一种采用多泵组合技术的井下防爆提升机液压控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种采用多泵组合技术的井下防爆提升机液压控制系统，包括泵控马达主回路、补油回路、热交换回路、安全回路及制动回路。泵控马达主回路由三个小排量比例变量泵并联组合驱动两个定量马达，带动滚轮主轴驱动提升机升降，由速度传感器实时检测滚轮转速来改变变量泵排量，实现系统精确控制；补油回路可补充主回路泄漏和热交换时的油液损失；热交换回路由液控阀、背压溢流阀和冷却器组成完成闭式系统热交换工作；安全回路由两组高压溢流阀与单向阀组合保护系统；制动回路可实现马达的正常工作或制动。与传统液压防爆提升机相比，由于采用多泵组合技术及根据转速要求实时控制主驱动泵的排量，系统节能效果好、故障率低，控制精度高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及流体控制系统，尤其涉及一种采用多泵组合技术的井下防爆提升机液压控制系统。
技术介绍
井下防爆提升机是井下防爆运输的主要设备之一，在矿山及工程领域作提升、下 放人员及物料用。目前井下防爆提升机主要有电控井下防爆提升机和液压井下防爆提升机 两种。电控井下防爆提升机主要特点是主机结构紧凑，运输安全方便，传动效率较高；但其 电控设备制造成本很高，价格昂贵；电控设备体积庞大，维修复杂；速度调节有限，冲击大， 低速运行性能较差。液压井下防爆提升机主要特点是采用液压传动，减少了产生火花的元 件；空载直接起动，完全由液压系统实现调速，使电气控制设备简单，便于防爆，安全可靠； 具有无级调速，起动换向平稳，低速运转性能良好，因而得到广泛应用。 传统的液压井下防爆提升机电液速度伺服控制系统一般由比例减压阀、比例油 缸、机动伺服阀、变量液压缸、主驱动变量泵、定量马达等组成，采用远距离液控操纵方式。 司机通过操纵减压式比例先导阀给系统大流量主驱动变量泵的比例液压缸输入一个逐渐 由低到高的压力油，推动伺服换向阀动作，控制变量液压缸位移而改变主驱动变量泵斜盘 的倾角来改变主驱动变量泵的流量，从而改变液压马达的转速，使提升机起动、加速运转。 司机将减压式比例先导阀的手柄扳动不同的角度，就可使主驱动变量泵输出不同的流量， 从而使提升机获得不同的提升速度。由于受比例减压阀死区及比例油缸摩擦力的影响，该 控制系统是一个开环系统，控制精度较差、操作不灵敏，提升速度与操作手柄的摆角不能完 全保持成比例关系，不能实现自动控制；另外，由于系统没有液压马达输出速度反馈控制系 统，因而不能自动消除由于负载变化而引起的液压马达输出速度误差。 现有的液压井下防爆提升机的主驱动变量泵是一个大流量手动操作式的轴向柱 塞泵，该泵排量大，提升机上行时可工作在高负载工况，但提升机下行时则会给系统带来很 大的功率损失，系统节能效果差；而且出故障时系统只能停机检修，可靠性低，故障率较高。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
所述的液压井下防爆提升机工作时存在的问题及更好的满足井下防爆输送任务，本技术的目的在于提供一种采用多泵组合技术的井下防爆提升机液压控制系统，能较好的解决目前液压井下防爆提升机存在的液压控制系统节能效果差、可靠性低、控制精度不高以及不易操作等问题。