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摘 要：随着科学技术的不断发展，对矿井提升机液压制动系统也提出了更高的要求。尤其作为矿井提升设备中的关键部分，矿井提升机在功能上能够起到帮助设备与人员进行升降、物料的下放以及煤炭提升等作用，其在实际生产过程中也可连接地面与矿井的井下。然而应用中受液压制动系统限制，很难发挥应有效果，对此需采取一定的优化改造措施。本文主要对提升机液压制动系统优化改造的必要性以及从回路设计角度对提升机液压系统的优化改造进行探析。
关键词：矿井提升机；液压制动系统；优化改造
前言：以“咽喉”设备著称的矿井提升机，在投入生产使用时的性能极大程度上受自身的液压制动系统影响。通常系统减速与安全停车都需通过液压制动系统决定，对设备是否安全运行以及工作人员生命安全产生极大影响。因此，如何进行矿井提升机液压系统的设计改造具有十分重要的意义。
一、矿井提升机液压制动系统设计改造必要性分析
（一）从制动系统作用角度
目前，常用的液压制动系统在构成方面主要集中在制动器与传动装置两方面。其中的传动装置在功能上主要对制动力矩结构进行调节与控制，而这种制动力矩的产生来源于制动器在制动盘上的直接作用。在类型上，制动系统也可分为以角移式、平移式为特征的油压与气压制动系统以及以液压控制为主的盘式制动系统。但应用较为广泛的主要为液压控制系统，在作用上主要表现为：首先，工作制动。具体指为在提升机减速过程中其制动作用。其次，停车制动。在停车或提升过程完毕后能够闸住提升机使其可靠运行。再次，安全制动。系统运行中可能存在一定的故障问题，需利用制动器松闸以防止系统收到破坏。最后，调绳制动。主要在进行调绳过程中确保双滚筒提升机的双滚筒能够得以有效控制。
（二）从液压制动系统存在问题角度
尽管液压制动系统应用过程中对提升机具有很大的作用，但其也存在一定不足之处，要求采用相应的优化改造措施。例如，系统中存在的不合理油压值制动减速度计算或制动时间等；由电液调压装置引起的无法进行稳定的制动调压情况；紧急制动时受管理或油质因素影响导致的管路回油不畅问题；制动器中蝶簧受过系统过高残压影响而无法展开，引起的制动力矩不足情况；系统出现如卡阀等电磁阀故障问题。因此针对其中存在的问题要求对液压制动系统进行优化改造[1]。
二、系统回路优化设计
液压制动系统在回路方面主要体现在正常制动、二级制动以及恒减速制动三种回路。一般系统能够可靠运行关键在于回路中的相关液压元件是否设计合理，而且为使提升机运行安全性的提高还需使系统整体安全系数进行增加。
（一）正常制动回路优化设计
矿井提升机在正常运行状态下，其基本过程主要表现在启动、加速、全速、减速以及完成工作等过程。而所提及的正常制动主要指直至矿井井底提升机都可正常运行，或井口需要进行制动的情况。优化设计过程中可使液压泵停止供油，在保证电磁铁得点的情况下，使高压球阀、电磁换向阀、两组制动器、压力滤油器以及溢流阀等进行回路，但设计中需注意保证溢流閥应做好电压信号的大小控制，确保溢流阀可具备标准的压力值，这样可实现提升机滚筒制动的目标。
（二）二级制动回路优化设计
由于提升机运行过程中，其中的恒减速制动系统极易出现故障问题，此时为通过恒力矩保证制动目标的实现便需利用二级制动回路。对其设计过程中，可发现当换向阀发生断电时，能够起到补油与稳压作用的主要为蓄能器，利用溢流阀进行系统压力值的设定便可完成二级制动的具体操作，尤其在电磁铁断电的情况下，仍可实现安全制动。因此，通过二级制动回路的优化设计可使提升机运行中出现的钢丝绳断裂事故发生概率降至最低。而且在一定程度上对冲击载荷差也可起到缓解作用，使制动的有效性得以保障。
