某防爆液壓提升機電液伺服調(diào)速控制方案分析

目前礦井提升機主要有電控和液壓兩種形式。液壓提升機利用液壓馬達直接或通過減速箱來拖動卷筒而實現(xiàn)容器的升降，具有性能優(yōu)越、功率質(zhì)量比大等特點，在煤礦中有廣泛的應用，是高瓦斯礦井提升物料、設備和人員的主要設備。近年來，液壓提升機面臨與電控提升機的競爭，其主要原因是目前的液壓提升機自動化水平低，操控性差，以及其液壓系統(tǒng)常有的滲漏、故障多、噪聲大等問題。以電液伺服控制為代表的現(xiàn)代控制方式將顯著提升液壓提升機的綜合性能，增強其市場競爭力，是液壓提升機發(fā)展的方向。在現(xiàn)有液壓提升機的液壓驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點，通過對泵控馬達電液伺服調(diào)速系統(tǒng)的實驗與分析，針對傳統(tǒng)液壓提升機的自動化改造，提出了兩種可行的電液控制方案。
　　現(xiàn)有電液控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點
　　液壓提升機采用變量泵控定量馬達容積式調(diào)速，即司機操作減壓式先導閥向比例油缸輸入壓力逐漸變化的油液，以控制伺服閥閥芯行程，伺服閥又通過差動油缸控制變量泵的斜盤傾角大小，從而改變系統(tǒng)液流的大小和方向，控制液壓馬達的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，實現(xiàn)罐籠的升降。簡言之，司機操作手柄控制系統(tǒng)流量，實現(xiàn)對負載的升降和運行速度的控制，屬于手動開環(huán)的控制，其存在以下問題。
　　開環(huán)控制，轉(zhuǎn)速可控性差，位置精度低，嚴重影響提升效率；②驅(qū)動與制動存在協(xié)同性問題，易出現(xiàn)“上坡起動負載瞬時下滑”，停車時壓力沖擊，危及   運行；③依靠人工操作和監(jiān)控，自動化水平低，性差。
　　換向閥控制盤閘的啟閉，實現(xiàn)提升機的制動。泵控驅(qū)動與閥控制動的協(xié)同工作過程如下：為防止啟動時負載下滑，盤閘開啟，隨指令信號增大，馬達力矩建立起來后，盤閘才開啟，提升機得以運轉(zhuǎn)；當處于低速爬行階段，重物接近終點時，給變量泵零信號，同時盤閘制動，既避免了制動時的壓力沖擊，又實現(xiàn)準確停車。驅(qū)動、控制和加載系統(tǒng)，其通過雙滑輪組提升1t重物，行程3m，設有上過卷、上停車、下停車、下過放4個接近開關(guān)，當重物低速爬行時，利用上、下停車接近開關(guān)，實現(xiàn)停車位置控制，以位移累積誤差。
　　變量泵選用德國力士樂A4V電液比例排量調(diào)節(jié)泵，能在工作壓力下，通過伺服比例閥以閉環(huán)方式控制變量活塞位移，從而改變斜盤的傾角，實現(xiàn)泵要液壓提升機的綜合操控性能，改變現(xiàn)有的手動開環(huán)控制模式，進而采取自動閉環(huán)控制，而合理的電液伺服控制方案是實現(xiàn)自動閉環(huán)控制的   要問題。