液压防爆提升机液压系统设计摘要个方向旋转,不像电控式提升机那样电机有正反转要求液压提升机的主辅助油泵为空载起动,起动设备可更为简单两液压泵的起动顺序是先起动辅助油泵,再起动主液压泵,其相应电机的磁力起动可利用控制回路中继电器的辅助触点联锁。液压提升机电气控制系统主要采用隔爆型或安全火花型电气设备,常用的防爆元器件有防爆自动馈开关鼠笼型防爆电机防爆磁力起动器防爆电磁阀防爆干式变压器防爆检漏器防爆行程开关及防爆电铃等。超速过卷保护功能液压提升机在工作过程中尤其是在下放负载过程中,容易发生跑车超速。当速度超过额定最大速度运转时,不仅机械或液压元件如液压马达容易损坏,也是诱发重大事故的安全隐患。因此,液压提升机设计中规定,当跑车速度超过额定速度时,系统必须能自动断电。液压提升机的超速保护装置有机械和电气两种型式,电气超速保护装置由测速发电机和过速断电器组成,机械超速保护装置般都采用离心式。图.液压提升机机械式超速保护装置图.为常见的机械式离心超速保护装置结构示意图,安装在液压提升机主轴上,内齿圈与主轴相连,将主轴转速输入超速保护装置,内齿圈与轴齿轮构成超速保护装置增速装置。通过增速后,轴齿轮带动旋转体高速旋转,在离心力的作用于下,离心块被甩出,并通过杠杆推动顶杆主轴转速越高,顶杆被推动的距离越大,当主轴速度超过额定速度时,顶杆触动超速保护行程开关,使它的接点断开,使主油泵电机断电,液压制动器紧急制动,液压提升机停机。电气超速保护装置由测速发电机速度指示器及速度开关组成,实现超速保护。提升容器的提升高度超过限定位置即过卷时,提升容器和深度指示器顶开安装在深度指示器顶部的过卷行程开关,行程开关失电使液压提升机停电抱闸制动,反向重新起动时,必须反向扳动转速开关,控制液流换向使提升容器下降。高低压保护置有高低压保护回路,当液压系统压力升高超过正常工作台压力倍时,高压溢流阀开启,液压油经高压安全阀单向阀流入主回路的低压侧管道,而液压系统压力不会继续升高,液压马达带不动过重的负载,提升机自动停机若辅助补油系统的补油压力过低,低压保护压力继电器动作,切断电源,提升机也会自动停机,且信号灯亮,报警铃声报警。此外,液压提升机还有其它安全保护功能,例如液压提升机有故障时,不能起动在运行中发生故障时,提升机中途自动停机在进行紧急制动,同时信号批示灯亮警示故障发生。闸瓦磨损过大卷筒负载系统在减速点未减速液压系统油箱油温过高,油位过低,都会使液压提升机的主油泵停转制动闸紧急制动,事故信号灯亮,报警铃报警在紧急制动情况下,司机可操作脚踏制动开关,使液压提升机紧急停车,并断开控制电源。旦或下降负载时出现断绳现象,安装在提升容器两侧的防堕器会紧急抱紧罐道实现强制停车。图.提升机液压主回路在液压回路中设计.液压传动的优缺点随着液压技术的迅速发展，液压传动已经在各种各样的机械上得到越来越广泛的应用，代替了许多复杂的机械结构。液压传动具有很多其它传动方式所没有的独特的优点易于获得很大的力和力矩，使液压传动成为实现省力的有效手段。提升机往往需要产生很大的提升力，故这优点使液压传动适用于提升系统。可以实现无级调速，而且能获得很大的调速比，还容易获得极地的运转速度，使整个传动系统简化。这对于工作中需要调速的提升机来说是很重要的。能容量大，用较小重量和尺寸的液压件就可传递较大的功率，使机械结构紧凑，体积小，重量轻。矿用防爆液压提升机由于受井下空间尺寸限制，就要求体积小。