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        液壓提升設備的技術特點及發展趨勢

        發布時間:2018-10-20  發布者:鼎恒液壓機械
        1、液壓提升機的技術特點
        液壓提升機由于采用液壓傳動,減小了產生電火花的元件,空載直接啟動,由液壓系統實現調速,電器控制設備簡單,便于實現,性好,液壓系統傳遞動力均勻平穩,而且通過液壓變量泵能實現無級變速,啟動換向平穩,低速動轉性能好,電控制提升機在啟動和低速提升時電阻器消耗能量,在低速重載下放時依靠制動閘摩擦來實現調速。而液壓提升機調速時無電阻器消耗電能,且在下放重載時向電網反饋電能。液壓提升機不像電控提升機那樣頻繁啟動電動機,與同功率的電控提升機相比,由于在結構上采用行星減速器與主軸直聯的連接方式,同時采用雙面抱閘,使液壓絞車與同等功率的電機絞車相比,主機尺寸短,液壓系統的結構也較為緊湊,在煤礦井下的主酮室和泵房的設計上達到較小,能節省大量的備品備件資金和維修費。也就具有結構簡單,體積小,運輸安裝費用低,維修費用低的一系列優點。
        2、保護設施
        從控制角度來講,提升機液壓系統是典型的非線性,變載荷,變參數的系統,工作效率性,乘坐舒適等。技術要求又對液壓提升機的平層位置,速度,加(減)速度的動態控制指標提出了的要求。到目前為止,液壓提升機控制系統主要是容積調速控制,即司機通過操作液壓式比例先導伐的手柄扳到不同角度,就可使主軸泵輸出不同的流量,使提升機不同的提升速度。
        3、液壓提升機的競爭優越
        液壓提升機的競爭優越除原有結構緊湊,安裝靈活,操作簡單及良好的性能與容積調速恒扭矩輸出特性外,各種液壓伺服控制策略的應用必將使其具有新的技術優越,可以說液壓提升機的技術優越主要在于液壓伺服控制系統的優越,具體可歸納為如下幾點:
        (1)大功率液壓伺服控制系統與電氣伺服控制系統相比,仍將保持體積小,重量輕,慣性小而輸出的力或力矩大的優越。
        (2)由于液壓伺服系統特別是電磁伺服系統可以允許較大的放大倍數,因而可以獲得較高的靜態與動態精度,液壓伺服系統的壓力放大倍數大,故系統受負載變化的影響相對小,對反操作的;液壓伺服所表現的這種負載剛性大的另一個原因是液壓油本身帶來的油的體積的變化很小。電動機的輸出力是由電磁力的電磁場作用造成的,它的剛性比液壓的差,因而定位誤差也大。動態品質,綜合性能要求的液壓提升機的發展正是利用了液壓伺服控制的這些優越。
        (3)液壓伺服系統解決散熱問題方便,利用液體的流動把那些由于功率損耗而產生的熱量,從發生的地方帶到別處,只要在適當的地方安裝上冷卻器便可解決散熱問題。電器元件由于電阻損失和渦流損失等產生的熱量無法很快帶走,故而限制了它的使用條件,或它的較小使用條件受到限制。因而液壓元件的體積可以做得相當小。
        此外,液壓油能起潤滑油作用,從而使液壓系統的使用壽命延長,液壓伺服系統調速范圍寬,高低速之比可達到400以五以及固有的枯滯性使其傳動平穩,特別是低速有良好的穩定性。當然液壓伺服系統也存在著如液壓油容易污染,流體流動復雜,理論上的描述不如電氣成熟,以及管路傳輸也不如電氣方便等缺點。
        4、液壓提升機的發展趨勢
        隨著對礦井自動化生產和高生產效率的要求,對井下生產設備也提出了新的要求,即需要解決液壓提升機的層位控制精度不高乘坐不舒適,提高性等一系列問題。調整液壓系統結構,設計控制策略,實現自動控制程度,性,運行效率,滿足乘坐舒適性要求的液壓提升機是近幾年液壓提升機的主要發展趨勢。
        5、提高液壓驅動與制動動作的協同性
        提高液壓驅動與制動動作的協同性是液壓提升機、有序工作的關鍵,在液壓提升機加速啟動、減速停車的瞬間,司機操作減壓式比例閥向液壓驅動系統與制動系統同時發出控制信號,驅動系統液壓馬達輸出轉速與輸出扭矩逐漸動態的建立,同時液壓制動系統松閘或抱閘制動,兩者協同配合實現負載的升降。提升機采用盤型閘制動,以實現提升機的正常和緊急制動。正常制動的制動力靠液壓傳動裝置本身產生的,提升時負荷成為制動力。下放重物時液壓馬達變為泵,液壓泵變為液壓馬達,使電動機產電反饋制動,盤型制動器不參與工作制動。只是在提升機卷筒停止運轉后作為保險裝置來使用。提升機在運行中出現故障,保險裝置自動工作,也可由司機用腳踏開關進行緊急制動停車。
        液壓驅動系統為泵控馬達系統,制動系統為閥控制缸系統,相比之下,前者的響應速度慢很多,雖然液壓制動系統中設置有節流閥以調節制動、松閘時間,但因負載、系統油溫等因素的影響,液壓驅動系統扭矩、轉速(同步建立)建立或降低時間均是個變量,從而引起所謂的“上坡啟動負載瞬時下滑”與停車時系統壓力沖擊現象。但我礦所使用的液壓提升機在控制回路采用了控制系統蓄能裝置,在主控回路采用了恒壓無級變速啟動及的液壓保護元件,地避免了“上坡啟動負載瞬時下滑”與停車時系統壓力沖擊現象。因此,對液壓驅動與制動的協同配合,提高了整套液壓提升系統的動態品質。
        綜上所述,液壓提升機的液壓系統是典型的變負載、大慣量、非線性、時變高階系統,要提高其綜合性能與動態品質,關鍵是合理設計對應于一個提升循環中的液壓驅動系統馬達的輸出速度曲線,尤其是控制加速啟動與減速停車過程中的加速度方程:這就改變液壓提升機的控制策略,采用閉環與多種控制策略來提高系統的速度剛度與負載擾動下的響應速度。液壓提升機具有液壓傳動系統與電控提升機的眾多優點,在礦山作提升或下放人員、物料的主要設備將有較大的市場前景。
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