液壓頂升設(shè)備也叫液壓絞車，是 用來提升和下放人員、物料的設(shè)備，由機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成，是 集機(jī)、電、液一體化的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于礦山開采、工程施工、港口作業(yè)、建筑與運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)，型液壓提升機(jī)適用于含有甲烷空氣混合物和煤塵等爆炸性氣體場(chǎng)合，如煤礦、氣田等。
在上世紀(jì)50年代中期，伴隨著軸向柱塞泵和徑向柱塞馬達(dá)等新型液壓元件的問世，研制出了在船舶和建筑機(jī)械上使用的液壓提升機(jī)；在上世紀(jì)60年代中期，研制出適合煤礦井下使用的液壓提升機(jī)，并從小到大，從單繩到多繩，從纏繞式到摩擦式，品種規(guī)格比較。英國(guó)和日本是 研制液壓提升機(jī)較早的，前捷克斯洛伐克、前蘇聯(lián)、波蘭和德國(guó)等在該具有的優(yōu)越。我國(guó)液壓提升機(jī)的研制工作開始于1977年，1981年3月研制成功，并在煤礦井下推廣應(yīng)用。隨后在提高產(chǎn)品性能和穩(wěn)定性、降低能耗、降低噪聲、控制油液泄漏和工作性等方面取得可喜的成績(jī)。液壓提升機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式有低速大扭矩液壓馬達(dá)和高速液壓馬達(dá)+變速箱二種方案，高速液壓馬達(dá)+變速箱的驅(qū)動(dòng)方式傳動(dòng)，節(jié)能效果好，本文就介紹驅(qū)動(dòng)方式為液壓高速馬達(dá)+變速箱的液壓提升機(jī)的工作原理、特點(diǎn)和維修要點(diǎn)。
1液壓提升機(jī)的工作原理
液壓頂升裝置液壓提升機(jī)由機(jī)械、液壓、電氣三部分組成，機(jī)械部分主要由減速器、滾筒、構(gòu)架、鋼絲繩等組成；液壓部分主要由雙向液壓泵、液壓馬達(dá)、先導(dǎo)控制手柄、液壓制動(dòng)系統(tǒng)、控制油泵、冷卻器等組成，電氣系統(tǒng)主要速度呈現(xiàn)系統(tǒng)、失速保護(hù)系統(tǒng)等組成。
包括電機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)、控制電路、(或高度)指示系統(tǒng)等在內(nèi)的液壓提升機(jī)的原理。其中主電機(jī)驅(qū)動(dòng)閉式高壓泵，該泵是 雙向液壓變量柱塞泵(主泵)，和液壓馬達(dá)組成液壓閉式回路。液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行星減速器，經(jīng)減速后帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)，從而把纏繞在滾筒上的鋼絲繩收縮或放松，帶動(dòng)提升箱實(shí)現(xiàn)上升和下降。
先導(dǎo)控制手柄其實(shí)就是 一對(duì)手動(dòng)比例減壓閥，其壓力源來自控制泵，手柄的位置決定哪個(gè)減壓閥輸出壓力并固定在某個(gè)壓力值上，一方面通過作用在主泵的伺服閥的二端推動(dòng)伺服閥芯到某一位置，伺服閥的輸出壓力油通過伺服液壓缸推動(dòng)主泵的斜盤到某個(gè)位置，決定哪個(gè)油口輸出高壓和輸出流量的大小，也決定了液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速；另一方面先導(dǎo)控制手柄的輸出壓力油經(jīng)過梭閥的選擇后作用到液壓馬達(dá)的伺服缸上，使液壓馬達(dá)的斜盤確定在某一位置，液壓馬達(dá)排量有一對(duì)應(yīng)值，決定了液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。簡(jiǎn)而言之，先導(dǎo)控制手柄正向扳到不同角度，就可使主泵輸出正向不同的流量，使提升機(jī)不同的提升速度；當(dāng)手柄扳到較大位置時(shí)，提升速度較大；先導(dǎo)控制手柄反向扳到不同角度，就可使主泵輸出反向不同的流量，使提升機(jī)不同的下降速度；當(dāng)手柄扳到較大位置時(shí)，下降速度較大；當(dāng)先導(dǎo)控制手柄扳到中間位置時(shí)，提升機(jī)停車。當(dāng)先導(dǎo)控制手柄的輸出壓力為0.6~1.8MPa時(shí)，釋放液壓制動(dòng)器；當(dāng)先導(dǎo)控制手柄的輸出壓力為0.6~1.8MPa時(shí)，閉式高壓泵的排量從0到較大；當(dāng)先導(dǎo)控制手柄的輸出壓力為1.8~2.8MPa時(shí)，液壓馬達(dá)排量從較大減到較小。由此來實(shí)現(xiàn)液壓提升機(jī)的輕載高速，重載低速。
在閉式高壓泵中，補(bǔ)油泵用于補(bǔ)充系統(tǒng)換熱放油和泄漏，同時(shí)給泵里的伺服閥和伺服液壓缸提供壓力油，其壓力是 由旁邊的溢流閥調(diào)定。多功能閥集成了溢流閥、壓差溢流閥、單向閥、截止閥等四個(gè)閥的功能。其中，溢流閥用于調(diào)節(jié)閉式高壓泵出口的較高壓力，壓差溢流閥用于負(fù)載突變?cè)趬翰罡叱黾s0.5MPa時(shí)打開溢流，達(dá)到液壓泵的自我保護(hù)和節(jié)能；截止閥用于泵在出現(xiàn)異常時(shí)打開連通A，B油口。
液壓提升在閉式液壓馬達(dá)中，熱油閥用于從低壓側(cè)放走適量的熱油經(jīng)冷卻后回油箱，以防止系統(tǒng)油溫過高；溢流閥用于調(diào)節(jié)低壓側(cè)的換油壓力，測(cè)速傳感器用于測(cè)量液壓馬達(dá)輸出軸的轉(zhuǎn)速，并傳輸?shù)诫姎庀到y(tǒng)，以防止失速。
液壓制動(dòng)器一般采用盤型閘制動(dòng)，在液壓提升機(jī)啟動(dòng)時(shí)，控制泵的輸出壓力油打開制動(dòng)器，提升機(jī)開始工作，工作制動(dòng)時(shí)，液壓制動(dòng)器就會(huì)提供制動(dòng)力；在事故狀態(tài)下，制動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)工作進(jìn)行緊急制動(dòng)停車。液壓提升機(jī)的電氣系統(tǒng)保護(hù)功能齊備，具有過載、過卷、過速、減速點(diǎn)未減速、閘瓦磨損、高壓油過壓、補(bǔ)油欠壓、油溫過高、油位過低、短路、斷路、零位等故障警報(bào)功能。具有提升(或高度)呈現(xiàn)、速度呈現(xiàn)等功能。
