新型矿山用液压设施调节绞车的剖析
  • 技术应用
  • 2012-02-01 13:24
  • 来源:中国液压网
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  •   1问题的提出

      乡镇小煤矿为节约投资,降低生产成本,在暗斜井开拓或采区提升中较为普遍地采用了调度绞车替代提升绞车,用于串车提升煤、矸石、材料等。而调度绞车一般用于井下水平巷道,在不长的距离内移动矿车,有时也用于其他辅助性搬运工作。按《煤矿安全规程》对井下提升装置的要求,显然用调度绞车替代提升绞车用于斜巷串车提升是违反安全规定的。但是另一方面,目前市场上供应的符合《煤矿安全规程》的矿用防爆绞车(提升机) ,一种是较大型的全液压防爆绞车,产品系统复杂,提升能力大,价格高,使用维修技术要求高,不适应乡镇小煤矿使用;另一种是JTB型矿用防爆提升绞车,采用接触器切换电阻或可控硅电机调速,电控复杂,价格高,防爆方式在制造、管理、维修中要求高,占用井下硐室容积大,对硐室通风要求高。

      本文介绍的液压调速(防爆)绞车,既严格遵守《煤矿安全规程》相关规定,又具有体积小、无级调速、系统简单、制造成本低、初期投资少、使用及维护简单,人员素质相对要求不高的特点。

      2液压调速(防爆)绞车的结构原理

      液压调速(防爆)绞车由五部分组成。**部分:防爆三相异步电动机(由于该绞车采用液压调速,所以电动机采用固定转速异步电动机,价格低、维修管理简单) ;第二部分:行星差动机构(属于减速传动部分) ;第三部分:主轴及卷筒装置;第四部分:液压站、液压调速、制动系统(控制油马达转速实现液压无级调速,用液压盘形闸进行制动) ;第五部分:司机控制台及综合保护装置。

      1?电动机; 2?行星齿轮传动差动机构; 3?液压盘形闸;4?主轴及卷筒装置; 5?司机控制台; 6?液压站; 7?油马达图1液压调速(防爆)绞车的结构原理图提升绞车工作时,启动液压系统6,油马达7输出转速和扭矩,通过齿轮传给行星齿轮差动机构2的浮动齿圈,调整液压系统流量,控制油马达转速,从而改变浮动齿圈转速,行星齿轮差动机构传动比改变,绞车主轴卷筒4转速改变,实现液压无级调速。而绞车动力输入装置???电动机1转速保持不变。

      3调速原理

      电动机输出转速及扭矩给行星齿轮差动机构中太阳轮A,行星齿轮C与太阳轮A及浮动齿圈内齿圈B相啮合,浮动齿圈外齿圈B′与油马达输出齿轮D相啮合,行星架X通过联轴器与绞车主轴卷筒相连。系统中,电动机额定转速n e与太阳轮A转速相等(即n e = n A) ,行星架X转速n x与绞车主轴卷筒转速n卷相等(即n x = n卷) ,齿轮D转速n D与油马达转速n马达相等(即n D = n马达) ,控制Q实的大小与方向可以控制绞车卷筒的转速。

      启动绞车时,先启动液压系统,控制流量,使Q实= n e( K 1 /K 2)启动电动机,绞车转速n卷= 0,调节Q实使流量逐渐减小, n卷逐渐增加,实现无级调速。当Q实= 0时,油马达制动, n卷以速度K 1 n e保持匀速运转。减速时,调节Q实使流量逐渐增加,则n卷逐渐减小,当Q实= n e( K 1 /K 2)时,n卷= 0,绞车停车。绞车使用液压盘形闸制动,油马达流量控制由液压控制系统节流阀调节。提升或下放重物,改变电动机和油马达旋转方向即可。

      4控制与保护

      本机控制操作装置可集中设置在司机控制台上,主电机和液压站电动机控制按钮分别设置,并形成液压站电动机未启动时主电机无法启动的闭锁装置,以有效防止误操作。液压站上设置制动手柄和调速手柄,可实现绞车的制动和调速控制。为简化架构,绞车各种保护装置可选用后备综保装置设置于司机控制台上,根据绞车的应用环境实地接线,以实现《煤矿安全规程》所规定的保护功能。

      5结语

      该液压调速防爆绞车使用固定转速的防爆电机,控制简单,价格低;调速部分液压系统与液压盘形闸共用一个液压站即可,只需加装节流阀等控制元件,成本增加不大,因此整机价格具有市场竞争力。由于受到行星差动机构强度、传动比限制,油马达输出扭矩限制,故*适宜生产电动机功率在50kW以下的提升绞车,目前该液压调速防爆绞车在乡镇煤矿主提升、煤矿采区提升中具有广泛的需求。

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