液压安全阀

液压安全阀（精选12篇）

液压安全阀 篇1

0 引言

液压支架在井下使用过程中, 必须要在支柱上配置安全阀。由于安全阀在使用中一致受到液压支架液压系统的高频冲击, 其阀芯便一致在发生高频的往复滑动, 导致了阀芯处的密封圈比较容易损坏, 使安全阀发哈, 我看看确定位, 导致更换密封圈后的安全阀必须重新整定公称压力。由于井下没有压力试验台, 在井下无法重新调整其公称压力, 需要运回公司在试验台上重新整定公称压力。致使公司造成了人力物力的严重浪费, 加大了成本投入和售后服务费用的开支;同时, 也给客户带来了许多不便。为此, 公司迫切需要对安全阀设计结构进行科学改进。

1 原安全阀的设计结构及原理剖析

安全阀原设计结构如图1所示。接头1紧固在阀壳7上, 压紧螺帽4将安装好阀芯2的阀套3压紧在接头1内, 阀芯与阀套和压紧螺帽之间有4个阀芯O型密封圈12, 阀壳内的调压螺塞8将弹簧6顶在弹簧座5上, 同时, 弹簧座5将弹簧的压力加在阀芯上, 起到稳压保护的作用。使用时卸下防尘套9, 将安全阀接头插入液压支架支柱通液管处并卡紧, 通常情况下阀芯在弹簧的作用下其卸荷孔向接头的接口处偏移一定距离, 阀芯在支柱内的液压交变压力的条件下只是发生频繁的往复移动, 但不卸荷。当井下工作面顶板来压较大致使液压支架顶梁对支柱的冲击压力使支柱内的液提压力大于安全阀的公称压力时, 阀芯就快速向弹簧侧移动直到其卸荷孔到达阀套和压紧螺帽的排液孔处, 随即发生卸荷, 起到安全保护液压支架作用。

2 原安全阀的阀芯密封圈损坏过程论述

通过上述对安全阀原设计结构及原理剖析可知, 安全阀在使用过程中其阀芯是在液压系统高频的交变压力下始终在进行高频的往复运动, 这就导致了阀芯与阀套及压紧螺帽内的密封圈在不断的摩擦。当其运动幅度过大并造成阀芯的卸荷孔与密封圈摩擦时, 很容易导致阀芯密封圈的损坏, 这是正常的现象。在图1所示的结构中, 损坏最厉害的密封圈是由阀芯左端向其右端数的第一个和第三个, 因为其它两个始终无法与阀芯的卸荷孔发生摩擦。

当密封圈摩擦损坏到其弹性变量无法有效密封的时候, 液压系统的液体就会通过磨损的密封圈由图1中的防尘帽11处流出, 这就导致了液压系统的压力发生损失, 安全阀失去了安全稳压的作用, 最终导致液压支架支柱的活塞杆下滑。当然, 液压支架维护人员会及时发现并更换安全阀的。

3 更换原安全阀损坏密封圈存在的弊端

安全阀更换后, 就要更换其阀芯密封圈, 通过图1可以看出, 更换阀芯密封圈时, 要将接头与阀壳拧开, 再拧开压紧螺帽, 拆下阀套与阀芯, 最后更换阀芯密封圈。更换完成后再按拆卸接头部分的逆次序将各件依次装入在接头中。但此时, 弹簧在卸下阀壳左端接头后, 会在阀壳中向卸下接头端伸长, 占满了阀壳左端拧紧接头的螺纹部分, 使安装完阀芯密封圈的接头很难再拧入阀壳, 即便强力拧入阀壳, 也无法保证接头拧入的原始位置, 这就导致弹簧对阀芯的压力发生了变化, 从而使安全阀的公称压力发生了无法预知的改变。当然, 通常是卸下阀壳右端的调压螺塞后再拧入接头, 最后安装弹簧并拧入调压螺塞。不论是更换阀芯密封圈后怎样组装安全阀, 目前都无法保证其组装后的弹簧压推力是否符合安全阀阀芯需要的正常的弹簧压力, 这就必须要在试验台上对更换阀芯密封圈后的安全阀重新整定其公称压力。从而造成了安全阀生产成本及调试费用的大量增加、售后服务费用及往来运费的额外浪费, 同时, 还给矿方带来储存安全阀及上、下井携带安全阀和安全阀旧件回退等诸多麻烦。

4 安全阀设计结构改进方案论述

如果在卸下安全阀的接头后, 弹簧所在区间是一个稳定区, 接头安装有限定位置, 重新组装接头时其弹簧压力是一个恒定压力, 那么, 更换密封圈后重新安装接头到其限定位置, 安全阀的公称压力就不会发生变化。因此, 可以在阀壳中增加一个通过定位弹簧座限制弹簧并同时能定位接头的共用限位台阶即可。

由于图1所示的原安全阀已经满足使用要求, 说明其尺寸及材质都符合要求。为此, 可以在原安全阀图1的结构基础上, 在其阀壳中适当增加一台阶, 并将弹簧座左端增加一段直径小于台阶孔直径的补偿整体阀组长度的凸台即可。为此, 安全阀改进方案可按照图2所示结构进行改进。

5 安全阀设计结构改进方案计算

在图2中, 阀壳左端增加了一个定位弹簧座和接头的环形台阶。为了使弹簧、弹簧座和环形台阶受力线一致而不发生使弹簧座滑移和凸变, 其内孔尺寸小于弹簧内径并通过弹簧座增设的凸台即可, 其厚度尺寸要大于弹簧的推力并且要有结构稳定性。

安全阀开启时, 阀芯受到液压的推力f=pπr2, , p为安全阀公称压力, 单位MPa;r为阀芯外圆半径, 单位mm;f单位为N。弹簧的推力与阀芯受到公称压力时相等, 但其对阀壳中的环形台阶的直接推力要小于阀芯受到液体的推力f, 因为, 安全阀开启时, 弹簧要向右移动一段距离, 此时弹簧的推力在使用中达到最大值。如果卸下接头等之后, 弹簧靠就紧阀壳的环形台阶, 此时, 弹簧对阀壳环形台阶的推力要小于安全阀开启时阀芯受到液压的推力f。为安全可靠, 可以按照弹簧对阀壳环形台阶的推力等于安全阀开启时阀芯受到液压的推力f进行设计。那么, 环形台阶受到弹簧的推力F=σ0.2×L×H, σ0.2为1Cr18Ni9的屈服强度, L为环形台阶与阀壳连接处的周长, 单位mm;H为环形台阶的厚度, 单位mm;F单位为N。

已知, 该型安全阀公称压力p为50MPa, 阀芯外圆半径r为6.5mm, 阀壳内孔直径φ为46.5mm, 阀壳材料为1Cr18Ni9, 通过查看机械设计手册可知1Cr18Ni9不锈钢的屈服强度σ0.2为205MPa。那么, f=pπr2, =50×3.14×6.52, =6633.25N。如果取环形台阶受到弹簧的推力F等于阀芯受到液压的推力f, 即F=f, 也即σ0.2×L×H=f, 由于阀壳直径φ为46.5mm, 可以推测阀壳内径的周长L=πφ=3.14×46.5=146.01mm。那么, H=f÷ (σ0.2×L) =6633.25N÷ (205×146.01) ≈0.2216mm, 该尺寸是环形台阶与阀壳连接处的尺寸, 环形台阶受到弹簧座的推力并非在它们的连接处, 而是在弹簧座最大直径的边缘处 (已知弹簧座最大处直径φ为44mm) , 弹簧座在弹簧的推力下将使环形台阶扭曲, 显然该厚度偏小, 最起码要0.5mm。但加工时容易造成退火, 为了便于加工和使台阶结构稳定、强度足够, 环形台阶可取3mm, 随之而增加的弹簧座左边的凸台高度也要取3mm, 安全阀的其它尺寸一律不变。

6 结语

通过改进安全阀的结构, 在接头卸下后, 使其弹簧有了一个固定区间, 接头有了固定的限位台阶, 方便了井下更换阀芯密封圈, 杜绝了原安全阀更换阀芯密封圈后所带来的各类弊端。该安全阀的设计改进在安全阀设计应用中有较好的参考价值和推广意义。

摘要：本文论述了原设计的安全阀在使用中存在诸多不便的详细情况, 进一步分析了更换阀芯密封圈所带来的弊端, 并详细论证了安全阀结构改进的要点和厉害关系。

关键词：安全阀,密封圈,环形台阶,推力

参考文献

[1]陆一心, 主编.液压阀使用手册[M].北京:化学工业出版社, 2009.

[2]成大先, 主编.机械设计手册 (第五版第1卷) [M].北京:化学工业出版社, 2010.

液压安全阀 篇2

1、人员需要进入溜子机道对支架进行检修，更换零部件时，必须执行作业规程中有关人员进入溜子机道的有关规定，必须离开采煤机滚筒10m，当工作面铺设顶网时必须离开采煤机滚筒15m，低于以上距离时，必须摘开采煤机滚筒离合器、断开隔离手把并且至少要离开采煤机滚筒2m以上。

2、检修人员进入溜子机道前必须闭锁工作溜开关，且有专人看管，预先找好退路，在有专人观帮、观顶的情况下，方可进行工作。

3、检修时，各油缸的升降操作必须缓慢进行。

4、工作面内运进及需运出的支架油缸，防片帮板、推移杆等部件必须放稳，竖放时应采取防倒措施，换下的零部件应及时运出工作面至指定的回收地点。

5、被换的部件应先运到位，然后才可拆旧件进行更换。

6、工作面二处以上地点检修支架时，至少要相隔一架支架，且必须由一人专门负责停送液的协调工作。

7、支架内检修人员没有离开到安全地点，不准动操作阀、不准试支架任何部位的动作情况。

8、起吊和运输物件必须严格《起吊物件的安全技术措施》和《工作面进、回风巷物件运输安全技术措施》。

二、液压回路的检修

1、支架使用的安全阀严禁在井下拆卸和调整，如需更换时应使用调整合格的同种安全阀整体更换。

2、在拆卸带压力的高压软管及安全阀、液控单向阀、双向锁及各油缸时，应在各有关的液压缸卸载后进行。

3、更换主供液及回液管路时，应在乳化液泵站停止供液情况下进行。

三、更换支架部件

1、更换防片帮油缸

A.更换防片帮油缸时，如采高过大，人员拆卸困难时，可以适当降架，但应在以下条件下进行：

(1)顶板完整，无伪顶。

(2)前后相邻架支护完好。

(3)人员站在溜子外降架时应多降前柱少降后柱，降到合适高度后，应使用撬棍清理掉前梁及顶梁上的碎矸石，将防片帮板降成与底板近似垂直的位置。

B.检修人员进入溜子机道拆油缸时，身体各部位应处于前梁的掩护范围内，严禁处于支架缝间。人员进入溜子机道后，严禁在更换点前后10个支架范围内进行支架的升降操作及推拉溜子的操作，往外冲油缸销前，应用10#铁丝将油缸两头吊在支架上，防止油缸销脱后摆动伤人。冲油缸销时，人员身体严禁进入销脱后油缸的摆动范围。

