一種下行膠帶機盤式制動器液壓控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制動器控制系統(tǒng)，特別涉及一種下行膠帶機盤式制動器液壓控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]膠帶運輸機是目前在各行業(yè)中廣泛應(yīng)用的運輸設(shè)備，在煤礦等礦山企業(yè)中，因其運輸量大、運輸效率高的優(yōu)點擔(dān)負著大部分甚至全部的原煤運輸任務(wù)。因受地質(zhì)條件、采場布置等因素影響，不可避免的會出現(xiàn)膠帶機上行運輸、水平運輸、下行運輸以及上述幾種條件同時出現(xiàn)的情況。當(dāng)出現(xiàn)有長距離下行運輸?shù)那闆r時，由于下行膠帶機在承載石料重載的情況下，突然停機，再次啟動時，由于下行的負載勢能造成的下拉拖動力矩超過了電動機的低速啟動力矩，使得變頻驅(qū)動電動機在內(nèi)的控制系統(tǒng)產(chǎn)生拖動失步情況，引起膠帶機下滑，出現(xiàn)飛車現(xiàn)象，此時電動機電流會在4秒內(nèi)迅速上升到630A以上，持續(xù)不到8秒后保護跳停，同時因電機溫度偏高，有可能出現(xiàn)電動機燒毀的事故，并且因膠帶機飛車可能造成石料堆積、設(shè)備損壞的事故，給正常生產(chǎn)帶來安全隱患。
[0003]下行膠帶機最關(guān)鍵的是要處理好緊急制動以及制動飛車的問題，現(xiàn)有技術(shù)中，解決這些問題最常用的方式是使用盤式制動器，在膠帶機重載啟動的狀況下，通過盤式制動器對電動機減速機驅(qū)動輸出軸端施加一個制動力矩，用于抵消克服膠帶機的重力勢能拖動下滑力矩，使電動機基本處于一個零力矩啟動狀態(tài)，以保證電動機的正常工作運行。但是現(xiàn)有的盤式制動器通過液壓控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)進入制動閘的油壓P大小以達到改變制動力矩的目的。如圖1所示，現(xiàn)有的液壓控制系統(tǒng)主要由粗濾油器1、油栗2、油栗電動機3、單向閥4、精濾油器5、蓄能器6、壓力表7、液控換向閥8、溢流閥9，安全閥10和調(diào)速閥11組成?？刂葡到y(tǒng)接收松閘指令后，啟動油栗電動機，液控換向閥自動推到工作位，油壓P逐漸上升，蓄能器充液，直至達到溢流閥的設(shè)定壓力，與此同時，制動力矩減小，下行膠帶機將在負載帶動下緩慢啟動，或由主電機直接按要求啟動下行膠帶機，當(dāng)下行膠帶機接收到停車指令后，控制系統(tǒng)控制油栗電動機停止工作，液控換向閥復(fù)位，由于安全閥的作用，液壓回路中的油壓快速將到貼閘皮位置，然后油壓P按照調(diào)試閥和蓄能器的聯(lián)合作用，油壓自動反饋減小，使下行膠帶機停車減速度保存在0.1-0.3m/s2，直到下行膠帶機完全停止?？梢姮F(xiàn)有技術(shù)主要是通過控制液控換向閥、溢流閥、安全閥和調(diào)速閥來改變油壓P的大小的，不能按照下行膠帶機的電動機實時運行電流達到精確控制制動器制動力矩的大小，難以適應(yīng)下行膠帶機運輸?shù)V石時復(fù)雜多變的運輸情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種下行膠帶機盤式制動器液壓控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)中根據(jù)下行膠帶機變頻器的電動機實時運行電流確定最合適的制動器制動力矩，然后通過制動力矩調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)比例閥的開口大小，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)液壓站的出口壓力，即實現(xiàn)對制動器制動閘的油壓P大小的調(diào)節(jié)，具有制動器制動力矩調(diào)節(jié)精度高的優(yōu)點。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述下行膠帶機盤式制動器液壓控制系統(tǒng)的控制方法。
[0006]本發(fā)明的第一目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種下行膠帶機盤式制動器液壓控制系統(tǒng)，包括第一液壓控制系統(tǒng)，所述第一液壓控制系統(tǒng)包括依次連接的油箱、第一粗濾油器、第一油栗、第一精濾油器和第一單向閥，其中第一單向閥的出口分別連接蓄能器和盤式制動器的進油管，所述第一油栗連接有第一油栗電動機；所述第一液壓控制系統(tǒng)還包括控制器、第一換向閥、第一安全閥、第一比例閥、第一溢流閥和第一調(diào)速閥；其中第一換向閥包括第一油口、第二油口和第三油口，第一油口根據(jù)第一換向閥的工作狀態(tài)與第二油口或者第三油口連通；所述第一換向閥的第一油口與蓄能器連接，第二油口分別通過第一溢流閥和第一調(diào)速閥連接油箱，第三油口通過第一比例閥連接油箱，蓄能器通過第一安全閥連接油箱；所述第一比例閥電連接控制器，通過控制器控制第一比例閥的開口大小。