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案包括 电机I、 II、 III、 IV，双向比例变量泵I、 II、 III，伺服换向阀I、 II、 III，双出杆液压缸i、ii、ni，位置传感器i、ii、iii，比例放大器1、n、ni，积分放大器1、n、ni，单向 阀I、 II、 III、 iv、v，压力继电器，溢流阀i、 n，冷却器，可调节流阀i、 n，二位二通电磁换 向阀，高压溢流阀i、 n，三位三通液控换向阀，背压溢流阀，双向定量马达，盘形制动器，滚轮主轴，齿轮副1、n，深度传感器，行程开关1、n、ni，速度传感器，球阀1、n、ni，单向节 流阀i 、 11 ，机动换向阀，二位三通电磁换向阀，减压阀，出油过滤器，定量泵，吸油过滤器，油 箱。电机iv与定量泵通过联轴器刚性连接，定量泵的吸油口与球阀III出油口连通，球阀 in进油口与吸油过滤器出油口连通，吸油过滤器进油口直接连油箱，定量泵出油口与出油 过滤器进油口连通，出油过滤器出油口分别与单向阀v进油口和溢流阀11进油口连通，单 向阀v出油口分别与减压阀进油口 、 二位三通电磁换向阀进油口 、单向阀i进油口 、单向阀 n进油口、压力继电器进油口及溢流阀i进油口相连通，溢流阀ii的出油口直接连油箱， 二位三通电磁换向阀出油口与机动换向阀进油口连通，二位三通电磁换向阀回油口与可调 节流阀n进油口连通，可调节流阀ii出油口直接连油箱，机动换向阀回油口直接连油箱， 机动换向阀出油口与单向节流阀11进油口连通，单向节流阀11出油口分别与单向节流阀 i进油口、球阀i进油口相连通，单向节流阀i出油口与球阀ii进油口连通，球阀i出油口 和球阀ii出油口分别与盘形制动器连通，滚轮主轴与双向定量马达i和ii的主轴刚性连 接，齿轮副i和n与双向定量马达n的主轴通过花键连接，减压阀出油口分别与伺服换向 阀1、n、ni的进油口 p 口相连，伺服换向阀i的出油口 a 口和b 口分别与双出杆液压缸i 的进出油口相连通，伺服换向阀i的回油口 t 口直接连油箱，双出杆液压缸i的活塞杆与双 向比例变量泵i的斜盘相连，电机i通过联轴器与双向比例变量泵i刚性连接，伺服换向阀 ii的出油口a 口和b 口分别与双出杆液压缸n的进出油口相连通，伺服换向阀ii的回油 口 t 口直接连油箱，双出杆液压缸ii的活塞杆与双向比例变量泵ii的斜盘相连，电机ii通过联轴器与双向比例变量泵II刚性连接，伺服换向阀III的出油口 A 口和B 口分别与双 出杆液压缸iii的进出油口相连通，伺服换向阀iii的回油口 t 口直接连油箱，双出杆液压缸iii的活塞杆与双向比例变量泵iii的斜盘相连，电机iii通过联轴器与双向比例变量泵in刚性连接，双向比例变量泵i、ii、iii进出油口分别与单向阀i出油口、单向阀ii出 油口 、可调节流阀i进油口 、 二位二通电磁换向阀出油口 、高压溢流阀i进油口 、高压溢流阀 II进油口、单向阀III出油口、单向阀iv出油口、液控换向阀进油口及双向定量马达i和 11的进出油口连接，液控换向阀出油口与背压溢流阀进油口连通，背压溢流阀出油口与冷 却器进油口相通，冷却器出油口直接与油箱连接，溢流阀i出油口与冷却器进油口连通，可 调节流阀i出油口与二位二通电磁换向阀进油口连通，高压溢流阀i出油口与单向阀in 进油口连通，高压溢流阀ii出油口与单向阀iv进油口连通，位置传感器i、 n、 III内置式 固定安装在双出杆液压缸1、n、ni活塞杆上，深度传感器安装在齿轮副ii输出轴上，速度 传感器安装在齿轮副i输出轴上，比例放大器i、 n、 in固定安装在控制柜内，积分放大器 i、n、in固定安装在控制柜内。 本技术与
技术介绍
