淺析ST3-D型液壓站工作原理

凡口鉛鋅礦邱景標引言隨著科技的進步，社會的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中對技術(shù)革新和安全操作的要求越來越高。豎井提升機中，隨著《國家安全生產(chǎn)法》的不斷完善，要求工礦企業(yè)在安全生產(chǎn)目標上上一個新的臺階，從而對豎井提升中安全生產(chǎn)中重要一環(huán)的液壓站提出了更高要求。傳統(tǒng)液壓站只是提供了純粹的制動工作，安全制動上只提供了二級制動，而且是恒力矩制動，安全性能低，對提升機的機械設備會造成傷害，從而增加了設備的維護成本，減少了設備的使用壽命。找到一種安全性能高、且制動可控、對接性強、狀態(tài)可視化、維護成本低的新型液壓站是眾多工礦企業(yè)的所望。而純德國原裝進口的ST3-D型液壓站是這一方面的佼佼者。越來越受到國內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)的青睞。2.ST3-D型液壓站的介紹ST3-D型液壓站為德國原裝進口設備，其生產(chǎn)和元器件工藝要求都嚴格遵守歐共體的相關(guān)法規(guī)，具有很高的可靠性和耐用特點。作為新型液壓站的典范，ST3-D型液壓站其硬件組成部分明朗而簡單，其組成部分具有集成化特性。ST3-D型液壓站機械部分主要由油缸、閘座及閘盤、兩套液壓站及各種管道閥體構(gòu)成；其電控硬件組成部分主要由兩套PLC、兩臺油泵電機、斷路器、接觸器、繼電器、各檢測元件、其它元器件、三面主控柜、一面液壓站控制柜、多個閘座箱構(gòu)成，各柜體之間由控制電纜及通訊電纜連接。ST3-D型液壓站為雙泵雙閥系統(tǒng)，可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)和轉(zhuǎn)向閥切換泵與閥。其電控系統(tǒng)具有與其對接電控系統(tǒng)的完全獨立性。ST3-D型液壓站電氣控制系統(tǒng)是由兩套PLC為核心組成，兩套PLC分別為主、副控，相互監(jiān)視。當任何一個PLC檢測出故障信號時，都會依據(jù)相應的故障性質(zhì)閉鎖或制動，且能夠通過OP面板顯示故障信息。作為提升機電控系統(tǒng)的一部分，液壓站閘控系統(tǒng)的電氣部分包括：液壓油泵的控制和檢測、制動器的監(jiān)測、液壓站閥體的控制和監(jiān)測、液壓控制回路的控制和監(jiān)測、與提升機電控系統(tǒng)對接信號的控制和監(jiān)測、各種制動作用下的控制和監(jiān)測。3.ST3-D型液壓站的工作原理（1）液壓站采用一泵兩站模式，主泵POS和POS提供制動油壓，提供140BAR的壓力，并對蓄壓器提供壓力。輔助泵POS和POS用于過濾油和油溫冷卻。在工作中，泵與相應的閥體提供需要的制動方式和壓力及泄壓工作。（2）POS和POS為加熱器與POS12溫度檢測一同工作。當溫度小于25℃加熱，35℃不加熱，大于35℃啟動風機，45℃停止風機，65℃停液壓站并報警。POS30為過濾器，可以對液壓油進行過濾清潔。POS39、POS53、POS57為換向閥，可通過這三個閥的控制來實現(xiàn)工作制動、恒減速、恒力矩之間的切換。POS47蓄壓器在每次啟動液壓站后蓄壓，壓力蓄到130公斤。POS24在每次敞閘后蓄壓，壓力保持在30-40公斤左右。POS閥體和POS閥體為串聯(lián)作業(yè)，分別有PLC1和PLC2控制。為帶電關(guān)閉工作方式，在制動中第一次快速減壓由43閥實現(xiàn)。當POS43閥發(fā)生故障，可實現(xiàn)本次制動任務，下次不可開閘。每個4.ST3-D型液壓站的制動方式依據(jù)不同的工藝和安全要求，ST3-D型液壓站具備有三種制動方式，分別為：工作制動、恒減速制動、恒力矩制動。