（三）恒减速制动回路的优化设计
恒减速制动在提升机运行中具有逐渐减速的功能，可避免因制动减速存在较大差值而引起的断绳事故。进行优化设计过程中需对其中的核心元件，即伺服阀的优化改造，通过对其准确定位以及精度的控制使系统响应加快。同时，还需将角编码器设置与提升机滚筒位置，确保电液伺服阀控制器能够接收滚筒转速信号，再将其与预期速度信号值比较分析以实现对伺服阀的控制。通过恒减速液压回路的控制便能实现恒减速制动目标。优化设计过程中，首先可使设备停止运行，利用减压阀进行压力值的设置，直至蓄能器完成冲压过程再令液压系统运行工作。若提升机需恒减速制动，可使电磁铁得电并将电磁换向阀断电，此时的系统压力会随伺服阀阀芯移动而降低。而系统在蓄能器的持续供油下将提升压力，这样便可保证恒减速制动得以实现[2]。
三、系统安全系数设计
为使矿井提升机能够可靠运行，对液压制动系统的安全系数也需进行设计。具体体现在：首先，系统引用两套供油装置。两套液压泵供油装置的工作压力控制主要由各自比例调压装置实现，当其中一套装置发生故障问题时，另外一套供油系统可在高压球阀切换下继续运行，使矿井提升具备安全可靠性。其次，对制动安全系数的增加。安全系数增加的目的在于避免因换向阀的失误操作或油路堵塞情况等产生的制动失效情况。可将手动换向阀引入控制室内，确保油箱能够与制动阀油路相连接，但需注重手动换向阀的设置位置，防止出现瞬间制动的情况[3]。
结论：矿井提升机液压制动系统对优化是保证提升机可靠运行的必然手段。优化设计过程中需充分认识当前液压制动系统存在的问题，并从系统回路的优化设计以及安全系数的增加将事故发生概率降至最低，为实际生产带来更多的经济效益。
参考文献
[1] 冯新军，王丽格，李跃鹏，王进才，王海涛. 矿井提升机液压制动系统优化改造[J]. 煤矿安全，2010，07：62-64.
[2] 曲德臣. 矿井提升机液压制动系统设计[J]. 煤矿安全，2014，01：90-91+94.
[3] 李生军. 矿井提升机液压制动系统可靠性分析与探讨[J]. 中国矿山工程，2013，04：55-58.
关键词：矿井提升机；液压制动系统；优化改造
前言：以“咽喉”设备著称的矿井提升机，在投入生产使用时的性能极大程度上受自身的液压制动系统影响。通常系统减速与安全停车都需通过液压制动系统决定，对设备是否安全运行以及工作人员生命安全产生极大影响。因此，如何进行矿井提升机液压系统的设计改造具有十分重要的意义。
一、矿井提升机液压制动系统设计改造必要性分析
（一）从制动系统作用角度
目前，常用的液压制动系统在构成方面主要集中在制动器与传动装置两方面。其中的传动装置在功能上主要对制动力矩结构进行调节与控制，而这种制动力矩的产生来源于制动器在制动盘上的直接作用。在类型上，制动系统也可分为以角移式、平移式为特征的油压与气压制动系统以及以液压控制为主的盘式制动系统。但应用较为广泛的主要为液压控制系统，在作用上主要表现为：首先，工作制动。具体指为在提升机减速过程中其制动作用。其次，停车制动。在停车或提升过程完毕后能够闸住提升机使其可靠运行。再次，安全制动。系统运行中可能存在一定的故障问题，需利用制动器松闸以防止系统收到破坏。最后，调绳制动。主要在进行调绳过程中确保双滚筒提升机的双滚筒能够得以有效控制。
（二）从液压制动系统存在问题角度
尽管液压制动系统应用过程中对提升机具有很大的作用，但其也存在一定不足之处，要求采用相应的优化改造措施。例如，系统中存在的不合理油压值制动减速度计算或制动时间等；由电液调压装置引起的无法进行稳定的制动调压情况；紧急制动时受管理或油质因素影响导致的管路回油不畅问题；制动器中蝶簧受过系统过高残压影响而无法展开，引起的制动力矩不足情况；系统出现如卡阀等电磁阀故障问题。因此针对其中存在的问题要求对液压制动系统进行优化改造[1]。