同时，液压系统惯性小，启动快，工作平稳，易于实现快速而无冲击的变速与换向。这对于提升机的频繁启动换向很有利。易于获得各种复杂的机械动作，以直接驱动工作装置，故可用低速大扭矩液压马达直接拖动滚筒，而不需要减速装置。动力传递很方便。由于用管道传递压力油，所以液压元件和各种机械装置都易于布局，各元件的安装可以随意放在任何适当的位置上，因此便于液压提升机进行远距离操纵。容易实现安全保护，能自动防止过载，故能满足提升机安全工作的要求，避免发生事故。液压元件能自行润滑，延长了使用寿命。液压元件易于实现标准化系列化通用化便于组织专业化大批量生产，从而提高生产率，提高产品质量降低成本。同时液压传动也有些缺点液压油易泄漏。外漏会污染环境，并造成液压油的浪费内漏会降低传动效率，并影响传动的平稳性和准确性。液压油的粘度随温度的变化而变化，容易引起工作机构的不稳定。在低温和高温的情况下，不宜采用液压传动。液压油易污染，要求液压油经常保持清洁干净，使用中要防止灰尘和杂物混入。零件加工精度和质量要求高，加工难度大成本较高。液压油易燃，需注意防火，如用阻燃液作为液压传动介质则可避免。由于液压传动具有以上许多突出的优点，对提高提升机的技术性能具有很重要的作用，所以导致在提升机上采用液压传动。.液压系统设计方案的确定概述液压绞车的液压系统是液压绞车的核心部分。液压绞车液压系统的任务是将电动机产生的机械能转换为液压能，再将液压能转变为机械能对外作功拖动外负载。液压绞车的液压系统般由以下四个部分液压元件组成动力元件。液压泵是液压系统的动力元件，其作用是将原动机的机械能转变为液压能供给液压系统。执行元件。液压马达是液压系统的执行元件，其作用是将液压系统提供的液压能转变为机械能，拖动外部负载做机械运动。控制元件。液压系统用阀作控制元件，执行机构的运动都具有定的力速度和方向，这三个要素都是由阀来控制的。阀可分为压力控制阀流量控制阀和方向控制阀。辅助元什。除了上述三类元件外，其他元件均为辅助元件。它们主要用于液压油的储存油管的连接和密封，油液的滤清冷却液压系统些参数的显示等。液压绞车液压系统主要元件的动力传递关系如图.所示。电动机将机械能输入液压系统，由液压动力元件液压泵转变为液压能，通过控制元件液压阀凋整控制压力油的方向流量和压力的大小，然后传递给执行元件液压马达，使其按照定的方向速度和出力带动负载运动和工作，构成液压系统。图.液压绞车液压系统的动力传递关系方案确定液压系统按照液流循环方式不同分为开式系统和闭式系统。矿用防爆液压提升绞车般常采用闭式系统，采煤工作面的液压安全绞车般常采用开式系统。其主要理由是考虑到闭式系统能够满足防爆液压提升绞车提升重物的工作要求。在提升时能可靠地支承住重物，不会自行下落，在重物下降时能有效的控制下降速度，并且能量可以通过电动机发电反馈电网回收。考虑到防爆液压提升绞车的功率大，闭式系统比开式系统的效率高，可节省电耗。般开式系统常用定量泵或单向变量泵，它的换向凋速由阀或泵阀联合控制，压力过高时，多余的油自溢流阀流回油箱，造成效率损失。而闭式系统般采用双向变量泵，通过改变变量泵输出油液的方向和流量，控制液压马达的运动方向和速度，回路中压力的高低取决于负载的大小。因而没有过剩的压力和多余的流量，故效率较高。同时，闭式系统可以将开式系统回油背压所造成的能量损失及工作部件换向时的能量损失回收。开式系统为了保证工作部件运动的平稳性，常常特意在液压马达的回油管路上用节流阀或压力阀形成背压。