[发明专利]一种恒减速安全制动冗余液压站及其控制方法

说明书

一种恒减速安全制动冗余液压站，包括油泵、电机、比例溢流阀、比例方向阀、溢流阀、单向阀、蓄能器、监测阀位的传感器、制动器组和电磁换向阀，开车前诊断电磁换向阀换位正确方可运行，通过三种形式实现安全制动：比例方向阀实现的恒减速制动、比例溢流阀实现的恒减速制动、溢流阀实现的恒力矩二级制动，前一种失灵，将前一种冗余地关闭，同时冗余地转入下一种。安全制动时，需要导通的管路采用并联的两个电磁换向阀实现冗余导通，需要阻断的管路采用两个串联的电磁换向阀实现冗余阻断。安全制动时有多条通道，每条都冗余，若每条都有一个电磁换向阀出现换位故障，仍能完成本次安全制动，诊断到电磁换向阀换位故障，报警或闭锁下次开车。

技术领域

本发明涉及安全制动冗余通道恒减速制动液压站及其控制方法，尤其是一种适用于提升机液压盘形制动器或其它机器盘形制动器的安全制动冗余通道恒减速制动液压站及其控制方法。

背景技术

2016年10月1日执行的《煤矿安全规程》第425条规定：安全制动必须有并联冗余的回油通道。

2013年07月出版的《矿井提升机故障处理和技术改造》第175页图4-38所示E141液压站，两个电磁换向阀G1虽然并联但不冗余，怎样才能称为并联冗余的回油通道？在一条回油通道上并联的两个电磁换向阀，有一个出现换位故障，仍能完成本次安全制动，称为并联冗余的回油通道，在井中实现恒减速安全制动时，电动机5断电、恒压变量泵6停止供油，比例溢流阀8断电，制动器的压力油，经过两个并联的电磁换向阀G1同时断电换到右位与溢流阀16导通，油压迅速降到溢流阀16调定压力值，然后在电液伺服阀13的作用下，制动器中油压随给定信号变化，使减速度值保持恒定，实现恒减速制动。若两个并联的电磁换向阀G1任一个出现换位故障，例如左边电磁换向阀G1出现未换位故障，制动器的压力油经过左边电磁换向阀G1的左位流到比例溢流阀8，制动器油压降为零迅速制动，导致恒减速制动失灵，可能出现断绳或滑绳事故，因制动器油压已降为零，达不到本书176页叙述的若恒减系统发生故障，可自动实现二级制动。两个电磁换向阀G1虽然是并联的通道但不是冗余的通道，并联只是实现冗余回油通道的一种方法。电液伺服阀13是恒减速控制的核心元件，若电液伺服阀13出现故障，例如出现停止在左位不再动作的故障，制动器一直向油箱排油油压降为零迅速制动，导致恒减速制动失灵，可能出现断绳或滑绳事故，同样达不到本书176页叙述的若恒减系统发生故障，可自动实现二级制动。

专利号ZL200810023108.7的发明专利附图2中，串联的G4、G9不冗余，B组制动闸的压力油，在井中第一级安全制动时，若G4出现阀芯卡在中间的换位故障，阻断了B组制动闸通往溢流阀的通道，B组制动闸的压力油为开闸工作压力，导致井中二级制动失灵。

现有提升机液压站，存在的问题：(1)安全制动时制动闸组与断电的比例溢流阀需要阻断采用两个并联的电磁换向阀不能实现冗余阻断，两个并联的电磁换向阀任一个出现故障，制动闸组的压力油经过故障的电磁换向阀与断电的比例溢流阀导通流回油箱，制动闸组迅速制动，没有保住恒减速制动所需油压值，导致恒减速制动失灵，可能出现断绳或滑绳事故；(2)安全制动时，制动闸组与溢流阀需要导通采用两个串联的电磁换向阀不能实现冗余导通，若第一个电磁换向阀出现处在中间位置不导通的换位故障，阻断了制动闸组压力油通往溢流阀的通道，制动闸组的压力油仍为开闸工作压力，没有达到井中第一级制动油压，导致井中第一级制动失灵；(3)仅一个比例方向阀构不成冗余，比例方向阀是恒减速控制的核心元件，若比例方向阀出现一直向油箱排油的故障，油压降为零迅速制动，没有保住恒减速制动所需油压值，导致恒减速制动失灵，可能出现断绳或滑绳事故。

两个电磁换向阀并联不冗余、两个电磁换向阀串联不冗余、一个比例方向阀构不成冗余，《煤矿安全规程》第425条规定：安全制动必须有并联冗余的回油通道，并联不等于冗余，“并联冗余”的提法是不恰当的，实现安全制动冗余是目的，不论用何种联接方法必须达到冗余。安全制动冗余通道的概念理解为，通过安装同时动作的两个电磁换向阀，任一个电磁换向阀出现故障，仍能完成本次安全制动，同时监测到电磁换向阀的故障报警或闭锁下次开车。当用并联达不到冗余时，突破“并联冗余”的误区，探索两个阀实现冗余的联接方法。