安居煤矿 ABB液压站原理及应用分析

刘芝凯

摘要：ABB液压站是提升机制动系统的关键设备，是集机、液电一体的恒减速制动系统，由高性能、集成化的液压控制元件组成；通过对ABB液压系统恒减速控制制动系统和液压制动系统的原理分析可知，较好了改善了制动性能，有效地提高了提升机的安全性。为确保提升机安全可靠运行，加强系统维护，提高专业水平也必不可少。

关键词：ABB液压站；原理；分析

1 ABB液压站的构成

1.2总体说明

1.2 .1泵单元

泵单元包含一个压力补偿变排量泵（由一个三相 4kW 电机驱动）。液压站可配备一个或两个泵单元，当其中的一个泵在运行时，另一个泵将处于待机状态。

如果制动系统配备了一个重物下放（驱动）提升系统，那么液压站还将包括一个配有电机（24VDC 电池驱动）的泵单元。泵单元装在油箱下面，无需将油排出即可进行维修。每个泵单元的抽吸管道都有一个关闭阀门，这个关闭阀门由一个限位开关进行监控，限位开关可以提示控制系统阀门是否打开。如果液压站配有一个以上的泵单元，压力侧将会安装一个或两个（取决于泵单元的数量）往复阀，从而使控制系统可以在无需手动改变阀门的条件下对泵单元之间的变化进行控制。从泵单元中流出的油会通过一个带有电动可视化阻塞指示器的油过滤器。由于在急停时油会反方向流经过滤器，因此过滤器中内置了一个单向阀，从而使反向流动的油绕开过滤器，否则它会对过滤器造成损坏。

1.2.2液压控制单元

液压控制单元是一个阀块，所有的阀门、传感器等都安装在其中。这样可以将所需管件降至最少，并且安装过程清洁且易操作。同时它还可以尽可能地减少泄露源。出于安全考虑，阀块及其阀门设计有两套并行阀门系统，这两套系统都可以降低油压，并且任何一套系统都可以为安全停止提升提供适当的制动力。

1.2.3电气和液压连接

在柜子前门的内侧有一个电气接线盒，除电机外，所有电气信号的传输线路都预先布置在这里。所有进入液压站柜的线缆都应从背面中间紧贴地板进入，与进入柜子的液压管道相邻。液压站文档中包含电气接线盒的接线端子示意图。与制动架的连接包括一个出油管道和两个回油管道。这三个管道经过处理与20 mm OD 液压管道相连。如果制动系统包括两个互相连接的液压站，柜子的出油液压连接中应该安装一组切换阀。切换阀配有限位开关，限位开关预先连接了电气接线盒，可以对阀门进行位置控制。

1.2.4压力开关

35 号压力开关设定为在压力减小到1.5MPa 时切换。使用此开关可以检查32 号阀门是否如上所述被打开。34 号压力开关设定为在压力增加到12.5MPa 时切换。使用此开关可以检查蓄油器中预充氮气的压力是否在建议压力(PPC = 10 – 8.5MPa)之内。蓄油器内活塞的行程是受限的。如果蓄油器的预充压力小于 8.5Mpa，当液压系统加压到此压力值时氮气压力将不会达到PMAX。

2 ABB液压站的工作原理

2.1制动器抬起及常规停车

ABB液压泵由一个带过载保护的轴塞式变量泵和单速马达组成，轴塞式变量泵用来给液压控制元件提供压力。当松闸时，蓄能器达到最大压力(P =14．5MPa)。松闸完成以后，液压泵仅需要提供补偿系统能量的损失压力。变量液压泵自动降低流量输出，维持系统压力为 14.5±0.5MPa。

ABB液压站为了能达到恒减速制动，满足制动要求，各阀的压力按照表1要求值进行设定。

表1 ABB液压站阀设定值

ABB液压站阀设定值
蓄能器	10MPa	阀132min	4.9MPa	阀37	4.9MPa
阀142	18.5MPa	阀11	9.0MPa	阀16	6.0MPa
阀132max	17.2MPa	阀25	8.7MPa

ABB液压系统阀的压力值按照表1设定后，控制系统通过一个信号控制器给出各种指令，实现连续、光滑的松、施闸。在自动条件下的工作过程如下：当主松闸命令给出时，通过激活控制阀32和比例调节阀37使工作油压将上升到8．5MPa；通过增加比例调节阀37的控制电压，让油压短时间内上升到l1MPa，压力能被减少到一合适的值进行预松闸；当主松闸命令发出一定时间后，通过激活控制阀16使油压上升到最大，让闸完全敞开；当罐笼刚到达停车位置时，通过释放控制阀16使压力下降到11MPa，工作闸进行预贴闸；在停车位置主松闸命令消失时，通过减少比例调节阀37的电压使压力减少到8.5MPa；油压减少到6.5MPa后，延时一定时间后，通过短时间释放控制阀132使油压减少到设定水平(安全电路跳闸时最大允许油压)；两通道控制中的第一个施闸命令到时，比例调节阀37被完全释放，油压将保持在一较低压力；两通道控制中的第二个施闸命令到时，阀32释放，闸压力逐渐减少到零，此时阀132又被激活。液压阀的顺序动作，构成了液压系统自动条件下的下压力一时间曲线(如图2所示)，以满足提升系统自动条件下的恒减速制动要求。

图2 压力—时间关系

3 液压站的维护

（1）检查液压站 目测液压站是否有漏油及其它的明显损坏，检查泵的工作温度和噪音水平是否正常。

（2）检查油位 每月两次对油位进行目测（油罐上的油位指示器），发现油位低，应查明原因，及时的补油，必须加注同型号的液压油。

（3）检查油位开关 应每年进行一次油位开关的检查（当油位开关被提起的时候会引起急停或者报警）。

（4）检查和更换滤芯 在正常工作条件下，滤芯应每年更换一次，而当更换液压油的时候滤芯也必须更换。滤芯装有电气的堵塞指示器，在调试完成后的一定时间内，滤芯的更换可能会非常频繁。

（5）更换液压油 正常工作状态下，应每年更换一次液压油。换油时，必须将邮箱清洗干净。

（6）检查蓄能器 如果蓄能器的压力由于泄漏而降低，制动过程将会受到影响，压力将会保持相对较长的时间。PB的时间可以通过轻微的打开或关闭流量控制阀17来进行改变，然而应当注意的是，必须随后对减压阀25进行调整，因为流量的增加会造成PB轻微的升高。如果氮气的压力降低到大约8mpa就应尽快的恢复到10mpa。

（7）检查闸间隙 因衬垫磨损所导致的间隙（即闸衬垫和闸盘之间的距离）的最大允许值为3mm，闸间隙保持在1.5-2.0mm，超过规定值及时的调整。

（8）检查管路 应定期检查管路的泄漏和管夹的损坏情况，若油路接头处发生漏油，必须立即修复。

（9）更换闸衬垫 当闸衬垫磨损严重并且在锁定块和闸盘之间只剩下5mm（最小2mm）时，建议更换闸衬垫。

4 结语

ABB液压站代表着一种国外恒减速制动系统液压系统水平。控制阀集中安装在阀座上，并采用双回路的设计，使得整个系统更安全，几乎可达到免维护的地步。这就要求我们在使用前必须了解系统的性能；加强人员的培训；增强责任心；这样才能发挥出设备的性能，保护安全，保障生产。

参考文献：

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[2] 史维祥．流体传动几个重要方面的发展[J]．液压气动与密封，2000，(1)：2—6

[3] 周士昌，周恩涛．液压传动与控制[M]．北京：机械工业出版社，2004．