三種制動方式可依據(jù)軟件程序?qū)﹂y體的控制實現(xiàn)，其中對POS39閥、POS53閥、POS57閥的控制可實現(xiàn)對制動方式的切換。各種制動方式下三種閥體的得失電狀態(tài)如下圖（1）395753工作制動√×√恒減速×√√恒力矩×××圖（1）現(xiàn)根據(jù)生產(chǎn)實際情況和工藝要求及各種制動下的控制方式對不同的制動方式進行介紹。工作制動在液壓安全回路上，啟動液壓站后，POS53閥得電，屏蔽恒力矩制動油路。油泵首先給POS26號蓄壓器充壓得到工作壓力，此時POS39閥得電，泵壓力通過POS39閥可直接作用到閘上。POS57閥得電，油路壓力不可控。在手柄位置敞閘時，根據(jù)敞閘位置可控和閥體油路大小，當全松閘時，和閥體油路完全堵死，油泵輸出的工作壓力直接作用到閘盤上，閘盤松閘，提升機可運行。當需要停機操作時，速度降到S下，制動手柄零位，和閥體油路完全通，全泄壓，作用到閘盤上的壓力迅速泄到殘壓，制動器抱閘。需要說明的是和為串聯(lián)作業(yè)，分別有PLC1和PLC2控制。為帶電關(guān)閉。在制動中第一次快速減壓有POS43閥實現(xiàn)。當43閥發(fā)生故障，可實現(xiàn)本次制動任務，下次不可開閘。每個POS43閥都有放大電路板控制，放大電路版將PLC輸出的弱電信號放大處理后傳輸?shù)介y體上。POS43閥有反饋，可檢測閥芯工作位置。在放大電路版上，如果板的最下面燈亮，表示反饋線路有故障。圖（2）紅色表示供閘盤的油路藍色表示回油箱油路恒力矩制動在出現(xiàn)提升機或液壓站故障時，恒減速制動作用失敗，液壓站就會進行恒力矩制動。當然，在液壓站電源丟失和液壓控制通訊站點丟失情況下等故障時，也會進行恒力矩制動。通過圖（1）可知，在恒力矩制動下POS39、POS53、POS57全失電，恒減速和工作制動油路被切除。接通恒力矩制動油路。POS38為單向閥，在第一次敞閘動作下，油路通過POS38閥，對蓄能器POS24充壓，蓄能器壓力可通過節(jié)流閥POS54和安全閥POS55進行限制，使其保持在恒力矩制動壓力，POS54節(jié)流閥可調(diào)節(jié)壓力下降時間，用戶可通過實際情況調(diào)節(jié)。在制動工作下，可通過POS54和安全閥POS55泄壓，當POS54和安全閥POS55出現(xiàn)問題是，也可以通過POS56和POS63（可根據(jù)程序設置其完全泄壓時間）進行泄壓，保證制動安全。圖3紅色表示供閘盤的油路藍色表示回油箱油路恒減速制動提升機和液壓站運行中發(fā)生故障時，可進行安全制動及所謂的恒減速制動。這時候泵已經(jīng)停止工作，POS43閥斷電，在極短時間內(nèi)讓油壓由140BAR減小到10BAR左右，之后油路封死。POS53閥帶電恒力矩制動油路被封死。POS53閥帶電接通恒減速油路，恒減速情況下制動由POS26蓄能器提供制動油壓，POS59閥根據(jù)速度反饋可調(diào)節(jié)回油路的速度來調(diào)節(jié)油壓，保證加速度控制在-1.6M/S2左右。當速度小于0.5M/S時，POS53閥斷電，POS63閥帶電將制動油泄回油箱，抱閘停車。具體恒減速制動下油路圖如圖（4）.圖（4）紅色表示供閘盤的油路藍色表示回油箱油路在圖（4）中可看到POS59閥下有一個溢流閥POS58閥，POS58閥可以防止POS59閥壞掉時降壓過快，也可防止POS59閥pid過深調(diào)節(jié)，可手動調(diào)節(jié)POS58閥，POS58閥的壓力控制在比恒力矩壓力低點。5.結(jié)語ST3-D型液壓站由于其工藝復雜，且其PLC控制的程序塊量大，資料少等困難使很多初學者對其望而卻步，作者因有幸參與了一臺ST