C.穿油缸销前，需要调整销孔对齐时，严禁人员用手指伸入销孔内摸探。

D.更换防片帮油缸工作应由三人以上配合作业。

2、更换前梁回转油缸

A.更换前必须使回转油缸完全卸液，将防片帮板打成与底板近似垂直的位置。

B.拆卸油缸遵守拆卸防片帮油缸的有关规定。

C.更换推移油缸及推移杆时，更换点前后十个支架范围内不准进行拉架及推拉溜子的操作。并应设专人进行监护。[next]

3、更换防片帮

A.更换防片帮时，如采高较低且顶板完整，可将防片帮收成与底板近似垂直的位置，在两相邻架支撑状况完好时，方可进行降架操作，直接将防片帮板落在溜子上，但需注意以下要求：

(l)人员要站在溜子机道外，若进入溜子机道时必须闭锁工作溜开关，被降架下除操作人外严禁站人，

(2)降架操作时应多降前柱少降后柱，降架应缓慢进行，且应有专人在降架过程中注意观察顶板的变化。

B.降下架后应用长撬棍找掉支架前粱及顶架上的碎矸石，人员方可进入溜子，进行拆卸及更换工作。当防片帮板已落实在溜子上且落稳落实后按照拆防片帮油缸的措施，拆开油缸与防片帮联销，然后由一人扶上防片帮板，一人做拆与前梁联接销的工作。

C.如果采高较大，可以在溜子架设小型木垛，将防片帮板降落在木垛上进行更换，但拆卸时应由二人扶住防片帮板，一人做拆销工作。

D.安装新防片帮板时，首先将防片帮板竖置于被换架前梁下，降支架至与防片帮板相接的高度，由二人扶住防片帮板，调整销孔对齐，贯入销中。

4、更换支架立柱

A.更换立柱前，应首先对支架四根立柱与顶梁的联接情况进行检查，必须做到联接件齐全，固定可靠。

B.每架不准同时进行二根立柱的拆卸及更换。

C.整体更换立柱(包括加长杆)时，应首先将支架升紧接顶，把被换立柱用倒链吊住后，适当降柱进行拆卸联接销的工作，顶梁销拆开后，立柱倾斜方向前严禁站立人员，支架操作人员应缓慢降架，支架操作人身体应尽量后撤远离被降立柱，并保持躲闪姿态，其它人员全部躲至安全地点，待立柱降脱顶梁上的柱窝后，用倒链将立柱放倒。

D.单一更换立柱油缸时，应先拆除立柱底销，检查立柱顶粱销确认无脱落的危险时。一人进行升架操作。使立柱缸体吊起，脱离底座柱窝，一人用撬棍将立柱底摆出底座至架间，然后用倒链吊住油缸，按缩加长杆的办法，抽出加长杆;加长杆在油缸内还剩一节时，应停止操作，用10#铁丝把加长杆吊住，防止抽脱后摆动伤人在人员全部躲离危险范围后，操作支架，抽脱加长杆，用倒链将油缸放倒。

E.立柱的安装应用倒链将立柱吊入位，先将柱底入位，接通液管后，升出活柱，将柱头入位。然后装齐销子及各种紧固件。单一更换油缸时，先将油缸置于加长杆下的架间，接通液管升出活柱，将加长杆串入油缸，装齐全半圆环销及加长杆销后操作架，将油缸吊起，然后入位。

F.更换立柱工作至少应由三人配合工作。

四、立柱加长杆的抽缩

A.抽缩加长杆前，应首先检查各立柱加长杆与顶梁的联接情况。顶梁销固定可靠，重点检查被抽缩加长杆的立柱。

B.每个支架，不准同时进行两个立柱加长杆的抽缩。

C.当工作面压力较大或顶板破碎时，抽缩加长杆前应在支架顶梁上支撑单体柱支撑顶梁。支设的单体柱柱头应选择在不易脱落的地方，并应柱头垫柱帽，栓好防倒绳。

D.严禁大行程快速升降立柱，以防抽脱加长杆。

E.抽缩完毕应装全各联接件，并取掉支设的单体支柱。

五、更换支架备件时，在不需要用液时，必须关闭支架进回液阀。

液压安全阀 篇3

关键词 煤矿薄煤层工作面；单体液压支护；应用；安全性

中图分类号 TD355 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0114-01

1 煤矿薄煤层开采中工作面单体液压支护的操作要点

结合大量的工程实践，笔者总结认为在进行煤矿薄煤层开采中工作面单体液压支护的操作时要注意如下几个方面的要点。

1）支柱必须竖直存放，工作面必须配备10%左右的备用支柱，存放地点在工作面附近、安全、干燥、清洁地点。

2）加强工作液管理，单体液压支柱的工作液为2%-3%，乳化油97%-98%的中性水配制而成的乳化液的乳化油和水应符合MT76规定，井下运送乳化油时，必须使用干净的专用容器，不同牌号的油不准混用，乳化液配置应使用自动配比装置，乳化液浓度每班检查一次，配置乳化液的水每半年检查一次硬度，PH值和杂质，超过规定的要经过处理，合格后才能使用，如果乳化油质量不好，检验不严，含有杂质就会损坏封件，支柱的性能就得不到保证。

3）不允许在井下，特别是在工作面拆卸单体液压支柱，如果支柱有问题必须运出井外检修。

2 在工作面上应用单体液压支护的注意事项

在工作面上应用单体液压支护的注意事项如下。

1）在同一工作面中不准混合使用不同性质的支柱，即使是同一类型的支柱，也要在操作中保证工作特性的一致，在实际应用中一般注意以下几点，采用柱帽和柱鞋时，要保证规格一致，且鞋帽完好，避免造成对顶板和底板的不同比压，从而造成工作面对顶板实际支撑力的差异，不允许在顶梁上乱打木楔板条，必须加护顶板时，木板规格和架设规格必须一致，支柱前必须清除底板的浮煤浮矸，以免影响支柱迅速增阻，迅速控制顶板的优点，因为浮煤浮矸降低了支柱围岩的刚度。

2）使用的支柱每根都应保持完好状态，任何损坏的支柱不允许支设。工作面上的支柱均匀编号，防止丢失，我国的一些主产工作面实践证明，对单体液压支柱工作面生产中支柱架设和管理，采用分段承包的方法是行之有效的。

3）新下井的支柱或长期未使用的支柱，第一次使用时应先升降1-2次，排净腔内空气后，方可支设，因为单体内腔含有气体时，会使支柱在初撑以后产生缓慢的下沉，导致支柱初撑力的降低以至倾倒。

4）支柱支设前要进行检验，这包括新支柱、返修支柱下井前的检验，泵站及管路系统，其中包括：乳化液泵是否正常运转，油箱中乳化液的存储量乳化溢的浓度，乳化液的清洁度，最后要试验乳化液泵正常供液的压力。其中管路系统的检查主要包括：管路敷设是否符合要求，防止高压软管在输液过程中的硬弯、死角的现象，检查各部件接头的密封性能，不溢漏液，检查注液枪是否存在闭塞、失灵等情况，检查完毕后开启泵站，泵站压力必须达到泵站额定工作压力后再向工作面供液。

5）支柱支设前必须用注溢枪冲洗注油阀体，防止煤粉直入支柱内腔，用注液枪把阀和注液嘴洗净，无粉尘杂物后，再把注液枪插入三用阀，联结完毕，开始供液，联接时注意注液枪的锁紧套一定要与三用阀联接好。

6）支柱接顶后，继续供液4到5秒，再切断液源，以保证初撑力，这是保证支柱有足够支撑能力，工作面支柱承载均匀的关键，初撑力不同，支护过程中同一排支柱的支撑力就不同，尽管是同一型号支柱，也达不到均匀承载。

7）必须严格执行作业规程中规定的支柱支护设计，不合规定的支柱要及时改正，对初次放顶和老顶来压时，必须在规定中采取明确措施。

8）要求支柱排距、柱距迎山等符合作业规程规定，支柱顶盖与顶梁接合要严密，不准单抓承载。顶盖掉抓的支柱，不允许继续使用，支柱作点柱使用时，应在顶盖上垫木板，防止顶盖柱抓直接与顶板接触。

9）采高突然变化超过支柱最大高度时，应及时更换相应规格支柱，不得采取在支柱底部垫木板，矸石等临时措施支设。另外，中厚煤层和急倾斜煤层工作面人行道两侧应采取安全措施，如采用联结器或栓绳等，防止失效支柱倒柱伤人。

10）根据顶板状况，可采取近距或远距回柱，回柱时架柱工应站在安全地点并选好退路，先降柱后回柱，严禁用镐或其它工具回柱，这主要是保护三用阀的完好性，有悬顶、冒落矸石块较大或破碎顶板工作面回柱时应悬挂牢靠的档矸帘，防止矸石砸坏支柱可窜入工作面，支压死柱时，要先打好临时支柱，然后用挑顶或卧底的方法回辙，不准用炮崩机械设备强行架收。

3 煤矿薄煤层开采中工作面单体液压支护应用的安全性问题

为保证煤矿回采工作面单体液压支柱（以下简称支柱）符合相关技术要求，确保煤矿生产工作安全。需对单体液压支柱进行日常维修、大修、技术要求和检验等工作。

3.1 日常维修

1）升井支柱首先应进行操作试验和高、低压密封试验，检查支柱是否损坏、故障部位及原因。

2）日常损坏或有故障的支柱应及时维修。

3）日常维修主要是更换损坏的零部件，清洗、更换橡胶密封件等。

4）对于升井的内注式支柱无论是否损坏，均需清洗通气装置，补充液压油。

3.2 支柱大修

1）大修主要是修理油缸、活柱体，改制支柱，全面检查零部件尺寸精度、表面粗糙度等。

2）大修时应更换所有橡胶密封件、塑料件，内注式支柱还需更换工作液。

3）油缸、活柱应选用经正式鉴定、技术成熟的工艺修理。无论研制还是检修中心首次采用何种工艺修复的油缸、活柱都应经国家煤矿支护设备检测中心按MT 112中的相关规定检测合格后，方可组织生产。

3.3 技术要求

1）标准件、密封件、外购件由质检部门验收合格后方可

使用。

2）自制零件（包括外协件）或改制零件必须符合图纸要求。

3）支柱焊缝开裂或渗漏需要补焊时，焊缝应符合MT 112标准中的相关规定。

4）内注式支柱非承压焊缝修复后，不允许出现常压下渗漏。

3.4 检验

1）检验项目分全检（每根支柱都应检验）和抽检。压力—时间特性和清洁度每月抽查五根，其余抽检数量按月维修量的2%

检验。

2）检验方法应符合MT 112标准中有关试验方法的规定。密封试验时，待压力稳定1分钟以后开始考核。

3）检验项目及性能要求见检验项目及性能表。

4 结论

煤矿薄煤层开采中工作面以单体液压支护方式的应用越来越普遍，为确保工作面单体液压支柱具有足够支撑力，保障回采工作面支护工作安全，根据单体液压支柱使用和维护规定，结合煤矿的实际情况，进行工作面单体液压支柱的安全操作使用，有效的控制杜绝顶板事故的发生，促进煤矿安全健康的发展。

参考文献

[1]金庆才.单体液压支柱在薄煤层工作面中的使用[J].煤炭技术,2000,2.

