矿井提升机恒力矩恒减速转换装置电液控制系统研究

发布时间：2020-11-16 01:32

　　 矿井提升机是煤矿生产中联系井上与井下的关键运输设备,提升机制动系统是保证提升机安全运行的主要装置,尤其是当紧急事故发生时,能及时有效的将提升机停车,避免事故的进一步扩大。随着煤炭开采深度的加大,对提升机的提升速度、提升载荷和提升距离也有了更高的要求,因此传统的二级制动方式对提升机造成的冲击和振动会更加剧烈,使提升机的机械结构受到损伤,对于摩擦提升机甚至会出现钢丝绳打滑,致使事故的进一步扩大。恒减速制动方式是在紧急情况下使提升机无论在任何工况下都能以给定的减速度稳定停车,很好的避免了恒力矩制动方式中的不足。目前想要将原采用二级制动方式的提升机其制动方式变成恒减速制动,则原制动系统需要被全部拆掉,导致改造成本高,而且改造周期长。如果能在原有提升机制动系统的基础上外加一套设备,从而使提升机制动系统具备恒减速制动功能,对提升机恒力矩制动向恒减速制动改造产生重大意义。因此本文在原有恒力矩恒减速转换装置的基础进行了液压系统和控制系统方面的研究。根据恒力矩恒减速转换装置的设计原则以及行业的相关规范,重新设计了恒力矩恒减速转换装置,利用AMESim对选型后的调压元件电液比例溢流阀和恒力矩恒减速转换装置液压系统进行了建模和仿真分析。针对恒力矩恒减速转换装置的控制系统,将更为智能的模糊神经网络PID控制算法应用到恒力矩恒减速转换装置控制系统中;根据模糊神经网络PID的原理完成了控制器的设计,并利用AMESim和Simulink的联合仿真,完成了控制系统与液压系统的联合仿真。根据恒力矩恒减速转换装置所要实现的功能及工作环境,选用PLC作为控制系统的核心控制器,并对PLC电控系统进行设计;利用TIA对控制系统的软件以及人机界面进行设计。搭建好恒力矩恒减速转换装置液压系统和电控系统后进行实验验证。对电液比例溢流阀的性能进行测试和分析;对恒减速转换装置进行了系统的测试,测试结果都可以达到行业相关要求的标准。
【学位单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TD534
【部分图文】：

图 1-1ABB 恒减速制动系统Figure 1-1ABB constant deceleration braking system国SIEMAG公司在 80年代研发的液压制动系统就采用压力闭环式电液力控制，实现了提升机平滑无极制动。SIEMAG 公司最新的制动系统1、SB1 等都是恒减速制动系统。这些制动系统能保持载荷和载荷方向与不产生关联性[44]。STN+1 是由两个或两个以上独立的封闭通道来实现 有一套主动式封闭通道控制和一套被动式封闭通道控制。当探测到主动故障后，就会激发被动式通道控制。BB 和 SIEMAG 两种恒减速液压制动系统各有特点。在液压系统回油可是利用多条回路回油来提高可靠性，SIEMAG 通过在阀的阀体上安装位于检测阀芯的位置是否与电气指令一致，并将检测信息反馈到控制系统加对阀的动作监测提高系统的可靠性；在系统回油支路的功能性上，A过阀件间的配合完成多种功能，减少阀件的使用数量，回油支路的EMAG 则侧重于使每一个阀完成独自的功能，突出系统每个回油支路的速控制方式上，ABB 采用通过节流阀向系统补充油液，并通过电液比

图 2-1 提升机制动系统Figure 2-1 Lifting brake system提升机的安全制动方式分为两种：恒力矩制动(二级制动)和恒减矩制动（二级制动）是指在提升机紧急制动过程中，液压系统通动器的油压降低到预设值，对制动盘先施加一定的制动力矩，降少停车时因惯性过大引起的机械冲击；等控制它的继电器延时压系统迅速回油，使制动器快速抱死闸盘,全部的制动力矩施加提升机，当容器运行到井口或井底附近进行紧急制动时，必须解除系统迅速回油，实施紧急一级制动，以免过卷或蹾罐。

图 2-1 提升机制动系统Figure 2-1 Lifting brake system的安全制动方式分为两种：恒力矩制动(二级制动)（二级制动）是指在提升机紧急制动过程中，液压系油压降低到预设值，对制动盘先施加一定的制动力车时因惯性过大引起的机械冲击；等控制它的继电器迅速回油，使制动器快速抱死闸盘,全部的制动力矩，当容器运行到井口或井底附近进行紧急制动时，必速回油，实施紧急一级制动，以免过卷或蹾罐。液压站 电控系统
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本文编号：2885458