礦井提升機制動系統(tǒng)是提升機系統(tǒng)重要組成部分,在煤礦生產(chǎn)中,輔助參與提升機的開車和停車制動,提供安全生產(chǎn)的條件。隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展和安全意識的提高,對礦井提升機制動系統(tǒng)的制動性能要求越來越高,新規(guī)程新標(biāo)準(zhǔn)都對安全制動系統(tǒng)提出了高的要求,恒減速安全制動作為制動系統(tǒng)的重要功能和現(xiàn)存的問題受到學(xué)者和專家廣泛的關(guān)注。針對目前恒減速液控系統(tǒng)設(shè)計的不足和存在功能切換的缺陷,深入分析總結(jié)經(jīng)驗,結(jié)合新規(guī)定新標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計了安全轉(zhuǎn)換恒減速液壓站。在系統(tǒng)工作的任一時刻液控系統(tǒng)只能執(zhí)行一種制動方式,降低了制動失效的風(fēng)險,比現(xiàn)有的液控系統(tǒng)更安全更可靠。在電控方面,選擇以PLC為控制器的電控方案并對軟件進行了設(shè)計。為了提高恒減速制動的性能,利用RBF整定PID的算法對提升機滾筒速度進行自適應(yīng)跟蹤控制,通過現(xiàn)場的測試數(shù)據(jù)建立了RBF模型,利用Matlab仿真的方式對比分析驗證了控制算法能較好地提高恒減速制動性能。為了解決實驗帶來的風(fēng)險問題,采用虛擬仿真技術(shù),搭建了以simulink為主的礦井提升機恒減速制動系統(tǒng)聯(lián)合仿真實驗臺,模擬了提升機安全制動過程。著重對比分析了恒減速制動失效后切二級恒力矩制動后,伺服閥故障對二級恒力矩制動造成的影響。驗證了具有安全切換功能的恒減速液壓站能有效避免因恒減速失效后帶來的安全制動失效問題,設(shè)計的恒減速制動液壓回路更安全可靠。該論文有圖70幅,表17個,參考文獻78篇。
【學(xué)位單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：TD633
【部分圖文】：

碩士學(xué)位論文2提升機制動系統(tǒng)是提升機運行到安全停止的制動系統(tǒng)，直接影響提升機的正常工作與安全制動，它主要有機械部分（制動閘組）、液壓部分（液壓站）和電氣部分（電控柜）等組成，如圖1-3所示。圖1-3提升機制動系統(tǒng)Figure1-3Hoistbrakesystem目前，提升機制動的控制方式有工作制動和安全制動。工作制動是提升機在每次正常提升結(jié)束時需要進行停車執(zhí)行的制動方式，是提升機主要的制動方式；安全制動是提升機在運行過程中，如果發(fā)生意外，如提升容器超速，為了保護人員、設(shè)備等安全，執(zhí)行的一種安全制動方式，安全制動一般不會發(fā)生，是煤礦安全生產(chǎn)的一種保障；除此之外，制動系統(tǒng)也輔助提升機正常開車。安全制動系統(tǒng)的制動方式大體分為三種：恒力矩一級安全制動、恒力矩二級安全制動、恒減速安全制動。在控制系統(tǒng)來看，恒力矩制動系統(tǒng)是開環(huán)控制系統(tǒng)，恒減速制動系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)。恒力矩制動系統(tǒng)的制動方式是始終以恒定的制動力矩執(zhí)行制動，當(dāng)提升容器經(jīng)過減速點后位于井口的時候，如果發(fā)生緊急情況，應(yīng)當(dāng)執(zhí)行一級恒力矩制動，一級制動是制動閘組一次性施加全部的制動力矩于滾筒；當(dāng)提升容器位于井中的時候，如果發(fā)生緊急情況，應(yīng)當(dāng)執(zhí)行二級恒力矩制動，二級制動是制動閘組先施加部分的制動力矩于滾筒，一段時間后，又施加全部的制動力矩于滾筒。恒力矩制動方式的制動力矩是按提升系統(tǒng)全載下放的工況來確定的，數(shù)值一旦確定后基本上不會發(fā)生改變，對于不同的工況，所需的制動力也是不一樣的。因此，采取這種制動方式不同的工況會產(chǎn)生不同的制動減速度，導(dǎo)致鋼絲繩張力變化過快會產(chǎn)生較大的機械沖擊、降低設(shè)備的使用壽命。恒減速制動系統(tǒng)是通過閉環(huán)反饋的方式實時控制提升機制動，電控系統(tǒng)檢測滾筒的速度，實時通過液壓站控制盤式