[2]刘元平.单体液压支柱在薄煤层工作面中的安全性应用分析[J].长江大学学报,2008,12.

液压安全阀 篇4

1 液压安全门的基本状况及系统结构

井筒直径Φ6.5m, 井筒深度562.3m。选用1T单层双车罐笼2台, 该罐笼自重:4 452㎏, 长×宽×高:4 300×1 200×3 068mm。该井筒已进入二期施工阶段, 目前该井筒使用的安全门为老式的气动安全门, 现准备将该井筒的安全门更换成液压安全门, 上下井口各1套。液压安全门的主体结构为机械、液压、电控三大系统。机械系统包括支架、门、轨道梁三部分;液压系统包括液压站、油路、马达三部分;电控系统分为动力电、控制电、PLC三部分。

2 工作原理

当罐笼运行到指定位置, 触碰到上下井口的到位传感器, 传感器与信号系统串联, 信号灯亮, 安全门可以打开。操作人员按动打开按钮, 液压站电磁阀动作, 控制液压站油泵通过阀组给安全门上的液压马达进油口传动动力, 液压马达动作, 液压马达安装在安全门轨道梁一端, 液压马达含主动轮, 主动轮与从动轮配合带动链条, 链条连接在安全门上, 安全门打开。当罐笼内结束进人或进物作业, 操作人员按动闭合按钮, 液压站电磁阀动作, 控制液压站油泵通过阀组给安全门上的液压马达动出油口传动动力, 通过链条传动, 安全门闭合。罐笼开始下放或提升, 离开到位传感器位置, 信号灯灭, 如出现操作人员的误动作安全门也不能打开, 直至罐笼到位, 重新接通信号回路。

3 液压安全门的加工

3.1 机械系统加工

安全门的机械系统包括支架、门、轨道三部分, 见图1。

3.1.1 支架的加工

安全门支架的作用是支撑和固定安全门立在上下井口位置, 并托起和固定轨道梁, 该支架采用I25a工字钢, 一套安全门需2根支架, 在支架上端焊接托架, 用以固定轨道梁, 在支架下端焊接底座, 用M20的膨胀螺栓将支架固定在地面。支架上端的托架和下端的底座与支架焊接的焊缝不小于5mm。根据井筒的实际情况, 将支架的长度定为2 240mm, 上端托架固定在支腿上端往下140mm位置, 托架采用δ10mm铁板, 在托架下面用δ10mm铁板焊接一道力筋, 托架上钻4个Φ18的孔, 用于固定轨道梁。支架底座采用δ10mm铁板焊接在支架另一段, 在底座上钻四个Φ22mm的孔。见图2。

3.1.2 门的加工

门的主体结构采用2寸管、[8a槽钢、-80×10扁铁、滑动机构组成。先用[8a槽钢焊接成1 200mm×1 930mm的框架, 在框架内每隔300mm用长1 180mm的2寸管加5道立柱, 组成门的栏栅, 2寸管焊接在[8a槽钢内, 用两根长600mm的-100×10扁铁在框架上面立着焊接两道门与轨道梁连接的臂, 并在臂的左侧焊接一道力筋, 两臂当距为840mm。在臂的上端钻一个Φ25mm的孔用于传滑动机构的轴, 在轴的两端分别安装1个轴承, 组成滑动机构。在臂Φ25mm孔的左侧钻一个Φ12mm的孔, 用以连接链条在轨道内滑动。见图3。

3.1.3 轨道的加工

液压安全门的轨道是机械系统内最重要的组成部分, 两套安全门全部在一个轨道内运行, 其两股轨道的当距和马达、主动轮、从动轮的连接位置及链条的位置都限制着安全门是否能正常操作。液压安全门的轨道主要由两根4 360mm的[18a槽钢对焊成方钢形式, 成为轨道的主体结构。在轨道的下面用跑车割枪, 将轨道下面切出两条3 000mm长, 20mm宽的轨道槽, 轨道槽要求平整顺直, 在跑车割枪完成轨道槽作业后, 应用打磨机将两条轨道槽内外清理干净、打磨平整。两条轨道槽当距为86mm, 这样两个安全门在运行至重叠位置时, 安全门可顺利通过。在轨道两头从动轮和主动轮位置的下面, 掏两个轮孔。在轨道一端往内125mm位置, 在轨道两侧各钻一个Ф25mm的孔, 两个孔必须同心。用一根长260mm、Ф20mm的圆钢作为轴, 轴两头用车床车50mm长的螺纹, 在轴中两侧位置车轴承卡簧槽, 槽深1mm, 一根轴有4个卡簧槽, 两个卡簧固定两个轴承, 共四盘轴承, 一个从动轮内安装两盘轴承, 一根轴安装2个从动轮。在轨道两头下面各焊接一块连接法兰, 用以轨道与立柱连接。见图4。

4 液压安全门的液压系统

液压系统是液压安全门的动力机构, 液压安全门的液压系统由油箱、电机、油泵、管路系统、液压马达五部分组成。液压安全门使用46#抗磨液压油, 油箱容积为2m3。电机起动后, 电机带动油泵, 油泵通过滤油器将液压油过滤后从油箱内抽出, 液压油经过单向阀至集成阀座, 集成阀座上有阀组, 分别为:节流阀、溢流阀、换向阀, 由于安全门载重较轻, 油压调至2~3MPa即可, 通过阀组的液压油流至液压马达, 马达上安装有主动轮, 主动轮带动链条及从动轮开始运转, 安全门与链条连接在一起, 从而达到安全门的打开和闭合。液压系统为双液压系统, 一套使用, 一套备用, 在油箱内配有双电机、双油泵, 在油路中, 通过弯头及三通将油路串联起来。

4.1 液压系统各部件技术参数

4.2 液压安全门的液压原理图

4.3 液压安全门的油管布置

液压安全门液压站使用的油管为内径10mm的软油管, 两头压快速接头, 与马达及集成阀座连接方便, 稳定。液压安全门的油管接法有两种, 一种为“丁字形”连接, 一种为串联连接, 五矿己四液压安全门使用的是“丁字形”连接方法。从液压站集成阀座1号阀出油孔引出一根长20m的主油管, 在井口两台主提升液压安全门马达的进油孔引出两根长6m的副油管, 用三通将主油管和两根副油管连接起来, 用同样方法在集成阀座1号阀组的回油孔与主提升液压安全门马达的两个回油孔进行连接, 1号阀组的进出油路形成。2号阀组用同样方法与副提升液压安全门的马达进行连接, 2号阀组进出油路形成。集成阀座3号阀组属备用阀组, 当出现问题时, 将1号或2号阀组的主油管插入3号阀组即可使用。油管布置图见图6。

5 液压安全门的电控系统

液压安全门的电控系统是控制安全门闭合、打开, 防止在罐笼不到位的情况下, 由于操作人员的误动作等原因造成矿车坠入井筒的安全保护系统。

在井上下井口罐笼到位位置各安装2块到位传感器磁铁及到位传感器, 当罐笼到位时, 到位传感器磁铁及传感器将信息传给信号房操作台PLC扩展模块, 该模块与信号回路串联, 当罐笼到位时, 信号回路通电, 井口操作台闭合 (打开) 按钮灯亮, 操作人员按动按钮, 接通液压站油箱上的集成阀座电磁阀, 安全门可以打开 (闭合) , 主提升和副提升闭锁, 当主提升罐笼到上井口位置时, 井上的主提升安全门和井下的副提升安全门可以打开, 井上的副提升和井下的主提升信号回路断电, 安全门不能打开。

4结束语

使用该液压安全门大大降低了劳动成本, 增大了该工区的机械化程度, 液压安全门的维护量小, 配件损耗量小, 从而节约了成本。该液压安全门安装调式至今, 运转稳定、维护简便, 各系统没有发生任何故障, 且噪音低, PLC数字操作, 提高了安全门运行控制的准确性和安全性。

摘要：本文总结了八矿机修厂加工五矿己四进风井液压安全门的液压、电控系统及钢结构的经验, 对矿井施工中正在加工液压安全门的单位从加工技术上有借鉴作用。

关键词：安全门,液压站,电控系统,加工,组装

参考文献

[1]邓星钟, 朱承高, 可编程序控制器的应用[J].机电传动控制, 2007 (9) :181-235.64-111.

钢铁厂液压技工安全操作规程 篇5

1.上岗前必须将劳保用品穿戴齐全有效。对所属设备进行检查。出现问题及时排除。保证灭火器，防火沙及其安全设施完好有效，各液压站内严禁烟火，禁止存放易燃易爆物品。

2.当系统发生故障时，严禁在有压力的情况下进行修理，发生喷溅时，必须立即停车卸压处理并且不得用手阻塞。

3.检修检查液压系统设备时，准备好灭火工具与相关岗位人员进行联系确认，并设专人监护，管路需动火时必须将油物排除干净，并将管路一端松开方可动火。

4.开启氮气瓶放气阀时，严禁正对喷射方向看。蓄能器氮气瓶在有压力的状态下，不准随便松动螺丝，新氮气一定要经过化验分析后合格方能使用以免混入其他气体。

5.操作检查修理时，严禁正面对阀门，管口，以免高压油气冲出伤人。

6.管路，液压元件，邮箱内表面，严禁用丝状物擦拭，以免管路阻塞。

7.各软管路要进行定期检查和更换

8.各液压元件发生漏油时，应关闭来油前方的阀门，待压力下降为零后在进行拆装等项目工作，禁止带压紧固阀门及活动接头等元件。

9.到炉顶巡检及到炉前巡检是时必须与值班工长及炉前工进行联系

确认。到煤气区巡检时必须有煤防员监护，认真执行工作票制度。

10.在炉前进行焊接作业时尽量避免工作区域正对风口、渣口和铁口。

11.焊接作业时必须执行《焊工安全操作规程》

12.参加高炉车间检修时，远离现场40米以外，待高炉休风点火后接到上级进入检修现场指令后方可到检修现场。

13.高炉抢修修热风阀时，没有接到高炉休风点火通知时检修人员不准到现场。

液压安全阀 篇6

关键词：履带挖掘机；液压系统；故障；排查

当前国内大部分的挖掘机都是液压式履带类型，采用的是液压先导式控制系统。虽然液压挖掘机生产厂家不同，但是其液压系统却基本差不多，都是由先导液压系统和主液压系统两大部分构成。如果回转和行走采用液压马达驱动，工作装置通过油缸执行其动作，这类挖掘机就是全液压挖掘机。全液压挖掘机的液压系统是一个有机的整体，无论哪个元件出了故障，都会影响其正常工作。现以山河智能液压式履带挖掘机为例，分析液压系统常见故障原因及排除方法。

