0 引言

液压站是矿井提升机重要的安全和控制部件，它和盘形制动器组合成为一套完整的制动系统，为盘形制动器提供可以调节的压力油。一方面使提升机获得不同的制动力矩，使提升机正常地运转、调速、停车，另一方面在任何事故状态下，可以使盘形制动器的油压迅速降低到预先调定的某一值，经延时后，盘形制动器的全部油压值迅速回到零，使提升机处于全制动状态，以保证提升机的安全运行[1]。

根据《煤矿安全规程》(2016)第425条规定：“安全制动必须有并联冗余的回油通道”[2]。目前鹤煤公司矿井使用的TE160型液压站不满足要求，需对其进行改造，以便提高提升系统的安全可靠性，从而满足矿井安全生产需要。

1 TE160型液压站存在的问题和改造方案

1.1 主要存在的问题

如图1所示，A管(固定卷筒制动器)仅为1条回油通道，即G4、G5、G6阀组回油通道汇集为1条。根据《煤矿安全规程》(2016)第425条要求，其液压站内的回油通道必须冗余，即该部件总数量至少需要两个，且部件的类型一致，控制方式的要求一致[2]。由此，该类型液压站不满足现规程的要求，必须进行更换。

新课程强调教师的自我反思，反思不是一般意义上的“回顾”，而是思考、反省、探索和解决教育教学过程中存在的问题。反思可分为教学前、教学中、教学后反思。教学前反思具有预测性，使教学成为一种自觉的行为，有效地提高教师的分析能力；教学中反思具有调控性，使教学成为一种多向的互动，有助于提高教师的应变能力；教学后反思具有批判性，使教学成为一种理性的评价，有助于提高教师的总结能力。

设计是新伦敦小组多元识读教学法的核心理念，主要包括设计（theavailabledesign）、设计过程（designing）和再设计（redesigning）。设计是指语言文字、图像、动画、声音、色彩、表情等一系列符号设计。多元识读的设计过程是指学生可以利用视觉、听觉、触觉等多种感官途径获得信息，并按照所提出的任务和要求，选择其中某一符号进行构建意义的过程。再设计则是针对前两个阶段进行创新，并构建出一种新的意义。

1.2 改造方案

3) 配有进口压力开关2个，用于给主控提供开关量压力信号。

图1 TE160型液压站改造前原理图

系统正常工作时，电磁铁G3、G4、G5、G6、G7通电，压力油经液动换向阀(15)、电磁阀(9)、(23)、滤油器(17)，球式截止阀(18)分别进入卷筒盘形制动器，司机通过调节电液比例溢流阀(8)的电压大小来实现油压的变化，从而达到调节制动力矩的目的。当电液比例溢流阀(8)的比例电磁铁控制电压减少时，系统油压升高，制动器松闸，当电液比例溢流阀(8)比例电磁铁控制电压减少至零时，系统油压降至最低，制动器施闸，提升机处于完全制动状态。

  

图2 TE160型液压站改造后原理图

2 改造后的工作原理

2.1 工作制动部分

如图2所示，在液压站A管(固定卷筒制动器)增加G7阀组，将G6阀组改为滑阀，新阀组采用ZHF-Z阀组(组合阀)。这样通过A管回油通道的G4、G7电磁阀各有1条独立回油通道，通过B管回油通道的G5、G6电磁阀也各有1条独立回油通道，共计4个电磁阀，4条回油通道，这样完全满足了标准《煤矿安全规程》(2016)第425条的规定要求。

2.2 安全制动部分

系统发生故障时，如停电、保护动作等，提升机必须实现紧急制动。此时油泵电动机、KT线圈、电磁铁G3、G4、G7断电，固定卷筒的盘形制动器油压立刻降为零，游动卷筒的盘形制动器油压降为溢流阀(10)调定的第一级制动油压值，保压到时间继电器动作，电磁铁G5断电，G6通电，油压降到零，实现全制动。在延时过程中，蓄能器起稳压补油作用，调节单向节流截止阀的开口度可调节其补油量，使延时过程中第一级制动油压值基本稳定在要求值。

以上过程中，提升机在紧急制动时，获得了良好的二级制动性能，此时固定卷筒的盘形制动器处于制动状态，整个卷筒收到1/2以上的制动力矩，游动卷筒的盘形制动器的油压降到一级制动油压值，此时提升机已停车，电磁换向阀G5延时后断电，G6延时后通电，油压从一级制动油压值降到零，完成二级制动，盘形制动器以3倍的静力矩将卷筒牢牢地闸住，使其安全地停止运转。

2.3 调绳工作

（9）Property Rules,Liability Rules,and Inalienability:One Viewof the Cathedral.