相比，具有的有益效果是 (i)系统主驱动回路采用三个小排量双向比例变量泵并联组合驱动两个定量马 达，其控制系统独立，根据系统工况要求可驱动其中的一组、两组或三组主驱动泵，实现了 系统功率匹配，提高了系统工作效率，系统节能效果好。另外，当某一个小泵出现故障时，系 统仍能保持正常工作，因而提高了系统的可靠性，系统故障率低，特别适合于井下工作条件 恶劣的场合。(2)采用带位置环的泵控马达速度控制系统，通过位置传感器实时检测双作用液压缸的位移来精确控制主驱动泵排量的变化，另外通过速度传感器实时检测滚轮主轴的转速，可控制主驱动变量泵出口流量跟随负载变化，通过位置小闭环和速度大闭环控制，提高了系统的控制精度，且对防爆提升机的操作者要求也不高，可使其快速适应岗位。(3)与传统液压防爆提升机相比，由于省去了许多阀组及管件，液压系统结构简单紧凑，出故障时更容易查找原因。附图说明附图是本技术的结构原理示意图。 图中电机I(la)、 II(lb)、 III(lc)、 IV(35)，双向比例变量泵I(2a)、 II(2b)、 111 (2c)，伺服换向阀I (3a) 、 11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用多泵组合技术的井下防爆提升机液压控制系统，其特征在于包括：电机Ⅰ（１ａ）、Ⅱ（１ｂ）、Ⅲ（１ｃ）、Ⅳ（３５），双向比例变量泵Ⅰ（２ａ）、Ⅱ（２ｂ）、Ⅲ（２ｃ），伺服换向阀Ⅰ（３ａ）、Ⅱ（３ｂ）、Ⅲ（３ｃ），双出杆液压缸Ⅰ（４ａ）、Ⅱ（４ｂ）、Ⅲ（４ｃ），位置传感器Ⅰ（５ａ）、Ⅱ（５ｂ）、Ⅲ（５ｃ），比例放大器Ⅰ（６ａ）、Ⅱ（６ｂ）、Ⅲ（６ｃ），积分放大器Ⅰ（７ａ）、Ⅱ（７ｂ）、Ⅲ（７ｃ），单向阀Ⅰ（８ａ）、Ⅱ（８ｂ）、Ⅲ（１５ａ）、Ⅳ（１５ｂ）、Ⅴ（３１），压力继电器（９），溢流阀Ⅰ（１０）、Ⅱ（３２），冷却器（１１），可调节流阀Ⅰ（１２）、Ⅱ（２９），二位二通电磁换向阀（１３），高压溢流阀Ⅰ（１４ａ）、Ⅱ（１４ｂ），三位三通液控换向阀（１６），背压溢流阀（１７），双向定量马达Ⅰ（１８ａ）、Ⅱ（１８ｂ），盘形制动器（１９），滚轮主轴（２０），齿轮副Ⅰ（２１ａ）、Ⅱ（２１ｂ），深度传感器（２２），行程开关Ⅰ（２３ａ）、Ⅱ（２３ｂ）、Ⅲ（２３ｃ），速度传感器（２４），球阀Ⅰ（２５ａ）、Ⅱ（２５ｂ）、Ⅲ（２５ｃ），单向节流阀Ⅰ（２６ａ）、Ⅱ（２６ｂ），机动换向阀（２７），二位三通电磁换向阀（２８），减压阀（３０），出油过滤器（３３），定量泵（３４），吸油过滤器（３６），油箱（３７）；电机Ⅳ（３５）与定量泵（３４）通过联轴器刚性连接，定量泵（３４）的吸油口与球阀Ⅲ（２５ｃ）出油口连通，球阀Ⅲ（２５ｃ）进油口与吸油过滤器（３６）出油口连通，吸油过滤器（３６）进油口直接连油箱（３７），定量泵（３４）出油口与出油过滤器（３３）进油口连通，出油过滤器（３３）出油口分别与单向阀Ⅴ（３１）进油口和溢流阀Ⅱ（３２）进油口连通，单向阀Ⅴ（３１）出油口分别与减压阀（３０）进油口、二位三通电磁换向阀（２８）进油口、单向阀Ⅰ（８ａ）进油口、单向阀Ⅱ（８ｂ）进油口、压力继电器（９）进油口及溢流阀Ⅰ（１０）进油口相连通，溢流阀Ⅱ（３２）的出油口直接连油箱，二位三通电磁换向阀（２８）出油口与机动换向阀（２７）进油口连通，二位三通电磁换向阀（２８）回油口与可调节流阀Ⅱ（２９）进油口连通，可调节流阀Ⅱ（２９）出油口直接连油箱，机动换向阀（２７）回油口直接连油箱，机动换向阀（２７）出油口与单向节流阀Ⅱ（２６ｂ）进油口连通，单向节流阀Ⅱ（２６ｂ）出油口分别与单向节流阀Ⅰ（２６ａ）进油口、球阀Ⅰ（２５ａ）进油口相连通，单向节流阀Ⅰ（２６ａ）出油口与...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡国良，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：实用新型
国别省市：36[中国|江西]