1.液压油温度过高

当液压油温度过高时，就必须考虑是否出现以下状况。

1.1.发动机皮带松动

这种情况下，挖掘机显示器会显示充电故障及高温。在熄火状态下用手去按动皮带，感受发动机皮带的松紧程度。由于皮带长期处于高速运动中，会逐渐老化，发动机启动后皮带会出现打滑现象。冷却风扇转速不足，散热器散热效果降低，引起液压油高温。可张紧皮带或者更换皮带。

1.2.液压油散热器堵塞

液压油散热器堵塞，导致散热效率下降。由于挖掘机长期处于环境恶劣的条件下工作，难免会吸入灰尘，茅草。如直接用高压水枪冲洗，会出现明显的温度降低效果，但不能从根本上解决问题。因为液压系统在工作一段时间后，温度又会升高，根本原因是从外边直接用水枪冲洗，不能将散热器里面的茅草等污物清除，再次工作后，里面的污物会板结，直接堵死散热器。这种情况下可以将散热器拆下来后用小于 0.19 MPa 的压缩空气吹，然后用中性洗剂或者自来水清洗堵塞在散热器片上的脏物，重新安装的时候可用一层细纱网蒙在散热器外部，避免茅草再次被吸入散热器。

1.3.液压油变质

液压油的质量和粘度等级不符合要求，或不同牌号的液压油混用，造成液压油粘度过低或过高，或者液压油污染严重。施工现场环境恶劣，随着机器工作时间的增加，油中易混入污物和杂质，加上液压系统自身的磨损，受污染的液压油进入泵、马达和阀的配合间隙中，会划伤和破坏配合表面的精度和粗糙度，使泄漏增加、油温升高。对于这种情况，一般2 000 h更换一次液压油和液压油滤芯，并选用厂家专用油，避免假货。使用破碎锤的话，更换液压油的时间要提前。

1.4.其它原因

液压泵进油管路及液压油箱密封不严、进油滤芯堵塞、液压系统管路不畅通、液压泵内部泄漏都会使液压油产生大量热量，从而使液压油温度因产热过快而快速升高。液压油散热器内部通道有堵塞、风力不够、液压油未通过液压油散热器等原因可导致液压油因散热过慢而高温。

2.液压油管爆裂和油管接头漏油

2.1. 压力过大

挖掘机为了保证一定的挖掘力，一般小挖的主泵压力在 24 MPa 左右，大挖在 34 MPa 左右。由于压力较大和油管质量等问题，会出现油管爆裂的现象。挖掘机在恶劣的环境下工作，承受较大载荷的时候，管接头会出现渗油或漏油情况。

2.2.液压油的腐蚀性

由于液压油具有一定腐蚀性。机器在工作过程中液压油具有一定的温度，时间长以后，会腐蚀橡胶液压油管和橡胶密封圈，使其老化，最终产生漏油现象。这种情况更换密封圈或油管就可以解决。

3.行走跑偏

3.1.先导脚踏阀异常

发动机高速运转，测量全行程操纵偏向侧行走操纵杆时脚踏阀的出口压力，正常值约为 3 MPa。若压力低于正常值过多，可以对换先导管试机，故障现象变换则可能是先导脚踏阀故障，更换及可。

3.2.行走阀芯磨损

释放压力后，拆下偏向侧行走阀联或直线行走阀联阀盖，用手感觉阀芯滑动有无发卡，或取下阀芯观察表面有无刮伤。

3.3. 液压泵输出压力不一致

在认定行走马达技术状况正常，履带松紧程度调整正常的情况下，对于此种故障，一般可检查液压泵的输出压力，以山河智能挖掘机为例，为右行走提供压力的为P1 柱塞泵，为左行走提供压力的为 P2 柱塞泵。当出现行走跑偏情况后，可分别用压力表测量 P1、P2 泵的压力，将压力通过压力调节螺栓调节一致即可。

4.整机无动作

4.1. 低压阀组故障

以山河智能挖掘机为例，断电状态拔下先导电磁阀（靠右）插头，用万用表电阻档测量线圈的导通性，正常情况线圈有一定的阻值，若阻值无穷大或阻值为0 则线圈有故障，当插头中 54# 线电压和线圈都正常时，可以检查阀芯有无发卡。若有发卡，可进行清洗或更换，一般先导阀块故障是由于液压油使用时间过长或者液压油质量差引起。

4.2.先导泵异常

以 SUNWARD70N9 为例，用适合量程的压力表测量先导泵压力，正常值约为 3.5 MPa，若压力低于正常值过多，可以尝试调整先导压力，若调整后依然变化不大，则可能是先导泵故障。

4.3.联轴器磨损

用合适量程的压力表分别测量 P1、P2 主泵压力，正常值约为 26 MPa，若压力值为 0 则可能是联轴器故障。

5.整机动作无力

5.1. 操作不当

液压油粘度过高或未充分暖机可能导致动作缓慢，这种情况下应使用适合等级液压油。同时液压油缺少也会出现这种问题，从液压油箱旁液压油标识点可观察液压油的多少。

5.2.先导溢流阀压力低

先导溢流阀将整个液压系统的最高压力限定在3.5MPa，对于超过此值的高压，主溢流阀将开启卸压，以保护系统不受损坏。如果因油质不良而将先导溢流阀阀芯上的小孔堵塞而导致阀芯常开，或者主溢流阀的设定溢流压力偏低，都会造成实际溢流压力偏低，使机器动作无力。

6.总结

液压传动是一个多元件组成的复杂系统，正确判断和排除挖掘机的液压传动系统故障，是挖掘机安全高效工作的重要保障。当发生故障时要根据不同机型的特点，充分利用设备自身的监控系统（车辆配备的显示器检测），具体问题具体分析，掌握有效的故障分析方法。

参考文献：

[1]殷大坤.浅析工程机械施工设备维护与保养[J].民营科技.2009.6.

[2]孙书鑫.施工机械设备的维护及保养[J].中国新技术新产品.2010.10.

纯水安全阀在液压支架中的应用 篇7

1 关于煤矿液压支架的安全阀

液压支架, 是综采工作面中必不可少的设备, 它对于工作空间和工作人员的安全以及管理顶板的控制都有重要意义。伴随煤炭工业的发展, 人们对于大工作阻力的液压支架的需求也在随之增大。在井下设备中, 液压支架是应用最为广泛的设备装置。其中, 阀类机械器件有安全阀、操纵阀、过滤器、液控单双向阀、进回液截止阀等, 而安全阀是用来获取额定的工作阻力, 保护和过载液压元件与结构件的, 为了维持立柱、各种千斤顶恒阻和液压支架不会因为顶板急剧而快速的下沉而受到损坏, 随着对煤矿高产高效的需求不断增高, 安全阀也在不断的更新发展, 安全阀的流量从上世纪七十年代的4L/min, 经32 L/min、100 L/min、160 L/min发展到400 L/min。

因为矿井地质条件复杂, 对于液压支架上的安全阀的要求也很高。首先, 安全阀在关闭时, 液路系统也必须随之完全闭合;其次, 为了使得液压支架承载均匀, 关闭压力、释放压力之间压差要很小;再者, 在顶板缓慢或者激烈的下沉时, 能将立柱、各种千斤顶内压力控制在安全的数值之内;最后, 要寿命长, 结构简单, 调整压力保持准确。从目前来看, 液压支架的安全阀有两种, 一种是结构复杂但性能优越的充气式结构, 然其缺点是内部气体压力难以检测;另外一种是结构简单且性能可靠的弹簧式结构, 其缺点是容易污染环境。

在液压支架安全阀中, 纯水这一工作介质具有着清洁、环保、廉价和抗燃的性质。这不仅除去了煤矿生产过程中可能引发的火灾, 还大大的降低了包括储运、处理、清洁维护等的资金成本, 经济性效益很高, 最重要的是, 纯水不同于油液, 对矿井下的环境不会造成任何污染。纯水液压安全阀这抗燃、廉价和清洁环保的特质大大满足了工业技术安全和环保的要求, 因而被人们广泛关注。纯水安全阀在液压支架中的应用技术起步于18世纪, 然而受当时科技水平所限, 其技术应用也未能发展。但在进入十二世纪九十年代以来, 环保战略的发展趋势给纯水安全阀在液压支架中的应用发展带来了前所未有的机遇。目前, 随着精密加工技术和计算技术及摩擦学的发展, 纯水作为工作介质的一些缺点得到了克服, 水压传动技术的工程应用, 即纯水安全阀的应用范围逐渐广泛, 某些纯水介质的传动设备如清洗水泵、单体水压支柱等设备已经在煤矿生产得到广泛应用。

2 在液压支架中纯水安全阀的关键问题

纯水自身的特殊理化性能, 决定了纯水安全阀要在液压支架中得到应用需解决一些关键技术难题。其一, 是气蚀问题。在使用纯水液压安全发工作之时, 水的气化压力会高于管道内的压力, 如此将导致严重气蚀, 减短安全阀的寿命;其二, 水压安全阀较之油压安全阀泄漏量偏大, 因此必须加强密封与减少泄漏;其三, 水的密度比油大10%, 弹性模量比油大50%, 纯水安全阀的应用容易引发噪音和震动问题;其四, 水的粘度和润滑度低, 容易对零件造成冲蚀损害, 因而需要使用耐磨材料的同时, 还要提高对水的过滤精度、降低水速;其五, 水的腐蚀性很强, 尤其是海水。因此材料不仅要有防电能力, 还要有强大的抗腐蚀性能;最后, 因为纯水介质特殊的理化性能, 在设计纯水安全阀之时, 必须根据水介质的自身特点来进行研究分析。

3 在液压支架中纯水安全阀的应用措施

针对纯水液压安全阀在液压支架中应用所呈现的问题, 最好的解决方法就是更新所用的工程材料和结构形式。在工程材料上, 主要有耐蚀合金、工程陶瓷、工程塑料和不锈钢材料适宜选择。耐蚀合金中钛合金等的性能最好, 在纯水介质中不易被腐蚀, 但价格很高。而耐蚀铜、铜合金等耐蚀性能不及钛合金, 但是价格相对便宜。陶瓷是纯水液压原件材料耐高温、耐气浊中性能最好的。

