[发明专利]一种恒减速安全制动冗余液压站及其控制方法

权利要求书

1.一种恒减速安全制动冗余液压站，包括油泵(1)、单向阀、比例溢流阀(3)、制动闸组（5）、溢流阀、比例方向阀（7）、调速阀(8)、可调节流阀(10)、蓄能器、油压传感器（12）和电磁换向阀，其特征在于：所述的油泵(1)连接比例溢流阀(3)的管路上串联有单向阀(2)和A电磁换向阀，单向阀(2)与A电磁换向阀相连的管路上经旁通管串联有单向阀和蓄能器；油泵(1)连接比例溢流阀(3)的管路上串联的A电磁换向阀为一个或是两个；所述的制动闸组（5）连接比例溢流阀(3)的管路上设有B电磁换向阀，制动闸组（5）连接比例溢流阀(3)的管路上设置的B电磁换向阀为一个或是两个；制动闸组（5）连接比例方向阀（7）的管路上串联有两个电磁换向阀G2、G22，所述比例方向阀（7）与蓄能器相连接，制动闸组（5）连接有溢流阀（6），所述溢流阀（6）连接油箱的管路上设有并联的两个电磁换向阀G3、G33，所述制动闸组（5）连接调速阀(8)的管路上设有C电磁换向阀， C电磁换向阀为一个电磁换向阀或为并联的两个电磁换向阀；所述调速阀(8)与蓄能器相连接，所述制动闸组（5）与溢流阀(9)和可调节流阀(10)相连的管路上设有并联的两个电磁换向阀G5、G55，可调节流阀(10)与蓄能器相连接，所述制动闸组（5）连接油箱的管路上并联有两个电磁换向阀G6、G66。

2.根据权利要求1所述的一种恒减速安全制动冗余液压站，其特征在于：所述旁通管为1-3根，每根旁通管上均串联有一个单向阀和一个蓄能器。

3.根据权利要求1所述的一种恒减速安全制动冗余液压站，其特征在于：所有电磁换向阀上均设有监测阀位的传感器（4）。

4.一种使用权利要求l所述恒减速安全制动冗余液压站的控制方法，其特征在于，包括如下过程：

液压站正常工作前，向蓄能器充油，B电磁换向阀断电，其它所有电磁换向阀均通电，比例溢流阀(3)调节的压力油经过单向阀进入蓄能器，直至达到油压传感器（12）的设定要求值充压完毕，比例溢流阀(3)的电压降为零，系统进入正常工作；

液压站正常工作时，所有电磁换向阀全部通电，经监测阀位的传感器（4）监测到电磁换向阀G2、G22通电换到右位后开车，比例溢流阀（3）电压逐渐升至设定的工作电压，油压逐渐升至设定的工作油压，制动闸组（5）逐渐开闸，提升机正常运行；

工作制动时，比例溢流阀（3）的电压从工作电压逐渐降到零，相应的油压从工作油压逐渐降到残压，制动闸组（5）合闸，达到全制动状态，提升机停止工作；

当提升机系统发生故障，包括全矿断电、超速、倒转时，控制油泵(1)的电机断电，油泵(1)停止供油，所有单向阀全部关闭，实现提升机系统安全制动：

1）故障时提升容器位于井中，比例溢流阀（3）在不间断电源供电下的电压维持不变，当压力油的油压小于开闸油压时，比例溢流阀（3）关闭，比例溢流阀(3)与单向阀之间的A电磁换向阀断电换到左位阻断，制动闸组（5）的压力油流经溢流阀（6）定压溢流，经过并联的两个电磁换向阀G3、G33同时断电换到左位回油箱，达到溢流阀（6）调定的贴闸油压，制动闸组（5）的闸瓦无力的紧贴着制动闸盘，实现提升容器位于井中的安全制动；

2）故障时提升容器位于井口，立即停车，实现井口一级安全制动，比例溢流阀(3)断电，B电磁换向阀仍处在通电导通状态，制动闸组（5）的压力油，一路经过B电磁换向阀左位流入比例溢流阀(3)回油箱，另一路经过并联的两个电磁换向阀G6、G66同时断电换到左位回油箱，制动闸组（5）迅速制动，实现井口一级安全制动，达到全制动状态条盘式制动器空动时间不超过0.3秒。

5.根据权利要求4所述的恒减速安全制动冗余液压站的控制方法，其特征在于：所述提升容器位于井中的安全制动通过以下三种形式之一实现安全制动:

形式一、由比例方向阀（7）实现的恒减速安全制动：根据设定的恒减速度给比例方向阀（7）控制电流信号，使比例方向阀（7）阀芯右移、左移或处于中间位置，制动闸组（5）的压力油向油箱排油，使制动闸组（5）的油压下降，或者由蓄能器给制动闸组（5）供油，使制动闸组（5）的油压上升，或者使制动闸组（5）的油压保持恒定，依靠这种闭环控制过程使制动减速度保持到设定的恒减速度，提升机以恒减速度减速，直至提升机安全停车，制动闸组（5）的压力油经并联的两个电磁换向阀G6、G66同时断电换到左位回油箱，达到全制动状态；

形式二、若形式一恒减速安全制动出现故障，监测到实际减速度与设定的恒减速度差值的绝对值大于给定的公差值时，制动闸组（5）与比例方向阀（7）被串联的两个电磁换向阀G2、G22同时断电换到左位阻断，以保持制动闸组（5）内的油压，由比例溢流阀（3）来实现恒减速安全制动，制动闸组（5）的压力油经过C电磁换向阀断电换到左位，经过调速阀(8)与蓄能器导通，根据设定的恒减速度控制比例溢流阀（3）的控制电压信号，使制动闸组（5）的油压按设定斜率降低，一旦达到设定的恒减速度值，油压停止下降并保持恒定，提升机以恒减速度减速，在恒减速过程中，蓄能器起稳压和补油作用，直至提升机安全停车，制动闸组（5）的压力油经并联的两个电磁换向阀G6、G66同时断电换到左位回油箱，达全制动状态；

形式三、若形式二恒减速安全制动出现故障，监测到实际减速度与设定的恒减速度差值的绝对值大于给定的公差值时，制动闸组（5）与比例溢流阀（3）被B电磁换向阀断电换到左位阻断，制动闸组（5）的压力油经过并联的两个电磁换向阀G5、G55同时断电换到左位，由溢流阀（9）溢流回油箱，蓄能器的压力油经过可调节流阀(10)同时由溢流阀（9）溢流回油箱，维持溢流阀（9）调定的二级安全制动的第一级制动油压值，调定延时时间为小于10秒，在延时过程中，蓄能器起稳压和补油作用，二级安全制动的第一级制动油压值不变，实现井中第一级安全制动；延时时间结束，制动闸组（5）的压力油经过并联的两个电磁换向阀G6、G66同时断电换到左位回油箱，使油压迅速降到零，实现井中第二级安全制动，达到全制动状态；

若形式一安全制动失灵，按设置流程进入形式二安全制动，若形式二安全制动失灵，按设置流程进入形式三安全制动。