O 概述
矿井提升设备是煤矿生产中极为重要的设备,担负着提煤、提矸、下料和提升人员的作用。如何能安全可靠的完成任务,与之相配套的液压站起着重要的作用。而液压站中的核心部分就是电液调压装置了。双矿集团使用带电液调压阀的液压站近30余台,在使用中技术人员和工人积累了较丰富的经验,对液压站出现的故障特别是电液阀出现的故障,都能较快、较好的排除。
1 电液调压阀和比例溢流阀
这两种阀尽管名称不同,但同属于调节液压系统压力的压力阀。这两种阀有它们的共同点,也有它们的不同点,见图1所示。

(a)电液阀调压原理
1.节流孔Φ1 2.主阀芯 3.精滤网 4.可控磁头装置 5.喷嘴一挡板结构6.控制装置 7.主阀体

(b)比例溢流阀调压原理
1.节流孔Φ1 2.主阀体 3.控制装置4.锥阀控制结构 5.可控磁头装置6.主阀芯
图1 两种调压装置比较图
(1)图(a)、图(b)都是由主阀体和控制装置组成,并通过各自的电液转换机构,实现液压系统的油压变化。
(2)它们的不同之处,区别在于控制装置上。图(a)的控制装置包括喷嘴一挡板结构和磁头装置。图(b)的控制装置包括锥阀结构和磁头装置。
(3)图(a)的调压过程当系统油压P通过主阀体Φ1mm的节流孔后,进入控制装置,经过精滤网分别到达主阀体的主阀芯上腔和喷嘴-挡板之间,在无电磁力的作用下,油流成伞状,散落到油腔Y内,随之流回油箱。此时系统呈现出的油压为残压(0.4 MPa一0.5 MPa为佳)。
当电磁力逐渐增加,喷嘴一挡板之间伞状油流逐渐减小,主阀芯作微量下移,系统油压也随之增高,当电磁力达到某一个值时,喷嘴一挡板之间无油液流出时,主阀芯停在某一个位置,系统油液仍继续流回油箱。此时,系统达到了所需要的最高油压Pmax 。
(4)图(a)的结构特点
① 系统油流进控制装置后,又一次经过精滤网,才分别进入主阀芯上腔和流人喷嘴一挡板之问,减少油液内的污染物,为该装置的可靠性又提高了一个档次。
② 喷嘴一挡板的结构参数
喷嘴端面的小孔为Φ0.9mm,平面为牵Φ1.1mm。挡板端面为中10 mm的平面。经厂家提供的实测资料,喷嘴一挡板之问的间隔为s=0.15 mm,显然,高速流过它们之间的油流很难在此处停流,这就增强了抗污染能力,这对系统的可靠性提供了保证。
③ 由喷嘴一挡板的结构形式和结构参数所决定,使系统达到最高值时所需要的毫安电流值:最大250 mA,一般在170 mA一200 mA之间。这样对电磁线圈通电后发热,得到较好的控制。为该装置的可靠工作提供了可靠的保证。
(5)图(b)的调压过程
系统油流进控制装置后,分别进入主阀体、主阀芯上腔和锥阀结构前腔。在无电磁力作用下,油流从锥阀和锥阀座的环形缝隙中流回油箱。此时系统呈现出的油压为残压P。此残压最小值为0.7MPa。当电磁力逐渐增加时,锥阀和阀座之问的环形面积逐渐减少,流回油箱流量也逐渐减小,主阀芯作微量下移,系统油压随之逐渐增加。当电磁力达到某一值时,环形面积为零,主阀芯停在某一位置,系统流回油箱的流量相应减少,系统油压达到了所
需要的最高油压Pmax。
(6)图(b)的结构特点
① 系统油流经主阀体内的Φ1mm节流孔后直接进入主阀芯上方和锥阀前腔。
②锥阀与阀座之间的环缝直径约为Φ2.5mm。
2 两种调压阀的特性比较
具体要求:
(1)系统残压应小于或等于0.5 MPa。
(2)系统残压P残至0.8Pmax (贴闸皮油压)与毫安电流值,近似直线关系,即为正比关系。
(3)司机全行程操作时,系统应忌油压突变。
由于图(a)、图(b)控制装置的结构差异较大,它们又控制着相同的主阀体,因此,它们的技术特性存在着较大的区别,见图2所示。

图2 电液调压阀和比例溢流阀特性比较图
图(a)所示:① 残压P残=0.4 MPa;② 油压P与I的关系基本上为直线关系,即正比关系;③ 司机手柄全行程操作时,其油压在其范围内都会有均匀的变化,体现了人机关系的可协性。
图(b)所示:① 残压P残=0.7 MPa;② 系统油压P在前200 mA范围内,上升甚小,在200 mA以后,油压和毫安电流基本上成比例关系;③ 司机手柄在全行程范围内,油压变化是不均匀的。具体的效果是:司机向前推动手柄时,油压变化不明显,当手柄推到某一位时,油压上升较快,这样司机在启动提升机时心情有一种紧张感觉,人机关系并不和协。
3 结论
(1)提升系统在自动化状态运行时,两种类型的调压装置都能实现远程控制,获得良好的运行效果。
(2)提升系统若手动运行,采用电液调压装置比采用比例溢流阀调压装置更合理。更适合煤矿生产的使用条件,故障率明显减少,可靠性大大提高。
(3)采用带比例溢流阀调压装置液压站,其价格是前者的2倍。
(4)由图(b)所示:残压=0.7 MPa>0.5 MPa,不符合JB3277—91液压站技术要求之规定,这就意味着采用比例溢流阀结构对系统进行调压时残压过高。
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