二、系统回路优化设计
液压制动系统在回路方面主要体现在正常制动、二级制动以及恒减速制动三种回路。一般系统能够可靠运行关键在于回路中的相关液压元件是否设计合理，而且为使提升机运行安全性的提高还需使系统整体安全系数进行增加。
（一）正常制动回路优化设计
矿井提升机在正常运行状态下，其基本过程主要表现在启动、加速、全速、减速以及完成工作等过程。而所提及的正常制动主要指直至矿井井底提升机都可正常运行，或井口需要进行制动的情况。优化设计过程中可使液压泵停止供油，在保证电磁铁得点的情况下，使高压球阀、电磁换向阀、两组制动器、压力滤油器以及溢流阀等进行回路，但设计中需注意保证溢流閥应做好电压信号的大小控制，确保溢流阀可具备标准的压力值，这样可实现提升机滚筒制动的目标。
（二）二级制动回路优化设计
由于提升机运行过程中，其中的恒减速制动系统极易出现故障问题，此时为通过恒力矩保证制动目标的实现便需利用二级制动回路。对其设计过程中，可发现当换向阀发生断电时，能够起到补油与稳压作用的主要为蓄能器，利用溢流阀进行系统压力值的设定便可完成二级制动的具体操作，尤其在电磁铁断电的情况下，仍可实现安全制动。因此，通过二级制动回路的优化设计可使提升机运行中出现的钢丝绳断裂事故发生概率降至最低。而且在一定程度上对冲击载荷差也可起到缓解作用，使制动的有效性得以保障。
（三）恒减速制动回路的优化设计
恒减速制动在提升机运行中具有逐渐减速的功能，可避免因制动减速存在较大差值而引起的断绳事故。进行优化设计过程中需对其中的核心元件，即伺服阀的优化改造，通过对其准确定位以及精度的控制使系统响应加快。同时，还需将角编码器设置与提升机滚筒位置，确保电液伺服阀控制器能够接收滚筒转速信号，再将其与预期速度信号值比较分析以实现对伺服阀的控制。通过恒减速液压回路的控制便能实现恒减速制动目标。优化设计过程中，首先可使设备停止运行，利用减压阀进行压力值的设置，直至蓄能器完成冲压过程再令液压系统运行工作。若提升机需恒减速制动，可使电磁铁得电并将电磁换向阀断电，此时的系统压力会随伺服阀阀芯移动而降低。而系统在蓄能器的持续供油下将提升压力，这样便可保证恒减速制动得以实现[2]。
三、系统安全系数设计
为使矿井提升机能够可靠运行，对液压制动系统的安全系数也需进行设计。具体体现在：首先，系统引用两套供油装置。两套液压泵供油装置的工作压力控制主要由各自比例调压装置实现，当其中一套装置发生故障问题时，另外一套供油系统可在高压球阀切换下继续运行，使矿井提升具备安全可靠性。其次，对制动安全系数的增加。安全系数增加的目的在于避免因换向阀的失误操作或油路堵塞情况等产生的制动失效情况。可将手动换向阀引入控制室内，确保油箱能够与制动阀油路相连接，但需注重手动换向阀的设置位置，防止出现瞬间制动的情况[3]。
结论：矿井提升机液压制动系统对优化是保证提升机可靠运行的必然手段。优化设计过程中需充分认识当前液压制动系统存在的问题，并从系统回路的优化设计以及安全系数的增加将事故发生概率降至最低，为实际生产带来更多的经济效益。
参考文献
[1] 冯新军，王丽格，李跃鹏，王进才，王海涛. 矿井提升机液压制动系统优化改造[J]. 煤矿安全，2010，07：62-64.
[2] 曲德臣. 矿井提升机液压制动系统设计[J]. 煤矿安全，2014，01：90-91+94.
[3] 李生军. 矿井提升机液压制动系统可靠性分析与探讨[J]. 中国矿山工程，2013，04：55-58.