关于结构形式的更新, 要针对纯水安全阀的技术应用问题。首先, 是纯水安全阀在应用过程中最为明显的振动问题。振动源于水的密度和弹性模量大, 导致的后果是加速安全阀磨损和失灵。因此, 在对锥阀式安全阀进行设计时, 安全阀的阀座可使用二级孔方式消除振动;还可以增加消振塞和消振垫来消除噪声和振动。另外, 添加蓄能器等也可以消除振动与噪声。其次, 在泄漏和拉丝侵蚀的问题上, 纯水安全阀的设计要尽量防止使用滑阀式结构的安全阀, 因为这种结构的安全阀的泄漏问题十分严重。关于拉丝侵蚀问题, 可在安全阀的主阀芯和主阀套之间添加组合密封件, 提高主阀芯材料的硬度, 都是良好的解决办法。至于纯水压安全阀中的气浊问题, 可以将主阀芯的结构改变成二级节流形式, 可以在相同流量和开启情况下, 增大过流面积, 提高通流能力, 以此减少纯水安全阀应用中衍生的气浊的程度, 以减少对材料元件的耗损。

结语

面对人们节能环保价值观的确立和对环境要求程度的增强, 煤矿这种能源开发行业对液压设备提出更高要求。纯水液压支架在煤矿生产中具有清洁、廉价、防燃和安全等的特质, 适合当前能源与环境的双重需求。纯水安全阀在煤矿液压支架应用上, 纯水安全阀是关键元件。因而, 将来对于纯水安全阀的研究会越来越多且不断深入, 其设备也会受到普遍的推广使用, 从而提高经济效益。

摘要：随着当前材料科学的发展和加工技术的提高, 具有良好环保、清洁等优点的纯水安全阀在冶金、食品等工业领域中应用越来越广泛。同时, 在能源节约与环保的主题日益成为经济发展前提, 并受到各国人民的广泛重视之下, 纯水液压技术已经在世界范围内成为液压界的探索研究热点。本文着重对纯水液压安全阀在煤矿液压支架的应用展开对纯水安全阀深入、系统的研究分析。

关键词：纯水安全阀,液压支架,应用措施

参考文献

[1]李虹.水介质液压支架中的纯水安全阀研究[J].煤矿机械, 2008, 29 (03) :123-124.

[2]施继芳.纯水安全阀在煤矿液压支架应用的探讨[J].淮南职业技术学院学报, 2008, 8 (03) :30-32.

液压支架用大流量安全阀发展综述 篇8

1 液压支架用大流量安全阀发展现状

目前国外液压支架用安全阀的流量已经发展到1000L/min,支架用阀设计早在80年代就已经开始使用流道的有限元分析,而阀的加工制造也从1970年机床进入计算机数控(CNC)阶段时就进入了高精度、高效率的生产周期[3]。

我国对大流量安全阀的研究始于十九世纪八十年代。1981年中国矿业学院张家鉴对充气安全阀稳定性做出了分析,通过对弹簧式结构中弹簧钢的刚度与充气式结构中气体弹簧的刚度进行理论对比,进而得出以压缩气体作为安全阀的弹性元件,可以获得很小的刚度,减小阀的振动,从而增加了阀的稳定性这一结论。

两年后张家鉴又通过对充气柱塞式安全阀的静态超调比及所要求的气体刚度,柱塞直径,充气室等价长度,充气室总体积和充气压力等四项主要参数的计算、选取与分析,提出了液压支架用充气柱塞式安全阀的计算方法。

1982年无锡煤矿机械厂陈星止对国外引进的综采设备液压支架安全阀进行了测绘。通过对十一种安全阀的测绘,了解了各国支架安全阀设计中的一些问题,得出结论:密封形式以柱塞为主;加大柱塞直径和弹簧尺寸可提高安全阀封闭压力;弹簧以圆柱弹簧为主并采用小刚度大直径;充气式安全阀静态超调率小性能优越。

1986年山东矿业学院的李金良,对高压安全阀的阻尼位置与动态特性的关系进行研究。详细分析了阀前阻尼、阀中阻尼、阀后阻尼,最终得出阀前阻尼的稳定性好。

1987年煤炭科学院南京研究所的徐良,针对国内外液压支架安全阀广泛采用的三种密封形式(平面式、锥面式、柱塞式)和支架安全阀中液体流动状态为高压、大流量、大雷诺数,且流道几何形状复杂这一特点,在与实际接近的假设条件下,全面分析了三种基本密封形式安全阀在高压作用下流体的流动特性,并在理论分析的基础上进行了实验研究。

1988年李昌熙等通过对液压支架用大流量安全阀的工况特点的分析,提出了大流量安全阀的性能评价指标(动态压力超调率、开启时间、稳压时间、稳定性、动态关闭压力),并对大流量安全阀结构进行了拟定(采用充气式、锥面密封、无阻尼元件的差动结构),在此基础上,进行了大流量安全阀的优化设计,对样机进行了模型试验和计算机仿真。

1990年王慧、隗金文应用功率键合图法原理建立数学模型,在计算机上对液压支架用大流量安全阀的数字仿真与试验台试验结果的比较,得出大流量安全阀的可行性及其设计依据。

1994年王燕宁、宋宝令提出了我国安全阀合理流量系列,论述了安全阀设计的优化方法,建立了以静动态性能最优为目标函数的优化数学模型,并以带阀后阻尼的锥阀结构为例说明了此方法的应用。

1999年中国矿业大学曾庆良等列写了大流量安全阀及液压支架立柱系统的数学模型线性化后的拉普拉斯变换表达式,以顶板的下降速度作为阶跃信号输入,以液压支架立柱腔内压力作为输出建立系统仿真方块图。采用BASIC语言编制仿真程序,并用BASCOM进行编译,仿真时只要输入阀的有关结构参数,仿真程序便会自动生成各典型环节系数及连接矩阵,输出仿真结果。

2001年煤炭科学研究总院太原分院李秀轩研制出了ZAF1250/45型大流量安全阀,弹簧选择了大直径和丝径的螺旋压簧,材质选用60Si2Cr VA,外表面采用了镀锌工艺,两端磨平。该设计突破了以往小直径,多圈数的模式,增大了使用范围,提高了使用寿命。排液采用了一个低压锥阀来完成。

2004年太原理工大学的杜岚松就气体弹簧非线性模型、非线性误差对安全阀系统动态性能的影响,提出了气体弹簧非线性刚度的线性化方法和计算公式,研究结果对充气式安全阀静、动态特性分析及阀的设计具有重要的参考价值;兖矿集团兴隆庄煤矿韩纪志、张善波,通过对安全阀结构进行动态可靠性优化设计,采用低损耗二级卸载的大流量安全阀结构,研制出了300L/min大流量安全阀;郑州煤矿机械集团有限责任公司液压中心罗开成对液压支架安全阀阀副橡胶圈过柱塞径向孔型的密封结构进行改进,采用0形密封圈加聚四氟乙烯骨架的组合密封结构形式代替0形密封圈,很大程度上提高了液压支架安全阀的寿命及卸载能力。

2006年煤炭科学研究总院的韩伟研制出的最新大流量TMFA7400安全阀,实际上它是小流量安全阀和大流量安全阀集成到一起的安全阀,在小流量时,只有一个阀芯在卸液,是小流量安全阀,其性能与百升安全阀一致;当顶板下沉速度大时,7个阀芯全部开启,体现大流量安全阀特性[4]。TMFA7400安全阀避开了增加泄液孔数量而增大阀芯直径带来液压作用面积与阀芯直径成平方关系增大的弊端,采用增大周长的办法,借用百升安全阀BSYF成熟经验,设计出的7芯结构。

2007年郑州大学王永强以郑州煤矿机械集团液压中心研制的一种新型FAD160/40安全阀[5]为研究对象,根据该安全阀的结构特点,对其在支架上的实际应用系统进行液压动力学分析,建立了系统的数学模型,得到了一组微分方程,用四阶龙格库塔法进行求解,建立了系统的仿真模型。通过设计和搭建实验系统,完成了对该阀动态特性指标的测试,得出在输入信号突变时的动态响应曲线,与仿真模型进行对比分析,验证了模型的正确性,并进一步利用该模型分析了安全阀关键结构参数的变化对系统性能产生的影响,得出了一系列有益的结论:

(1)增加安全阀调定压力和减少过阀流量均有助于减少系统超调量。

(2)增加阀芯溢流孔的面积,可使溢流时的液阻变小,能够减少超调量。

(3)选择合适的摩擦阻力有利于提高安全阀的稳定性。

(4)当弹簧刚度增加时,可使阀芯的振荡减缓,但同时会由于阀芯运动时间和升压时间加长,导致超调量增加,过渡过程时间加长。

(5)适当增大各部分液容能有效地减缓阀芯振荡。

随着我国煤炭开采技术的不断发展,支架安全阀技术有了很大进步:阀的流量己经从80 L/min发展到1000L/min;结构上也从单纯的球密封发展到锥面密封、平面密封和硬密封;材质上向抗污染、防腐蚀方向发展;分析计算方法上出现了控制框图法、键合图法和流体有限元法,但还存在很多有待解决的问题:

(1)设计方法落后。支架液压安全阀设计往往是凭借经验和已有的资料,一般都不进行阀流道的压力分布和流速矢量分布的分析,由于缺少必要的计算,只能是小批量样机生产后,开始试验室试验,然后改进设计,再生产,再试验,一个阀要经过多次这样循环,从开始试验到最终定型成批生产花费大量的精力。

(2)钢丝弹簧式结构简单,性能可靠,但钢丝弹簧的力学特性是线性的,导致安全阀稳定性能差、静态超调性大。

(3)在粉尘较大的工作面,安全阀的排液机构排液不顺畅。

(4)充气阀相对来讲比较复杂,稳定性能、静态超调性能、流量性能与弹簧式安全阀相比都较之优越,其缺点是气体膨胀系数大,使充气压力值随环境温度波动且气体易泄露。

(5)密封件的寿命短。

(6)安全阀的防腐防锈工艺有待提高。

2 展望

随着计算机科学技术的发展和虚拟仿真软件的应用,安全阀的设计将采用先进的流体动力学分析软件,通过可视化分析可更清楚全面地反映阀芯运动时内部的复杂流场变化情况,从机理上分析阀内部流场和能量损失关系,为流道结构优化设计提供了更充分的理论依据,也为阀的结构优化设计和缩短优化周期奠定了基础。

安全阀弹簧的研究,提高钢丝弹簧的力学特性;解决气体弹簧抗漏能力,实施对内部气体压力检测和及时充气。

安全阀密封副结构的研究,解决安全阀中柱塞阀结构流量小,平面阀结构超调大,平衡式结构关闭效率差的问题。

目前,国内批量生产的安全阀密封件均为丁晴橡胶,为了提高安全阀的寿命及工作可靠性,应研制新型的适用于高压、耐冲击的密封材料作为安全阀(下转第21页)(上接第18页)的密封件,解决密封件在水中易水解和温度升高导致其性能显著下降的问题。

3 结语

安全阀是煤矿液压支架的重要元件之一,其性能的好坏对支架技术经济指标会产生重大影响。由于支架安全阀的使用条件、工作状态及系统介质与通常油介质液压系统中常用的溢流阀有所不同,国内对煤矿支架安全阀的研究相对较少,而目前煤矿井下对大流量安全阀的需求又迫在眉睫,因此对安全阀的技术更新,提高大流量安全阀的灵敏度和动态特性指标成为国内煤机企业重点攻关的课题。

参考文献

[1]中华人民共和国煤炭行业标准.MT312-2000液压支架通用技术条件.北京:中国标准出版社,2000.

