限制的原因是定量液压马达在工作中处于闭合状态，变量泵的液体全部流入液压马达，没有外泄现象。这样一来，就需要考虑回路容积的效率。在马达的排量不变的情况下，变量泵的转速也不变，马达的排量和变量泵的转速呈正比关系。但是在实际当中，回路会有一定的泄露现象。一定的流量在一定的负载下才可以运转，所以现实中，这种情况并非正比。

3.4 供油回路原理设计

溢流阀控制制动器的系统压力值，使伺服阀口与减压阀的出口相连接，变量泵输出流量的方向和大小通过伺服变量机构来实现控制，今儿控制提升机的升降范围和速度变化。运行提升机的时候要关闭伺服阀，控制提升机的反应。匀速时，关闭伺服阀，流量全部经溢流阀流出，启动提升机的时候，也会有一些流量经过溢流阀流出，在整个运行过程中，溢流阀应保持在开启的状态下，随时定压。

4.结语

矿上提升机的液压系统的改进对于矿厂来说是十分必要的，因为它可以为企业创造出更多的经济效应，实现更大的经济利益。还可以常遭出较大的社会安全效益，并且会对整个提升机的整体水平有着较大的影响。笔者在这里仅仅就自己的理解做出一些看法，希望广大的企业在提升机的改进上越做越好。

参考文献

[1]彭佑多.液压提升机发展中需解决的若干技术问题[J].煤炭科技学术，2010（3）.

[2]颜荣庆，李自光.现代工程机械液压系统分析[J].人民交通出版社，2011（3）.

[3]张世伟，朱福元.液压系统的计算与结构设计[J].宁夏人民出版社，2012（12）.

作者简介：罗杰（1981—），男，新疆乌鲁木齐人，新疆煤田地质局综合实验室机电工程师，主要从事矿山在用设备安全检测检验工作。