防爆液压绞车节制系统的改良研究 时候：2015-10-26来历：中国防爆网作者：阅读次数：541

改革革新防爆液压绞车节制系统的改良研究丁玉圣1在岩1罗洪震2（1山东科技年夜学机械电子工程学院，山东青岛2665102兖矿团体济宁三号井，山东济宁272100）例手艺共同PIC的PD空制来改良速度节制，并扼要阐发利用PC空制液压绞车的可行性和长处。

前井下用防爆绞车首要有电控防爆和液压防爆2种情势，液压防爆绞车是将液压根本部件进行新的组合，并与电控防爆绞车的机械部门相连系，发生的一种新型的晋升机械。液压系统是液压防爆晋升绞车的焦点部门，在装备运转进程中起着传动、节制、调理和庇护感化。它与电控防爆绞车比拟具有以下长处：（1）采取液压传动，且全数利用鼠笼型电念头，空载直接起动，使电气节制装备简单，易在做成防爆型，特别适在高瓦斯、煤尘爆炸危险的矿山利用；（2）采取容积调速易在实现无级变速，调速安稳，操作便利；（3）布局紧凑，体积小；（4）采取盘闸制动，制动靠得住，并可调剂，尤其凸起的是制动装配不介入绞车的工作制动，只是在晋升终了时起定车感化，年夜年夜削减了制动闸瓦的磨损和发烧，耽误了其利用寿命；（5）易在安装与撤除。是以其普遍利用在矿山井下，作为晋升、下放人员和物料的要害装备。防爆液压绞车运行状况的好坏对煤矿平安出产具有重年夜影响。

本文阐发了液压绞车利用中存在的在速度节制、超速、过卷和简化人工操作以下降报酬缘由致使变乱方面的相干问题，研究利用今朝进步前辈的PC来实现对液压绞车的节制，到达提高绞车工作靠得住性，提高出产效力，保障煤矿平安出产的目标。

1液压绞车存在的问题（1）速度节制如前所述液压绞车采取容积调速，即经由过程改变油泵的斜盘倾角来改变绞车的运行速度和运行标的目的，以BYT― 1.6型防爆液压绞车为例，其液压系统如所示。

7减压阀8比例油缸9.减压比例阀主回路由双向变量泵1和液压马达2构成。伺服阀10b处在中位的时辰速度是不改变的，假如此时要提高速度，后拉（晋升）把持手柄，此中主泵变量节制油经粗滤油器3球形阀4辅泵5精滤油器6减压阀7减压比例阀9d进入比例油缸8的下腔，降服弹簧力，鞭策活塞杆上移使节制油同时感化在油缸两头，进而增年夜斜盘倾角，从而晋升速度。绞车的减速节制进程与增速相反。由此留意到绞车的运行速度完满是由人工来节制的，绞车的运行环境不免会遭到工人经验和留意力集中水平的影响，给煤矿平安出产埋下隐患。

液压绞车可以上提或下放货载。下放阶段，跟着马达转速的升高直至其跨越主油泵供给马达油量发生的速度时，马达改变为泵的工况，主油泵变成马达工况，拖动主油泵机电运转，机电转为发电反馈运转体例，对晋升系统发生制动力矩。在这一阶段，绞车会呈现超速现象，今朝液压绞车采取机械式超速庇护装配，靠离心力震动行程开关，使接点断开，主机电断电并进行告急平安制动。可是因为采取机械超速检测装配，其正确性和靠得住性有待提高。

2改良方案针对上述问题，斟酌利用电液比例标的目的阀并共同PL的PD节制和PC对速度旌旗灯号等相干数据收集旌旗灯号的处置来改动原本的液压系统，提高其节制精度和主动化程度。改良后的液压节制回路如所示，速度节制道理如所示。

a）改良后的电液节制方案该系统是一典型的电液比例速度闭环节制系统，节制油经减压阀6减压落后入电液比例标的目的阀78然落后入变量油缸驱动主液压传动系统。当比例标的目的阀7通电，8欠亨电的时辰压力油进入变量油缸的上腔，活塞下移，泵的摆角减小、排量降落，绞车速度变慢。同应当比例标的目的阀8通电，7通电使7号比例标的目的阀完全打开的时辰压力油进入油缸的下腔，活塞上移，泵的摆角增年夜、排量上升，绞车速度加速。在主传动装配上毗连测速齿轮并用速度传感器16检测现实转速，转速旌旗灯号被旌旗灯号处置电路转换成尺度量程的直流电压旌旗灯号，与给定电压旌旗灯号比力，当两值相等时，比例阀7的电流为0阀芯回原位，变量油缸活塞连结不动，绞车在给定的速度下运行。别的斟酌到绞车颠末减速点需要减速的时辰，原有系统是经由过程人工按照提醒来移脱手柄减速，改良后的系统操纵PL按照行程开关传递的旌旗灯号使电磁换向阀10得电动作，回路经由过程梭阀9电磁换向阀10溢流阀11溢流，实现绞车主动减速。同时电液比例标的目的阀7、8也要按照工况作响应的改变，实现了减速节制的双保险。

本文所采取的速度传感器是磁阻式传感器SX―1（2）它将与主轴装配14相连的测速齿轮的转速转化成与输出频率与转速成正比的交换电旌旗灯号，同时为了提高旌旗灯号的抗干扰能力和便在为P1C处置采取了如所示的放年夜与整形电路，输出同频率的方波电压旌旗灯号。