2液壓提升機(jī)的特點(diǎn)
液壓提升機(jī)具有以下特點(diǎn)：
(1)液壓無級(jí)調(diào)速性能穩(wěn)定，液壓泵和液壓馬達(dá)均可調(diào)速，調(diào)速范圍大，低速運(yùn)轉(zhuǎn)性能平穩(wěn)；
(2)采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)，電氣控制回路相對(duì)簡(jiǎn)單，很容易實(shí)現(xiàn)；
(3)采用了液壓閉式系統(tǒng)，在下放工況下，系統(tǒng)處于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)，使重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為電能入網(wǎng)，同時(shí)還減少了液壓系統(tǒng)的發(fā)熱，節(jié)能；
(4)可實(shí)現(xiàn)輕載高速和重載低速運(yùn)行工況，充分發(fā)揮設(shè)備能力；
(5)液壓系統(tǒng)回路簡(jiǎn)單，元器件少，結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便；
(6)采用標(biāo)準(zhǔn)的液壓元件，性能穩(wěn)定，易采購，綜合運(yùn)行成本低；
(7)只用一個(gè)先導(dǎo)控制手柄控制液壓提升機(jī)的提升(或下降)速度、換向和制動(dòng)，操作簡(jiǎn)單；
(8)液壓制動(dòng)器制動(dòng)性能良好，性高；
(9)液壓提升機(jī)配有鋼絲繩的過卷和過放保護(hù)、超速保護(hù)、過載保護(hù)、剎車磨損保護(hù)和補(bǔ)油欠壓保護(hù)等保護(hù)裝置，保護(hù)功能；
根據(jù)目前同步液壓頂升工程設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r來看，目前的設(shè)備都采用的是 液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)。與傳統(tǒng)的具有成熟技術(shù)的電力驅(qū)動(dòng)相比，液壓驅(qū)動(dòng)具有調(diào)速范圍大，較大的功率質(zhì)量比，抗過載，等諸多優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)采用液壓作為動(dòng)力源的工程設(shè)備，其動(dòng)力來源具有多種形式，如發(fā)動(dòng)機(jī)，電機(jī)，以及其他形式的動(dòng)力來源。作為在戶外工作的工程設(shè)備，采用液壓驅(qū)動(dòng)具有的機(jī)動(dòng)性能。液壓頂升裝置對(duì)于少部分采用氣壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)的工程設(shè)備，如氣錘等破拆機(jī)械，只是 采用了壓縮空氣作為傳動(dòng)介質(zhì)來驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行工作，而壓縮空氣主要特點(diǎn)是 質(zhì)量輕，來源廣泛，可壓縮性強(qiáng)，粘度系數(shù)低對(duì)溫度變化不明顯，同時(shí)對(duì)環(huán)境。采用壓縮氣體進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的設(shè)備主要特點(diǎn)是 系統(tǒng)響應(yīng)，反應(yīng)靈敏，操控。但是 ，由于空氣的可壓縮性，負(fù)載對(duì)系統(tǒng)的傳動(dòng)性能影響較大，其控制精度無法；同時(shí)氣壓傳動(dòng)的系統(tǒng)工作壓力一般小于1MPa，因此，采用氣壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)的設(shè)備在系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)功率方面也有的限制，基于電力驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)以及氣壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)的適用性，對(duì)于戶外作業(yè)的同步頂升液壓系統(tǒng)使用液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)。
現(xiàn)代液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是 在實(shí)踐基礎(chǔ)上進(jìn)行深入研究逐漸形成規(guī)范的設(shè)計(jì)方法。通過結(jié)合的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，一般液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是 在滿足特定的工作性能、性以及穩(wěn)定性等要求的前提下，所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)要滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，工作，使用和維護(hù)方便，人機(jī)友好性高，使用壽命長(zhǎng)以及可擴(kuò)展等多項(xiàng)條件。然而液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程并沒有固定的順序，不同設(shè)計(jì)步驟之間需要來回進(jìn)行修改和完善，這樣才能設(shè)計(jì)出性能完善，狀態(tài)良好的液壓系統(tǒng)。
