煤矿快速定量装车站液压系统设计

　　引言

　　随着近几年煤矿大型矿井的迅速建设,以及原有矿井改扩建后产量的大幅增加,传统的装车形式由于其速度慢、精度低、已经不能满足铁路快速装车的要求。因此快速定量装车站目前已经成为大型矿井铁路装车的首选。

　　快速定量装车站是将物料按规定的重量连续的自动称量并装入的列车车厢的系统,其定量装车系统主要有缓冲仓、定量仓以及4个配料闸门和1个卸料闸门组成,精确控制上述5个闸门,实现定量配料是快速装车站的核心所在。

　　闸门的控制完全由快速装车站内的液压系统所控制驱动,因此快速装车站液压系统就成为快速装车站中最为关键的核心设备,被誉为快速装车站的四肢和肌肉。由于快速装车站对列车装车快速和准确的要求,要求液压系统具有快速重载的特性,对液压系统提出了更高的要求。

　　1 快速装车站液压系统原理设计

　　1.1 快速装车站工作流程

　　快速装车站主要由缓冲仓、定量仓、装车溜槽以及缓冲仓和定量仓下的对开液压闸门组成,其布置如图1所示,缓冲仓下有4个对开液压闸门,共计8组液压缸驱动。定量仓下有1对对开液压闸门,共计2片闸门,分别由2条液压缸驱动。最下方为可摆动装车溜槽,通过钢丝绳及滑轮组由液压缸驱动上升获下降。

　　当列车到达装车塔下时,缓冲仓随即向定量仓中配煤,配入定量仓中的煤量应根据列车车厢容量设定。为了保证精度,定量仓下设有称重传感器,称重传感器实时探测定量仓中的煤量,程序根据当前煤重来控制缓冲仓下的4对共8片液压闸门来实现定量仓的定量。当定量仓煤量达到预定重量时,缓冲仓下装料闸门已全部关闭,此时由装车溜槽闸门向列车车厢中放煤。放煤过程中,操作人员随时控制装车溜槽升降液压缸,以调整装车溜槽装车角度。煤量放够后,装车闸门自动关闭,此时缓冲仓向定量仓继续为下节车皮配煤,从而实现定量自动装车。

　　1.2 快速装车站液压系统原理设计

　　如图2所示,快速装车站液压系统压力源部分,采用了双泵双电机备份以确保系统可靠连续运行,同时为满足一个工作循环中流量极不平衡的特点,采用了定量泵+蓄能器+卸荷阀的压力供油回路。卸荷阀的选用可以在系统及蓄能器充油压力达到设定值时,自动实现液压泵的卸载,从而减少溢流损失,延长液压泵的寿命,并且能够降低液压油温升。

　　配料闸门组液压回路是整个装车站液压系统的重点所在,设计采用了8组独立的液压阀组控制回路,采用二位四通大流量电液换向阀实现闸门闸板的开关控制,并采用叠加式双向节流阀实现调速。电液换向阀的控制采用PLC程序逐次逼近方式控制,从而实现高速煤流的精确控制,实现配料的快速和准确。同时采用二位四通换向阀配合蓄能器可以在系统意外掉电时实现闸门的自动关闭,避免由此引起的安全事故,以及撒煤、漏煤等现象。