[0007]優(yōu)選的，還包括第二液壓控制系統(tǒng)和第三換向閥，所述第二液壓控制系統(tǒng)包括第二粗濾油器、第二油栗、第二精濾油器、第二單向閥、第二換向閥、第二安全閥、第二比例閥、第二溢流閥和第二調(diào)速閥；所述第二油栗連接有第二油栗電動機；
[0008]油箱依次連接第二粗濾油器、第二油栗、第二精濾油器和第二單向閥，第三換向閥包括第一油口、第二油口和第三油口，第一油口根據(jù)第三換向閥的工作狀態(tài)與第二油口或者第三油口連通；第三換向閥的第一油口連接盤式制動器的進油管，第二油口連接第一單向閥的出口，第三油口連接第二單向閥的出口；第一單向閥通過第三換向閥的第一油口和第三油口的連通連接盤式制動器的進油管，第二單向閥通過第三換向閥的第二油口和第三油口的連通連接盤式制動器的進油管；
[0009]其中第二換向閥包括第一油口、第二油口和第三油口，第一油口根據(jù)第二換向閥的工作狀態(tài)與第二油口或者第三油口連通；所述第二換向閥的第一油口與蓄能器連接，第二油口分別通過第二溢流閥和第二調(diào)速閥連接油箱，第三油口通過第二比例閥連接油箱；蓄能器通過第二安全閥連接油箱；所述第二比例閥電連接控制器，通過控制器控制第二比例閥的開口大小。
[0010]優(yōu)選的，所述第一換向閥為二位四通電磁換向閥，通過通電狀態(tài)控制第一換向閥的工作狀態(tài)使得第一換向閥的第一油口與第二油口或者第三油口連通。
[0011]更進一步的，所述第二換向閥為二位四通電磁換向閥，通過通電狀態(tài)控制第二換向閥的工作狀態(tài)使得第二換向閥的第一油口與第二油口或者第三油口連通。
[0012]更進一步的，所述第三換向閥為手動的二位四通換向閥，通過手動控制第三換向閥的工作狀態(tài)使得第三換向閥的第一油口與第二油口或者第三油口連通。
[0013]優(yōu)選的，所述第一單向閥出口通過閥門連接壓力表；所述控制器為PLC。
[0014]本發(fā)明的第二目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種基上述下行膠帶機盤式制動器液壓控制系統(tǒng)實現(xiàn)的下行膠帶機盤式制動器液壓控制方法，包括以下步驟:
[0015]開閘控制步驟:
[0016]S1、當(dāng)下行膠帶機接收到開閘指令時，控制第一油栗電機運行以及第一換向閥中第一油口和第三油口連通；
[0017]S2、制動油通過油栗、第一精濾油器和第一單向閥后進入到蓄能器和盤式制動器的進油管；蓄能器通過第一換向閥中第一油口和第三油口與第一比例閥連通，通過第一安全閥和第一比例閥回油；
[0018]S3、控制器在下行膠帶機啟動時讀取下行膠帶機電動機運行電流，經(jīng)過運算和判斷，確定制動器當(dāng)前需要的制動力矩控制數(shù)值，并且控制器根據(jù)制動力矩控制數(shù)值調(diào)節(jié)第一比例閥開口的大??；
[0019]S4、蓄能器內(nèi)油量根據(jù)第一比例閥開口的大小得到調(diào)節(jié)，蓄能器內(nèi)油量逐漸上升，盤式制動器進油管中的壓力也隨之提升，從而逐漸撐開對制動盤產(chǎn)生制動力矩的閘瓦，使得制動力矩隨盤式制動器的工作壓力增大而減小，當(dāng)下行膠帶機正常運轉(zhuǎn)時，盤式制動器進油管的壓力達到最大，無制動力矩；
[0020]抱閘控制步驟：
[0021]S11、當(dāng)下行膠帶機接收到停車指令時，控制第一換向閥中第一油口和第三油口連通；
[0022]S22、蓄能器通過第一換向閥中第一油口和第三油口與第一比例閥連通，蓄能器內(nèi)的油通過第一比例閥和第一安全閥回流至油箱；控制器控制第一比例閥的電流逐漸變小，即調(diào)節(jié)第一比例閥的開口逐漸變大；
[0023]S33、蓄能器內(nèi)油量逐漸下降，盤式制動器進油管中的壓力也隨之下降，對制動盤產(chǎn)生制動力矩的閘瓦的支撐力下降，此時制動力矩隨盤式制動器的工作壓力增小而逐漸增大，直至盤式制動器抱閥完畢，控制第一油栗電動機停止運行，實現(xiàn)制動。
[0024]優(yōu)選的，還包括下行膠帶機盤式制動器液壓控制系統(tǒng)突然斷電時控制步驟，具體如下：
[0025]S111、當(dāng)下行膠帶機盤式制動器液壓控制系統(tǒng)突然停電時，第一換向閥失電換向復(fù)位，第一換向閥中第一油口和第二油口連通；同時第一油栗電機處于停止運行狀態(tài)；
[0026]S222、蓄能器通過第一換向閥中第一油口和第二油口分別與第一溢流閥和第一調(diào)速閥連通；蓄能器內(nèi)油壓迅速下降回到第一溢流閥所設(shè)定的壓力；
[0027]S333、第一溢流閥阻止回油，通過第一調(diào)速閥回油，蓄能器內(nèi)油壓下降，同時盤式制動器進油管中的壓力也隨之下降，對制動盤產(chǎn)生制動力矩的閘瓦的支撐力下降，此時制動力矩隨盤式制動器的工作壓力增小而逐漸增大，直至最后停機。
[0028]—種基于上述下行膠帶機盤式制動器液壓控制系統(tǒng)實現(xiàn)的下行膠帶機盤式制動器液壓控制方法，其特征在于：
[0029]當(dāng)?shù)谝灰簤嚎刂葡到y(tǒng)未出現(xiàn)故障時，控制第二液壓控制系統(tǒng)中第三換向閥的工作狀態(tài)使得第一油口和第二油口始終連通；包括以下液壓控制步驟：
[0030]開閘控制步驟：
[0031]XI、當(dāng)下行膠帶機接收到開閘指令時，控制第一油栗電機運行以及第一換向閥中第一油口和第三油口連通