[2]李秀轩.液压支架大流量安全阀的研究[J].煤矿机电,2001,02:4-6.

[3]黄峰玲,暴松青.美国综采技术现状及其新发展[J].煤,2006,01.

[4]韩伟.液压支架控制系统大流量阀与移架速度定量化研究[D].煤炭科学研究总院,2006,54-55.

液压钻车及装岩机安全使用技术 篇9

1液压钻车使用安全措施

1.1基本规定

(1) 操作和检修人员, 必须经正规培训并考核合格后持证上岗, 严格执行交接班制度和岗位责任制。

(2) 钻车司机必须了解钻车性能、结构原理及液压、电气、水路等系统, 能熟练操作钻车, 会维护保养, 会排除一般故障。

(3) 操作前司机应与班组长共同检查工作面顶板及支护等安全情况, 确认无隐患后方准开车作业。

(4) 操作前司机必须按《操作规程》要求对钻车各部位进行全面认真检查, 确认一切正常后, 方可开车作业。

(5) 按启动按钮开动钻车, 观察主油泵、辅油泵、空气压缩机及水泵的运转状态, 观察液压、压风及水路系统, 发现问题须停机处理。

(6) 钻车行走前, 将凿岩机及推进器均退回到最后位置, 收拢大臂并使其水平地置于钻车中心;停水;将逐步打眼阀手柄置于零位;然后操作行走阀使钻车前进或后退或转弯。钻车行走巷道底板应基本平整, 并在无人员 (5m范围内) 和杂物时方准驱车行走。

1.2液压钻车操作步骤

(1) 将钻车停在使其推进器最前端距掘进工作面600mm左右位置, 并处在巷道跨度中间;操作七联阀手柄, 找好炮眼位置;操作七联阀中补偿手柄, 将推进器顶在掘进工作面上, 固定好推进器。打开水泵开关;打开补油节门及供水节门;推进钻杆使钻头触及岩面;操作转钎阀手柄, 使钎头旋转, 严禁空载冲击。操作逐步打眼阀手柄, 先慢打轻打, 待钎头全部进入岩层后, 将阀柄推到底, 再强力冲击。

(2) 凿岩机作业时, 钻车司机须注意观察动力站及推进系统的运转情况, 发现异常立即停车。

(3) 凿岩过程中发现冲击高压油管有较强颤动, 蓄能器压力不足, 应立即充氮气。

(4) 发现卡钎现象时, 严禁摆动钻臂、推进器或用补偿油缸退回钎具。

(5) 正常凿岩时, 严禁随意调整溢流阀、流量阀、减压阀、调节阀的压力。

(6) 在钻凿顶眼、底眼及帮眼时, 推进器及凿岩机与巷道四周应保持一定距离, 避免与顶、帮相撞或挤压高压胶管。

(7) 钻臂应在正反180°范围内回转, 避免拉断高压胶管。凿岩作业中, 严禁钻钎反转, 以防止钎具脱落发生意外。

(8) 凿岩过程中, 应注意观察回油滤清器压力表, 发现高压滤清器指示器堵塞时, 应及时更换滤清器滤芯;如遇油管破裂或接头漏油, 应立即停钻检修。

(9) 钻臂移位时, 推进器必须先缩回, 使顶尖脱离岩面, 凿岩过程中, 钻臂及推进器下严禁有人, 并严禁检修钻车。并注意钻臂不要挂坏油管。

(10) 钻凿锚杆眼时, 应调整推进器使之与岩面垂直凿眼。为满足锚杆眼施工角度, 应前移钻车再打前一排锚杆眼。

11检修时钻臂下方严禁站人。检修钻臂时, 其下方必须用方木打垛支撑钻臂, 防止掉落。

12凿岩完毕, 应将钻臂收回, 将所有阀手柄置于零位, 各运动部件应恢复到停机状态, 停止供水, 卸掉水管, 然后退出工作面, 停放在距迎头50m以外安全地点, 司机离开钻车前必须切断钻车电源及钻车前级开关的电源, 再清理油管、洗车, 进行维护保养, 按规定向各注油点注油, 并将推进器上下导轨涂黄油。放炮前用旧皮带将钻车保护好, 以免放炮时飞石砸坏钻车。

13钻车作业及行走时, 必须将前、后照明灯打开。随时观察各运动部位运转和行走状况, 注意安全。钻车行走坡度不得大于14°。

14经常检查电缆是否损伤漏电、水管是否破裂漏水, 发现问题及时进行处理。

15钻车行走时, 司机应观察电缆线, 并设专人负责拉电缆、水管, 电缆不得拖地, 防止损坏电缆。拉电缆人员距钻车距离不得小于5m, 无拉电缆人员时, 不得开车行走。

16换油后或停机时间较长时, 在开动钻车前, 必须拧松四联油泵和二联油泵的放气螺堵, 把油泵内的空气排放干净, 绝对禁止油泵带气运转。

17指挥钻车打眼人员不得位于钻车大臂活动范围之内、不得进入空顶区, 必须在安全地点指挥打眼。

18拆装液压元件不得戴手套, 不准用棉纱擦洗。松开各接头前, 首先应将元件或接头外表擦洗干净, 严防污物进入液压系统中。

19油管损坏后要立即更换, 新软管在安装前需用压风吹净内壁上的污物, 管口去毛刺, 油管清洗后立即用相应封帽堵住。

2侧卸式装岩机使用安全措施

(1) 侧卸式装岩机司机必须经过专门培训, 并考试合格取得合格证, 要持证上岗。

(2) 开机前必须检查机器相关部件, 经检查一切正常并在确认铲斗前方、两侧无人时, 方可开机工作。

(3) 接通电源, 操作油泵运转, 进行试车, 试验电源是否反相, 油泵压力不准无故随意调整。

(4) 装岩时先用铲斗将装岩机运行范围巷道内散落的矸石清理干净, 不准跨越大于200mm的障碍物。操作装岩机动作要平稳、准确。

(5) 铲斗落下时, 应注意使整机尽可能与地面保持水平, 避免机身前部支起。

(6) 操作时要做到“三准确”、“四注意”、“五严禁”、“六不装”。

“三准确”:铲斗落地要准确, 退车装载要准确, 铲斗翻转油缸的动作在准确。

“四注意”:注意周围人员, 注意不碰撞支架, 注意机器不得压电缆, 注意未爆炸药、雷管。

“五严禁”:严禁在不停电、不闭锁且不垫枕木的情况下, 在铲斗下面维修机器;严禁用铲斗挖水沟;严禁将铲斗侧立时从事推铲作业;严禁用铲斗冲撞未爆破的大块岩石;严禁在无矿车时用机器频繁倒货。

“六不装”:装岩机照明无效不装;无人监护电缆不装;顶帮支护不安全未处理不装;大于40cm矸石不装;机器带病不装;卸载距离大于25m不装。

(7) 装岩时必须有专人监护电缆, 人员要位于5m以外, 带上口哨, 发现问题立即发出停机信号。

(8) 装岩结束后, 装岩机退后迎头50m以外安全地点, 要将铲斗升起掩护好照明灯, 销住行走开关, 切断电源, 将主令开关操纵柄打到停止位置, 并用保险锁住, 放炮后及时将铲斗落地。

(9) 如遇紧急情况, 操纵机器进退手柄失灵时, 应立即按总停按钮。

(10) 装岩时, 装岩机行走范围内严禁有人工作、行走、停留, 装岩机与矿车之间以及矿车里帮严禁有人工作、行走、停留。

11铲斗举起后, 严禁其下方有人或过人, 如需检修更换抬铲油缸时, 铲斗抬起后必须穿上保险销, 并在铲斗下方架设特制板凳或道木, 确保稳固可靠, 并切断电源。

12作业前必须进行本岗位危险源辨识。操作要连续, 应尽量减少频繁启动次数。操纵手柄时不得用力过快过猛, 以避免压力冲击。设备启动、停车时, 要做到缓、准、稳。

13 侧卸式装岩机装岩时, 无关人员全部撤到安全地点, 装岩机两侧及装岩机前后5m范围内不许有人工作和停留。装岩时前方5m以外安全地点可进行平行作业。

14 根据侧卸式装岩机操作规程, 允许用侧卸式装岩机辅助完成其它工序的施工作业, 发挥一机多功能的功效。如工作面短距离运送支护料 (水泥背板、木撑、拉钩及接顶用料等) ;用铲斗起重重物 (不超过4吨) ;将铲斗举起当作载人工作平台 (但此时多路阀手柄需有专人监护, 铲斗必须穿上保险销, 机器应停电, 确保液压系统完好) 。

15 拖拉电缆人员注意力要高度集中, 反应迅速快, 注意周围人员及电缆状况, 发现不安全情况, 及时发警号停车。铲车运行要匀速、平稳。

16 每天检查防爆箱电机接线盒上的螺栓、防爆箱内的连接件和电缆进出线口是否松动。检查防烛爆箱内是否进水, 擦净电缆线上的油污。

17 铲车作业前及作业过程中, 司机必须注意工作面有无未爆的炸药、雷管, 一旦发现, 要立即拾交放炮员管理。

18 调整系统工作压力时, 要注意观察压力表的读数, 若压力不对, 应松开安全溢流阀的锁定螺母, 并进行顺时针或逆时针调整, 直到压力表达到要求的14Mpa时为止。正常工作时, 必须将压力表关闭死, 以免冲坏压力表。