3 主要配置

3.1 阀组配置

1) 主要控制阀采用插装阀结构，性能可靠，不易卡阻，先导阀采用进口电磁阀；配备插装阀结构的液控换向阀，用于双泵之间的切换。

其作用是防治地下害虫，如蝼蛄、蛴螬、金针虫等。方法是将 “菌虫必杀”药剂每亩用5袋（400 g/袋），拌细土均匀撒入播种沟内。

目前国内对液压站冗余回油通道的实现有两种方式[3]，一种是增加手动泄压阀，一种是改造液压站控制阀组，实现自动控制。从安全角度考虑，手动控制的可靠性不高，不推荐使用，故只有改造液压站的控制阀组。

备注：表中“+”表示“通电”，“-”表示“断电”

4) 阀组A管增加测压接头；阀组对外接口和原阀组保持一致，安装简易。

3.2 电控配置

按照标准《煤矿安全规程》(2016)的要求，推荐每个电磁阀由单独的PLC输出点以及单独的继电器和线路进行控制，参与冗余回油的电磁阀G5和G6不能由同1个继电器控制；电磁阀G4和G7不能由同1个继电器控制。根据控制元件逻辑表1的要求，电控部分配置2个开关电源(输入：220 V， 输出：24 V 6 A)和2台交流低压空气接触器、功率继电器，根据控制元件逻辑表修改PLC控制程序，完成提升机安全制动并联冗余回油通道改造。

2) 主阀组共配置电磁阀5个(G3-G7)，使A管和B管各具备2条独立的回油通道，安全制动总的回油通道达到4条。

 

表1 提升机并联冗余回油通道改造的控制元件

 

工作状态逻辑表

  

部件正常松闸工作制动安全制动调绳油泵电动机++--+++比例溢流阀控制电压+0→大+大→000+++电磁铁G1----++-G2------+G3++-----G4++---+-G5++延时+→-----G6++延时-→++---G7++-----

针对理论扎实但是操作不熟练的护生，实际操作时应该由带教老师示范并随机提问，操作结束后进行操作流程回顾与系统总结，之后在带教老师帮助下由护生单独进行操作。而对于理论较差的护生，暂时不让其进行护理操作，而是给其布置课后作业，将操作流程熟记于心，之后视情况而辅助其进行护理操作，在放手不放眼中提升护生技能。

4 实现的功能

1) 工作制动。为盘形制动器提供可以调节的压力油，使提升系统，获得不同的制动力矩，达到正常的运转、调速、停车。

当盘形制动器处于全制动状态时，打开两个液压螺旋开关(25)，电磁铁G1通电，压力油进入调绳离合器油缸的离开腔，使游动卷筒与主轴脱开；电磁铁G4通电，压力油进入固定卷筒的盘形制动器的油缸，使固定卷筒开闸，转动固定卷筒可以调节提升高度和绳长。调绳结束后，电磁铁G4断电，使固定卷筒处于制动状态，电磁铁G1断电、G2通电，压力油进入调绳离合器油缸的合上腔，使游动卷筒与主轴合上；电磁铁G2断电，G1、G2所在的电磁换向阀(24)处于中位，切断了压力油进入离合器的油路，调绳过程到此结束；最后关闭两个液压螺旋开关(25)。

2) 二级安全制动。盘形制动器的油压迅速降到预先调定的某一值，经延时后盘形制动器的全部油压值迅速回到零，具备并联冗余的回油通道，使提升系统处于全制动状态。

同时，不考虑相邻两层铝股的间隙，根据实际情况对同层间铝股间隙进行调整，保证相邻铝股最小间距δ在0.1～0.2 mm范围内。导线仿真模型参数及铝股材料参数如表6和表7所示。

3) 一级安全制动。在发生任何事故状态下，盘形制动器的全部油压值立即回到零，具备并联冗余回油通道，制动安全可靠性高，使提升系统处于全制动状态。

4) 调绳。为调绳离合器油缸提供压力油，实现调绳离合器打开和关闭动作，配合提升机完成调绳功能。

5 结论

对提升机液压站进行了改造，实际运行表明：改造后的提升液压站满足了提升机对安全制动并联冗余回油通道改造的要求，提高了提升机安全运行的可靠程度，减少了事故发生几率，保证了提升安全，确保了矿井安全生产。

参考文献：

[1] 麻健，李勇忠．提升机新型液压制动系统[J]．煤矿机械，1999(8)：40-41.

[2] 袁河津.《煤矿完全规程》专家解读——井工煤矿(2016年修订版)[M].徐州：中国矿业大学出版社，2016.

[3] 许福玲，陈晓明．液压与气压传动[M]．北京：机械工业出版社，2011.

作者简介：王红强(1983—)，男，工程师。2007年毕业于中国矿业大学，现在从事机电管理工作。