旌旗灯号处置电路颠末以上的旌旗灯号处置工作，获得频率与转速成正比的方波电压旌旗灯号，再颠末/V变换后输出与其频率成正比的直流电压旌旗灯号，该旌旗灯号再经PLC的A/D接口转换成与带速成正比的数字量并存入PC为下一步的PD节制做好预备工作。

开云体育app在运行进程中绞车的抱负速度运行曲线是一个梯形，将设定好的电压经D/A转化后与反馈回来的数字量相减，经PLQ的PD节制后再由A/D转换转化成摹拟量经过比例放年夜器，比例电磁铁，变量油缸和主液压回路，获得节制后的速度。此中PD节制器利用进程节制模块，这类模块的节制法式是厂家设计的，其PD调理的离散公式为用户可以经由过程PC中的PD指令领导功能整定PD节制中的4个首要参数TsK、T和T参数整定对节制结果的影响很是年夜。在整定参数时起首掌控住PD参数与系统动态、静态机能之间的关系。在PID这3种节制感化中，比例部门与误差旌旗灯号在时候上是一致的，比例部门能和时地发生与误差成正比的调理感化，具有和时调理的特点。K越年夜，比例调理越强，系统稳态精度越高。可是过年夜会使系统的输出量振荡加重，不变性下降；T增年夜时积分感化会削弱，积分部门可以消弭稳态误差，提高节制精度。可是积分感化的动作迟缓，可能给系统的动态不变性带来不良影响，是以很少零丁利用；微分部门具有超前和猜测的特点，较比例调理更加和时。T增年夜时会使超调量减小，动态机能改良，可是按捺高频干扰的能力降落；拔取采样周期Ts减小会和时反应摹拟量的转变，可是太小会增添CU的工作量。为了取得杰出的节制结果，以上4个首要参数需要按照具体的工况频频点窜，使系统到达*佳的节制结果。

3PL在液压绞车节制中的其他利用针对超速庇护问题，一样也能够操纵PLC和速度传感器检测速度，当速度跨越设置的速度时，PC按照法式使主油泵机电断电、制动系统投入利用，使绞车泊车。别的对过卷现象，液压绞车是在跨越正常泊车位置碰着行程开关的时辰，制动回路的电磁阀动作，系统实行制动，这类井筒开关过卷称为“硬过卷”，另外一种方式称为“软过卷”，可以操纵中的速度传感器经处置后的方波旌旗灯号输入到PC的高速计数模块，累计计较出齿轮扭转圈数的方式来进行行程丈量，并据此来与设定行程比拟城郊煤矿对旋式首要透风机的变频革新王中华1李巧梅2（1永煤团体，河南永城4766002神火团体新庄选煤厂，河南永城476600）首要透风机利用的近况和手艺特点，经由过程变频革新解决了城郊煤矿透风机效力偏低的问题，阐发了主透风机革新后利用的结果。

今朝，我国矿井主透风机系统运行效力低的问佳的结果。

近几年跟着节制理论与功率电子手艺的成长，对旋轴流式人工固定调理题仍相当遍及与严重，据相关资料介绍，国有重点煤矿有1/3的电机装备处在高耗低效运行状况，运行效力30% ~40%，处所煤矿更加严重。在进行主透风机风量调理时，有相当多的矿井仍采取闸门或叶片安装角调理体例；还一个较遍及的现象，就是因为机电无调速装配，持久处在恒速运转，既华侈了风量，又增添了电能耗损。

今朝国外首要的调理体例：①采取动叶可调手艺，可在不断机的状况下主动或手动调理叶片角度，使风机的机能与工况相匹配；②采取变频手艺，将风机转速与风量做闭环调理，及时调理风机的转速，知足所需的风压和风量；取得较佳的经济结果。

我国矿山用风机调剂风量方式根基上有2种：（1）机械调剂风量；（2）电气调剂风量，机械调剂风量是调剂叶片角度和调剂空气收集阻力的方式，调剂叶片角度可以调剂风量，但风机的效力较低，调剂收集增添系统阻力可调剂风量，但不节电，电气调剂风量，即电气调速，调剂机电的极对数；或调剂电源频率，即变频调速。另外一种方式是串极调速，此中串极调速和变频调速是调剂风量的*佳方式。由于风交换机电变频驱动获得推行，跟着能源的重要和人们环保意识的增强，市场和时推出了合用在驱动各类通俗三相异步电念头的各类变频器。这些变频器年夜多利用了SPWM正弦脉宽调制节制体例，具有调速机能好、输出不变、工作效力高、利用便利等特点，优在以往的变极调速、转子串电阻调速、串级调速、调压调速等交换机电调速体例，我国良多矿山透风机正在采取变频手艺进行系统革新或设计利用。

2主透风机的变频革新城郊煤矿春风井风机手艺特点以下机电功率/！W额定电流/A轮毂直径/mm风量/ms1情势台数套额定电压/V叶轮直径/mm静压/Pa调理体例量与功率是立方的关系，调剂风机转速，可以取得*湖南湘潭安然电气团体西北工业年夜学结合研制较，假如超越设定行程则认为是软过卷，发出过卷旌旗灯号。2种旌旗灯号同时感化在平安回路，使绞车削减了平安变乱的隐患。

别的采取PLC为焦点的节制系统，还可以将有关的按钮，行程开关，转换开关等旌旗灯号收集到P1C中，颠末内部预设法式处置后，节制响应的电液元件并可将各类故障和摹拟量在操作台上显示，使绞车运行状况清楚可见，削减了因人工致使煤矿平安出产隐患的可能性。