19 加液压油时, 应先清洗加油口, 再通过100目滤网加油。油箱的油温若超过65℃时, 需停机冷却, 降温后再开机工作。

20 装岩机行走坡度不得超过15°。作业中严禁用铲斗挖水沟。

现场严格执行安全措施, 保证了安全生产, 为充分发挥设备先进性打下了坚实基础。

摘要：口孜东矿为提高施工效率, 减轻工人劳动强度, 引进了液压钻车和装岩机, 通过采取有效的安全措施, 保证了生产的安全快速进行。

液压机安全控制系统开发浅析 篇10

关键词：机械设计,液压机,安全继电器,自由口通讯,安全设置

0 引言

随着现代科学技术的飞速发展和国际市场竞争的日趋激烈, 机械产品正向高速化、精密化、柔性化、多样化方向飞速发展。这就要求现代生产机械不仅能够高精度、高效率、大负载地运转, 还应具有更高的“安全性”, 才能满足市场对产品的需求。随着国家标准GB28241-2012《液压机安全技术要求》的实施, 对液压机安全控制系统的设计准则有了统一要求, 液压机控制系统设计必须符合标准里涉及到的一系列安全要求。考虑到液压机实际运行时的安全性, 我们认为最主要的还是怎样让液压机滑块下行动作和底缸顶出、退回动作的停止功能更可靠、完善, 也就是停止控制功能的优先级必须要高于起动控制功能。针对此种现象, 我们研究开发了此套安全控制系统, 主要采用PILZ公司的模块化安全继电器PNOZ m2p结合欧姆龙公司的CP1E PLC, 两者之间通过自由口进行通讯, 辅以外围各安全元器件的应用, 实现公司生产液压机的安全控制。

1 安全控制系统构成

该安全控制系统主要由PILZ公司的模块化安全继电器PNOZ m2p、欧姆龙公司的CP1E PLC、泰丰液压公司带有安全阀监控的插装阀液压系统以及外围一系列安全元器件组成 (图1) , 其中关于液压机动作状态或工作模式的选择开关信号以及急停、双手、安全控制光幕、安全阀监控等安全信号全部输入到PILZ模块化安全继电器PNOZ m2p的输入端 (图2) , 其他一些控制信号如回程、复位、压力发讯、保压延时等信号则输入到CP1E PLC的输入端, 两者之间通过自由口进行通讯, 其中CP1E PLC只是实现一些简单的控制功能, 主要的停止功能完全由PNOZ m2p来实现。

1.1 PNOZmulti模块化的安全继电器:PNOZ m2p

PNOZmulti是一个多功能、可自由配置的模块化安全系统。与其他PNOZ安全继电器不同, PNOZmulti的安全电路可以在PC机上使用图形配置工具轻松生成。多达14个不同的安全功能可以在基本单元内使用, 可扩展通讯模块及输出、输入模块, 扩展能力出色, 方便今后的升级。PNOZ m2p模块本体带有20个输入点, 4个晶体管输出。

1.2 安全阀阀芯位置监控

标准GB28241-2012中明确要求:控制滑块下落的油缸中所有支撑滑块的液压油应经由主控阀或带冗余和监控系统的支路流出。因此在此套液压系统中我们将控制油缸下腔油液流动的电磁球阀作为安全阀, 同时设置有阀芯位置检测装置, 将位置检测信号输入到PNOZ m2p中进行控制。在程序编制时首先让安全阀电磁铁得电吸合, 在所设置的时间内如检测到阀芯已开启到位信号则其余电磁阀方可得电工作, 实现所需要的动作, 如在设置时间内未能检测到阀芯开启到位信号则控制系统便会发出报警信号, 同时也控制其他电磁阀不得电, 已得电工作的安全阀电磁铁也会随之失电不工作。同时机床处于静止状态即滑块未动作的情况下也对阀芯位置进行检测, 如阀芯未能关闭到位会发出报警信号进行提醒。

2 自由口通讯协议设置

首先我们需要对CP1E PLC部分进行串口的设置, 主要涉及的参数有:波特率、格式、模式232、接受字节数等, 其对应的PNOZ m2p安全继电器部分也需要设置相应的参数, 完成此部分操作方才完成硬件部分的通讯设置。而对于软件部分的通讯设置, 首先需要根据PILZ提供的串口通讯协议内容进行设置, 然后再通过欧姆龙CP1E PLC通讯串口来发送数据包。其编码格式如图3所示。

由于欧姆龙CP1系列PLC是以字为最小单位存储数据, 而PILZ则是以字节的形式进行通讯设置, 因此我们在传送数据和校验的时候, 要注意字与字节的相应转变。在处理完这些地址变量后, 我们才可通过欧姆龙的TXD指令发送数据、RXD指令接受数据来完成欧姆龙CP1E PLC与PNOZ m2p之间的通讯。

3 通过自由编程实现安全控制

本系统采用PNOZ m2p模块化安全继电器对安全阀等进行监控, 通过检测安全阀的位置反馈信号, 确保阀的开启或关闭进而实现安全控制;光电保护装置采用双通道的安全信号输入方式, 对光幕信号被遮挡或光电保护装置自身出现故障均能通过自由编程进行控制;急停控制也通过安全模块进行控制, 除将按钮旋转复位外还增加专门的复位按钮和指示灯;双手操作按钮采用安全继电器中的双手专用功能模块来控制, 对两只按钮的同步动作时间差有明确要求 (≤0.5s) 。该部分自由编程程序逻辑图见图4。

4 结束语

本文研究、开发的此套液压机安全控制系统采用的是常规CP1E PLC与PNOZ m2p模块化安全继电器相结合控制的方式, 具有性价比高、配置简单等特点。其中与安全相关的元件均由PNOZ m2p进行控制, 急停、双手、光幕等安全元器件通过自定义的逻辑进行编程, 出现危险状况时可及时实现停止功能, 同时此套安全控制系统通过反馈回路的使用, 达到安全等级4级要求, 严格符合GB28241-2012安全标准, 并具有强大的诊断功能, 可方便快捷地进行系统维护。鉴于以上众多优点, 相信在不久的将来此种安全控制系统必为更多的机床厂家应用, 从而更好地保障操作人员的人身安全, 推动机床产业的安全发展。

参考文献

[1]全国锻压机械标准化技术委员会.GB28241-2012液压机安全技术要求[S].北京:中国标准出版社, 2012.

[2]Pilz PNOZmulti Modular Safty System, Safty Solutions For Press.

[3]张金.中国锻压行业未来发展方略[J].锻压技术, 2013, (1) .

[4]仝超, 乔礼惠.液压伺服油压机高精控制的实现[J].锻压装备与制造技术, 2010, 45 (1) :59-60.

液压安全阀 篇11

关键词:全液压钻机;液压系统污染;清洁度措施

一、概述

液压传动以其独特的优点已被广泛应用。在经济发达国家,绝大部分工程机械和岩土钻凿机械早已采用了液压传动方式。我国自改革开放以来,随着经济建设的迅速发展,在许多产品的更新换代中,吸取了国外先进经验,已有越来越多的产品采用了液压传动方式,如起重机、挖掘机、压路机等,并由此带动了我国液压基础件的生产,与20世纪70年代相比,在产品的品种、水平、质量和配套性方面都有了较大的提高,并且生产厂家增多,使用者有了选择的余地,为今后在钻探设备设计中采用液压传动创造了条件。

目前国内的岩土钻凿机械仍是以机械传动液压操纵方式为主。近年来专家们介绍了许多国外先进的岩土钻凿机械,并对国内的发展方向作了论证和导向,其主要特点之一便是这类机械的传动方式多为液压传动。例如,灌注桩的成孔机械方面,由于其成孔方法向无循环液施工方向发展,液压传动便于采用“积木”式组合设计,便于根据地层需要组合成多种工艺功能的设备,使设备的适应性能强,施工效率高。锚杆钻机要求施工空间任意方位角钻孔,采用液压传动可更好地适应施工要求。在连续墙的成槽机械方面,液压式冲抓斗的闭合力远大于机械式冲抓斗,不但施工效率高,而且对地层的适应性强。近年来,一些经济实力强的施工单位,已经根据工程需要,从国外进口了不同种类的钻探设备。可以预见,在未来我国岩土钻凿机械的新产品研制中,将逐步扩大采用全液压动力头钻機。为了新型岩土钻凿设备研制成功和顺利投产,如何用好昂贵的进口设备,提高液压系统工作的可靠性,已摆在我们钻探工作者面前最重要的问题,应该认真对待引起大家的高度重视。

二、液压系统的清洁度是保证工作可靠性的关键

据日本和美国一些公司的调查统计表明,液压机械故障率的70%是液压系统,而液压系统的故障率75%是由于液压油不清洁造成的;英国液压研究协会(BHRA)的研究结果则表明,若提高液压系统的清洁度,将大幅度提高元件的寿命,例如原设计的目标清洁度(ISO)20/17,若使用中将系统的清洁度提高到17/14,元件的寿命可延长两倍,提高到16/13,元件寿命可延长3倍,若提高到15/12,则元件寿命延长更高。由此可见,液压系统的清洁度状况和液压油的污染程度,是影响液压机械工作可靠性和元件使用寿命的关键。

三、污染源及其危害

侵入液压油的污染物有型砂、铁屑、焊渣、灰尘等固体颗粒;纤维、漆片、胶膜等杂物;水分、清洗液或其他不相溶的油液等。

固体颗粒的污染,使泵、马达的运动件磨损加剧,效率降低,发热,甚至烧坏,大大缩短泵、马达的使用寿命;固体颗粒侵入滑阀的缝隙时,将会划伤表面,加剧磨损,增大间隙或卡阻阀芯,使阀的性能降低或失灵;进入调压阀或节流阀时,会将节流孔、阻尼孔堵塞,或垫于阀口,使阀失灵;进入液压缸时,会加速密封件的磨损,使泻漏加大,效率降低。关于固体颗粒的危害,日本建设机械化协会曾作过试验,把等于工作油量约0.005啪细砂分3次逐渐投入工作油内,仅转动50小时,就与无尘转动l000小时以上的磨损量相等。按此推算,如果一个液压系统的用油量为300kg,其中若有l5g的固体颗粒入侵,将使元件寿命缩短20倍,有人曾对某厂的液压控制阀作了检查,发现单个阀体内的含砂量就有4g,因此,如不严格控制,系统中的总含砂量就有可能达到l5g,将给系统造成严重损坏。固体颗粒的存在,还有可能造成重大机械事故。上海港曾有一台汽车起重机,由于污垢颗粒卡在支腿油缸的液压锁内,使锁闭失效,而造成起重机翻入黄浦江的事故。在凿岩机械中,也曾有过因油液污染造成动作不灵和缩短元件寿命的例子。ISO标准中,以一定容积油液中所含固体颗粒的大小和数量表示油液清洁度的等级,由此可以说明,固体颗粒是液压系统中的主要污染源,也是危害最大的污染源。清洗零件时留下的棉纱、纤维;组装时切下的胶膜;从油箱内壁上剥离的漆片等杂物,常易堵塞元件的节流孔或阻尼孔,使阀工作失灵。