这样回油背压的压力能便白白消耗在节流阀或压力阀内的节流损失上，并转变为热能，引起油液温度升高。但在闭式系统中，液压马达的回油直接流入油泵的进油腔，如果液压马达的排油腔有背压，则油泵的进油腔也受到油压的作用，而作用在油泵吸油腔的这个压力是帮助电动机推动油泵转动的，因此节省了电动机的部分动力，使液压系统效率较高。考虑到防爆液压提升绞车换向较频繁，闭式系统起动，换向工作比较平稳，效率较高。开式系统工作部件的换向，要靠换向阀来实现，换向制动过程中，工作部件的动能便完全消耗在换向阀关闭回油所产生的节流损失上。如果开式系统采用的油泵是定量泵时，工作部件换向制动时不需要油泵供给动力，但是由于油泵的流速定，压力定由溢流阀凋定，所以油泵仍然耍输出功率，这些功率便白白浪费在大量油液经溢流阀流回油箱时所发生的节流损失上了。而闭式系统般是采用双向变量油泵来控制工作部件的换向，通过定的控制方式，使油泵的斜盘或斜轴倾角从凋定的数值逐渐减少，直减到零，然后逐渐向反方向增大到所需数值。这样在换向时．油泵输出的功率便相应减少，工作平稳，效率高。考虑到开式系统结构较简单，油液可在油箱中很好地冷却和沉淀杂质，散热良好，故较适应采煤工作面液压安全绞车使用。而闭式系统结构较复杂，为了补偿泄漏需要设置油箱和补油泵为了使液压系统的油得到冷却需要设置油冷却器，不断将系统中的部分热油置换出来，经油冷却器再回到油箱以进行冷却同时又将油箱中冷却了的油液输入到系统中去。钢丝绳的选择和卷筒尺寸的确定.钢丝绳的选择钢丝绳的结构矿用钢丝绳都是丝股绳结构，即先由钢丝捻成绳股，再由绳股捻成绳。制造钢丝绳的钢丝是由优质碳素结构圆钢冷拔而成的，般直径为.，钢丝的抗拉强度为，我国多用和两种。为了增加抗腐蚀能力，钢丝表面可以镀锌，称为镀锌钢丝，未镀锌的称为光面钢丝。此外还可以用钢丝韧性来标志，分为特号，Ⅰ号和Ⅱ号三种，提升矿物用的钢丝绳可以选用特号或Ⅰ号钢丝来制造，提升人员用的钢丝绳只允许用特号钢丝来制造。在由钢丝捻成股时有个股芯，在由股捻成绳时有个绳芯。股芯般为钢丝，绳芯有金属绳芯和纤维绳芯两种，前者由钢丝组成，后者可用剑麻黄麻或有机纤维制成。绳芯的作用是支持绳股，使绳富于弹性，并可储存润滑油，防止内部钢丝腐蚀生锈。钢丝绳的分类提升钢丝绳有很多种，结构不同性能也不同。根据不同的特点有不同的分类方法，实际上都是从不同的角度来说明钢丝绳的结构特点，了解这些特点，对于认识不同钢丝绳的性能，正确选择和合理使用钢丝绳都是有益的。依绳股在绳中的捻向来分，有左捻钢丝绳，即股在绳中以左螺旋方向捻绕右捻钢丝绳，即股在绳中以右螺旋方向捻绕。依钢丝在股中和股灾绳中捻向的关系分，有同向捻钢丝绳，即股和绳的捻制方向相同交叉捻钢丝绳，即股和绳的捻制方向相反。同向捻钢丝绳比较柔软，表面比较光滑，弯曲应力较小，因而寿命较长，但有较大的恢复力，容易旋转打结交叉捻钢丝绳则与上述情况相反。习惯上又把以上两种分类方法结合起来，分为右同向捻左同向捻右交叉捻左交叉捻四种。依钢丝在股中的接触情况分，钢丝在绳股中的接触形式有点接触线接触和面接触三种。点接触式钢丝绳，股中内外层钢丝以等捻角不等捻距来捻制，般以相同直径的钢丝来制造，钢丝间呈点接触状态。线接触式钢丝绳，股中内外层钢丝以等捻距不等捻角来捻制，般以不同直径的钢丝来制造，丝间呈线接触状态。两种绳比较，线接触绳比较柔软，无压力集中现象，寿命较长。为