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锦丘煤矿主、副井液压站故障原因分析及改造

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摘要:本文以滕州郭庄矿业有限公司锦丘煤矿主副井液压站改造为例,分析了造成液压站油温过高的原因;通过加装电位器和风冷式散热器,从而达到降低液压站油温高的目的。

关键词:液压站 电位器 风冷式散热器 分析 改造

1、引言

液压站是提升机液压系统的关键设备,在矿山的安全生产中起着至关重要的作用,如何保证液压站连续运行,确保矿井提升机正常运转,成为矿山安全生产中期待解决的问题,夏季高温季节,液压站温度过高,温升过快,导致液压站需通过电气控制柜及出口球阀切换到另一套液压站进行工作,频繁切换;盘型闸密封件老化,盘型闸漏油;甚至造成烧坏比例放大器和比例溢流阀线圈现象,严重影响了矿井的正常生产。因此,研制防止因电压高而烧坏比例放大器和降低液压站油温的方法对该液压站进行改造,符合实际安全生产需要的要求。

2、矿井提升机液压系统故障原因

目前, E149A液压站由油箱、电机泵装置、控制阀组等部件组成。电机泵装置、控制阀组均安放在油箱上,占地面积较小。油箱容积:400L;最高工作压力:14Mpa;最高工作流量:14.4L/min;液压泵采用日本YUKEN A10-FR07变量柱塞泵,控制阀为意大利ATOS ACMZO-A-10-210/6比例溢流阀。该液压站可为提升机提供不同的油压值。造成矿井提升机液压站故障的原因主要有以下方面:

2.1 提升机电控系统与液压电控系统的衔接不好

E149A液压站采用意大利ATOS比例溢流阀实现压力的连续变化,油压的变化由比例溢流阀进行调节,比例溢流阀是锥阀式结构的先导式压力阀,该阀主要有带比例电磁铁的先导阀,主阀及比例放大器组成,比例放大器采用意大利ATOS原厂配套产品(见下图),E-MI-AC-01外形图(如图1)

接线 调整

M 监视信号(驱动电流) P1 斜坡升

1 正极电流 P2 非对称斜坡降

2 接地 24VDC P3 增益

3 输出+5VDC(10MA) P4 偏流

4 正信号 P5 颤振

5 负信号 L1 信号指示灯

直接安装在先导阀电气插座上,比例电磁铁的输出力均与放大器输入电压成正比,该力作用在阀芯上改变阀座孔的节流孔,从而控制压力阀进口的压力。比例放大器的给定输入电压,最大不能超过10V,否则会引起液压站工作异常,容易造成烧毁比例放大器;比例线圈过热;比例线圈绝缘系数降低;比例线圈短路等故障。现场实际检测发现,液压站比例放大器所用电源,由绞车电控系统提供,操作台闸控手柄至比例放大器的输入电压高达18V。比例溢流阀持续运行20分钟,阀体线圈温度便可高达60℃,因此,造成以前发生多起烧坏比例放大器现象。

2.2 室内温度高 油箱散热性能差

夏季高温时间长,最高气温经常高达35℃以上。E149A液压站油箱最大容积只有400L,电机泵装置、控制阀组都安放在油箱上部,油箱扇热性能差,油温过高(超过上限65℃)后冷却时间长,需频繁更换液压站,造成绞车多次出现超温停车故障。

3、矿井提升机液压系统改造方案

通过以上分析,造成液压系统故障的主要原因:一、绞车闸控输入电压高;二、液压站油箱散热不好。因此,在不改变电控设计及现有设备的情况下,改造液压系统,需采取以下几种方法:

3.1 加装电位器,改变输入电压

根据电位器可更改电压特点,在闸控手柄至比例放大器的输入线路上,加装可调电位器,调整比例放大器输入电压,具体接线方法(见图2),防止因电压高而烧坏比例放大器。

3.2 液压站回油管路加装风冷式散热器

在E149A液压站的主油路块回油管路加装散热器,散热器采用德国HYDAC电机驱动风冷散热器,由温控系统自动控制电机带动风扇散热。具体安装方法如下:加装接头通至散热器的进油口,连接管路可采用一次成型液压胶管,连接方法简便,可靠。出油口接至主油路块的泄油口,由温控系统自动控制电机带动风扇散热。在液压系统工作时产生的热量达到设定的上限时(60℃),散热系统自动投入工作;当温度降至设定的下限时(50℃),电机自动停止工作,依靠风冷散热器来降低油温。

4、改造后液压站使用情况及经济效益

采取以上方法改造液压系统,从安全角度来讲风险性小,改造时间短,不需专门停产,可以做到不停机改造。另外,电器元件采用模块化设计,接入电源即可投入使用。从使用情况来看,改造后的液压站,通过了高温季节的使用检验,工作噪音低,散热效果好,降温效果明显,设备运行稳定可靠,提前避免了因油温过高而影响生产,提高了提升效率,确保了安全生产,取得了良好社会效益和经济效益,为高产、高效矿井做出突出贡献。