液压用油,为改善其性能,满足系统元件的要求,油液中加有各种化学添加剂,如抗氧化、防锈、抗磨、增粘和低凝等添加剂。工作过程中,在温度、压力影响下,油液产生化学变化,主要是氧化。当混入油液中的水分和起催化剂作用的金属颗粒同时存在时,油液的氧化速度急剧增快,水和铁使氧化速度增快约10倍,水和铜使氧化速度增快约30倍。化学变化的结果,使油液性能劣化,甚至变质,危害系统及元件,所产生的可溶和不可溶的化合物,如树脂、酸性物质和沉淀物等,进一步增加了油液的污染。

油液中的污染物来源于元件、组装、调试和使用各个阶段。如果系统中有少数元件不清洁,其污染物随着油液的循环而流遍全系统,同时危害其他元件;如元件均符合清洁度标准,而组装时接头、管路等清洗不净,同样也会损坏元件;有了清洁的元件和系统,使用时若不注意液压油的贮存、添加方法、和油箱内油质的变化情况,也会影响整个系统,所以要控制和提高液压系统的清洁度是贯穿于设计、制造、组装、使用和维护等整个过程的系统工程。

四、污染的控制

绝对净化的系统是没有的,但污染是可以控制的,一般从以下两方面入手:一是防止污染物的侵入;二是将系统中已有的污染物清除出去。可分三个阶段采取措施:

(一)设计阶段

1、要根据元件要求在系统中设置适当的滤油器。过滤是清除固体颗粒和杂物的最有效方法,也是污染控制的关键措施。设置滤油器能达到三个目的:防止切屑和其他大颗粒造成元件卡死、划伤和堵塞等损坏性故障的发生;把油液的清洁度控制在系统元件能忍受的水平上;防止磨料对元件的磨损。因此在泵的吸口、重要元件的入口及油液流回油箱的部位,分别设置不同精度的滤油器。滤油器应有指示装置,其安装位置要便于清洗和更换。

2、油箱是空气、水分、灰尘侵入系统的主要渠道,设计时要采取有效措施预防。油箱内壁应作表面处理,防止铁锈、焊渣、漆片等对油液的污染。

(二)组装调试阶段

1、接头管道的清洗,可采用柴油或汽油清洗,最好用循环液冲洗。对于接头、三通类零件,清洗前必须将加工毛刺清理干净,特别是相交通道孔处的飞刺;对于碳钢管道,清洗前必须先进行酸洗除锈。

2、系统的清洗,调试前可另用—小流量的泵站,按规程分别对各支系统进行循环清洗,其目的是清除组装时带入的污染物,和保持系统油箱的清洁。

3、液压油在贮存过程中常有污染,调试前应通过滤油器向油箱内加油。

(三)使用阶段

1、应注意油箱的防尘、防水、保持液压系统的密封性,严禁异种油液进入系统。

2、定期检测、更换液压油。定期检测和控制液压油的清洁度,是主动预防系统故障和延长元件寿命的关键技术措施之一,如有条件,应定期对油液油样作理化检测,通过检测,可提前发现事故隐患,采取维护措施,也可通过目测外观分析决定处理,方法如表1所示。

国外一些部门和企业通过对系统清洁度的控制,采取主动预防性维护措施,使机器和元件寿命延长了几倍至十几倍。我国也在这些方面加强了预防,取得了非常显著的效果,为广泛应用全液压钻机奠定了坚实的基础。

参考文献:

上海煤矿机械研究所.液压传动设计手册[M].上海人民出版社,1978.

液压安全阀 篇12

1.1 管理职责

①专职操作维护人员应负责向工作面所有人员宣贯本安全使用要求,并掌握本系统闭锁、急停和停止键的使用和操作。

②系统的所有密码只限指定专职操作人员掌握使用,不准对外泄露。严禁非专职操作人员擅自修改系统的参数。

1.2 操作

①操作人员工作时应集中精力,密切注意支架动作所涉及位置及其附近的状况,防止支架动作可能导致对自身或他人的安全威胁和设备的损毁。

②操作人员发现有支架控制器处于急停或闭锁状态时,应及时了解原因,确认危险状况解除后方可复位。

③任何人员不得滞留在动作的支架内。当执行单架自动动作、成组自动动作及跟机自动动作时,控制器发出自动动作警示信号(蜂鸣器有节奏鸣地响),严禁人员进入报警的支架内,在该区域内的人员应立即撤出。操作命令发出后,如发现有人进入到支架动作区域,应立即停止自动动作。

④工作面人员在任何地点发现支架动作将导致危险发生,无论此时支架是否已在动作,都应立即就近按下急停按钮,使支架停止执行的动作,并报告专职操作人员。

⑤在液压支架电液控制系统运行正常的情况下,禁止在本架直接手动操作先导阀按钮对支架进行控制。如有必要手动操作本架先导阀按钮时,必须确保有足够的安全空间,必须检查管路连接状况(包括管路连接位置是否正确、U型卡是否连接紧固可靠、胶管及接头是否完好),只有在确认完好后方可操作。

⑥执行手动操作支架立柱卸压或降柱动作时,必须先检查相邻支架的支护状况,在确保处于支撑状态时方可操作。

⑦禁止由支架操作工和采煤机司机以外的其他人员开启跟机自动化功能。

⑧跟机自动化功能开启后,禁止人员在控制区支架前部逗留或行走,禁止任何未受过跟机自动化安全培训的人员进入跟机自动化区域。

⑨在开启跟机自动拉架功能之后,采煤机后滚筒后15个支架属危险区域,除采煤机司机、支架工外禁止任何人员在此区域逗留。

⑩支架操作工和采煤机司机应时刻注意顶底板条件以及跟机自动化动作情况,如有问题,应及时处理。

1.3 维护维修

①专职操作维护人员应对系统进行定期检查维护,如发现问题及时维修,确保系统的完好性。

②在工作面内作业人员,需要进入支架动作所触及的危险区域,应对危险区域内的支架实施闭锁并关闭支架进液截止阀,例如:

在支架内长时间停留或对支架进行维修时至少应闭锁本架;

对刮板输送机进行维修时应闭锁本架及上下邻架;

对采煤机进行维修时应闭锁机身全长范围内支架再加上下各两架;

清理工作面上下端头刮板输送机前端浮煤时,应对清理范围内支架控制器进行闭锁;

在放顶煤工作面,需要对后部运输机或支架后部进行维护维修时,应闭锁工作区域内所有支架。

③系统的电源箱、控制器、传感器、主控计算机等电气元部件,要严格按照《煤矿安全规程》有关井下电气设备安全管理的规定进行管理维护。

④支架控制器或人机交互界面的急停闭锁按钮、蜂鸣器应定期检查,如有损坏应及时更换、修复。

⑤对液压系统进行维修时,首先要关闭进液截止阀,再卸去该液压元件内的液体压力,并对本架控制器进行闭锁或对支架进行机械支护,以免发生意外。

⑥执行支架过滤器反冲洗前,应检查排污管路连接是否固定可靠,防止液体喷出伤人或胶管伤人。

⑦对液压阀进行压力试验时应加防护罩,防止工艺堵等零件崩出伤人。

⑧维修更换元部件,只允许更换原供货商提供的元部件。

2 SAC型电液控制系统故障处理

故障分析

2.1 通讯故障

以下通讯故障信息是在工作面有网络变换器的前提下才能在人机界面上显示。

①现象:工作面人机操作界面显示“XXX号支架人机界面通讯故障”。

原因:与本架人机界面失去通信或通讯不稳定。可能是人机界面连接器、人机界面接口、控制器C2口三者之一或者几个的问题。有可能是人机界面、控制器CAN通讯有问题。

处理方法:用替代品逐一排除,是哪件的问题更换哪件。

②现象:工作面人机操作界面显示“XXX号支架左邻架通讯故障”。

原因:与左邻架通讯故障。可能是邻架连接器、控制器C1口、左邻架控制器C7口三者之一或者几个的问题。也有可能是控制器CAN通讯有问题。

处理方法:用替代品逐一排除,是哪件的问题更换哪件。

③现象:工作面人机操作界面显示“XXX号支架右邻架通讯故障”。

原因:与右邻架通讯故障。可能是邻架连接器、控制器C7口、右邻架控制器C1口三者之一或者几个的问题。也有可能是控制器CAN通讯有问题。

处理方法:用替代品逐一排除,是哪件的问题更换哪件。

④现象:工作面人机操作界面显示“XXX号支架总线通讯故障”。

原因:本架总线通讯故障。可能是本架靠近网络变换器一端连接器的问题。也有可能是控制器CAN通讯有问题。

处理方法:用替代品逐一排除,是哪件的问题更换哪件。

⑤现象:工作面人机操作界面显示“XXX号支架网络编号错误”。

原因:XXX号支架网络编号错误。处理方法:重新编号。

⑥现象:工作面人机操作界面显示“XXX号支架网络编号重复”。

原因:XXX号支架网络编号重复。

处理方法:重新编号。

2.2 人机操作界面故障

现象:人机操作界面黑屏、连续复位、按键不动或没响应。

原因:人机操作界面坏。

处理方法:换人机操作界面。

2.3 电磁阀不动作

现象:某个电磁阀不动作。

处理方法:用“系统检测”菜单列中的对应电磁阀来进行检测,若显示“未安装”则用排除法判断是控制器输出口、连接线、电磁阀口哪个的问题。然后更换。更换控制器或人机界面的后的工作:

①简单处理:把“最大编号”“最小编号”“地址增向”“本架架号”改成需要的。

②全面处理:方法一:在一架未更换的人机界面上把参数全部重写。方法二:利用控制器参数传递或人机界面参数传递(前提:打开“关键参数”,之后别忘记关掉)。

步骤:①更换人机界面或控制器;②打开“关键参数”;③利用控制器参数传递或人机界面参数传递(注意是:单架);④测试左右通讯、总线通讯、闭锁功能;⑤正常后,关掉“关键参数”。

2.4 出现故障时的处理程序和方法

①确定出现故障的部位或阀的编号;

②关闭泵源或截止阀;

③卸去管路系统存在的压力,确定管路中无压,则可拆下故障部件或阀体。

④更换元部件或阀体;

⑤将拆下的元部件或阀体妥善包装并运至地面维修。

常见故障分析与排除示意如表1。

摘要：液压支架电液控设备在峰峰集团梧桐庄矿的推广使用,不仅提高了工作效率、减轻了劳动强度,而且安全系数得以提升。该矿使用的北京天地玛珂公司生产的SAC型电液控系统,控制方便、灵活、协调、安全,实现了控制功能与工作面条件、生产工艺要求的较好配合。本文根据操作实践,分别对电液控系统安全使用和系统故障处理进行了简明阐述。

关键词：液压支架电液控系统,安全使用,故障分析

参考文献

[1]高有进.6.2米液压支架关键技术研究与优化设计[D].华中科技大学,2008.

[2]王永利,马社芳.浅谈棒材机组应用变频器经验[J].冶金设备,2008(05).