度進行制動，使制動過程更平穩(wěn)、安全[37]。剖析現(xiàn)有的恒減速液壓制動系統(tǒng)，總結(jié)存在的不足以及隱患，并結(jié)合新的規(guī)程新的標(biāo)準(zhǔn)以安全可靠為主要目的對恒減速液壓制動系統(tǒng)回路進行詳細設(shè)計并詳述其工作原理。本章設(shè)計的提升機制動系統(tǒng)為切換式恒減速制動系統(tǒng)。2.1液控系統(tǒng)的組成（CompositionofHydraulicControlSystem）礦井提升機恒減速電液控制系統(tǒng)是集機械、電氣（子）、液壓為一體的復(fù)雜控制系統(tǒng)，是提升系統(tǒng)啟�？刂频挠行侄�，同時也是安全生產(chǎn)的一道保障�？刂葡到y(tǒng)主要有三個部分組成：電控柜、液壓站、制動器。如圖2-1所示。圖2-1控制系統(tǒng)的組成Figure2-1Componentsofthecontrolsystem電控柜是整個控制系統(tǒng)核心，對整個系統(tǒng)起控制、協(xié)調(diào)的作用；液壓站是受控于電控系統(tǒng)，用來調(diào)節(jié)制動油壓大��；制動器是產(chǎn)生制動力的執(zhí)行機構(gòu)。恒減速控制系統(tǒng)一般為閉環(huán)控制系統(tǒng)，控制大致過程為：系統(tǒng)實時監(jiān)測采集液站壓運行的狀態(tài)，滾筒的運行狀況，當(dāng)發(fā)生意外情況時，如滾筒超速運行，電控柜發(fā)出控制信號，控制液壓站相應(yīng)的電磁閥執(zhí)行動作，然后受控的液壓站輸出相應(yīng)的控制油壓力，制動閘組受油壓力的調(diào)節(jié)后輸出相應(yīng)的制動力，制動力的大小控制滾筒的速度，調(diào)控后的速度實時反饋到電控柜，經(jīng)過快速的反饋調(diào)節(jié)控制，最后直至提升滾筒速度減到為零，可靠閘住提升滾筒，完成制動功能。圖2-2為信號滾筒制動信號能量的傳遞圖。

潛；すぷ魅嗽鋇?生命健康。該功能是制動系統(tǒng)至關(guān)重要的功能。因此，礦井提升機制動系統(tǒng)保障著煤礦的安全生產(chǎn)，無論是否發(fā)生緊急情況，系統(tǒng)都應(yīng)該做到可靠的制動，研究制動系統(tǒng)的組成和工作機理對提高系統(tǒng)的安全性有重要意義。2.1.1液壓站液壓站是由各種液壓元件集成在一起構(gòu)成的液壓裝置，按照工作任務(wù)的要求，通過對控制元件的設(shè)計來實現(xiàn)對來自動力元件產(chǎn)生的壓力油進行調(diào)節(jié)，控制執(zhí)行元件把能量傳遞到機械上，來完成各種規(guī)定的動作來從事生產(chǎn)活動。從能量上來說，液壓系統(tǒng)就是將能量從一種形式變成另一種形式[38]。圖2-3為液壓站實物圖。圖2-3液壓站實物圖Figure2-3Physicaldrawingofhydraulicstation液壓動力元件是將機械能（如電機產(chǎn)生的動能）轉(zhuǎn)換為液壓能的元件，主要為液壓泵；執(zhí)行元件的功能與動力元件相反，將液壓能轉(zhuǎn)化成其他形式的機械能如液壓馬達、液壓缸等；控制元件是液壓系統(tǒng)中最復(fù)雜的元件，同時是設(shè)計液壓站的最難最關(guān)鍵的部分，主要對油液的流向、流量、壓力進行調(diào)節(jié)，如單向閥、節(jié)流閥、穩(wěn)壓閥等；輔助元件是液壓系統(tǒng)的輔助性元件，如油箱、蓄能器、油管等；液壓油的種類較多，主要各種物質(zhì)調(diào)節(jié)成粘溫特性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的油液，
【參考文獻】

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