摘要：登車梯是超大噸位移動(dòng)式礦用裝備的常見配置，為滿足人員登車、下車的方便性與安全性，設(shè)計(jì)一種可降低對電子泵輸出能力的需求液壓系統(tǒng)，既可實(shí)現(xiàn)登車梯緊急停車或出現(xiàn)火情等緊急情況下的自動(dòng)下放，也可實(shí)現(xiàn)電控失效狀態(tài)下的手動(dòng)應(yīng)急下放，可最大程度保障逃生通道暢通及人員生命安全。

關(guān)鍵詞：超大噸位；移動(dòng)式礦用裝備；登車梯液壓系統(tǒng)；應(yīng)急

0" "引言

大噸位礦用裝備體型大、工況復(fù)雜，對登車裝置的要求較高。礦用裝備的駕駛室位置高，行走平臺(tái)與地面距離大，采用固定梯上下車很不方便。

配置可調(diào)整姿態(tài)的專用登車梯，既可以滿足人員登車、下車的方便性與安全性，也可避免因與地面近而發(fā)生碰撞事故。

目前大多數(shù)登車梯采用液壓驅(qū)動(dòng)，配置獨(dú)立于正常作業(yè)功能的液壓系統(tǒng)。但在遇到緊急停車、火情報(bào)警等情況時(shí)，登車梯不能自動(dòng)下放，甚至?xí)螂姎庀到y(tǒng)、液壓系統(tǒng)失效導(dǎo)致車梯無法下放。為滿足人員登車、下車的方便性與安全性，為人員逃生爭取寶貴時(shí)間，需要設(shè)計(jì)一種可降低對電子泵輸出能力需求的液壓系統(tǒng)。

1" "傳統(tǒng)登車梯液壓系統(tǒng)工作原理

為實(shí)現(xiàn)不啟動(dòng)設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)登車梯位置的調(diào)整，目前大噸位礦用裝備常采用車載蓄電池為電馬達(dá)供電，帶動(dòng)電子泵，為登車梯液壓系統(tǒng)提供壓力油。傳統(tǒng)登車梯液壓系統(tǒng)原理如圖1所示。

當(dāng)需將登車梯升起時(shí)，電磁換向閥6的a端得電，壓力油進(jìn)入液壓缸的無桿腔，活塞桿伸出，登車梯4升起；當(dāng)需將登車梯下放時(shí)，電磁換向閥6的b端得電，壓力油進(jìn)入液壓缸的有桿腔，活塞桿退出，登車梯4下放。登車梯的動(dòng)作完全受控于電磁換向閥6，電馬達(dá)3是該系統(tǒng)的唯一動(dòng)力源，在潮濕或重度灰塵等工況下故障率較高，影響設(shè)備完好率、人員正常上下設(shè)備，在遇到緊急停車、火情報(bào)警等情況下，人員安全受到影響。

2" "改進(jìn)方案

針對上述問題，本文設(shè)計(jì)一種新的登車梯液壓系統(tǒng)和控制方法，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)登車梯的舉升和下降，還可實(shí)現(xiàn)登車梯緊急停車或出現(xiàn)火情等緊急情況下的自動(dòng)下放。

2.1" "結(jié)構(gòu)組成

改進(jìn)的登車梯液壓系統(tǒng)主要由舉升系統(tǒng)、下放系統(tǒng)和應(yīng)急下放系統(tǒng)3部分組成，如圖2所示。其中舉升系統(tǒng)由先導(dǎo)泵、單向閥Ⅰ、發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)、液控?fù)Q向閥Ⅰ、單向閥Ⅰ、安全溢流閥Ⅰ、節(jié)流口Ⅰ、單向閥Ⅲ、安全溢流閥Ⅰ、電磁閥Ⅰ、液控?fù)Q向閥Ⅰ組成。下放系統(tǒng)由電馬達(dá)、電子泵、節(jié)流口Ⅱ、電磁閥Ⅱ、背壓閥、液控?fù)Q向閥Ⅱ、安全溢流閥Ⅱ、反饋油路組成。應(yīng)急下放系統(tǒng)主要由蓄能器、角閥Ⅰ、角閥Ⅱ、角閥Ⅲ組成。

2.2" "工作原理

2.2.1" "舉升工況

當(dāng)發(fā)出舉升登車梯指令時(shí)，電磁閥Ⅰ閥芯工作在左位，舉升系統(tǒng)中先導(dǎo)泵出的先導(dǎo)油通過節(jié)流口Ⅰ、電磁閥Ⅰ流入液控?fù)Q向閥Ⅰ，調(diào)整閥芯工作在左位及閥口大小，可控制登車梯的運(yùn)行速度。先導(dǎo)油經(jīng)單向閥Ⅰ、液控?fù)Q向閥Ⅰ流入舉升油缸無桿腔，舉升缸有桿腔油經(jīng)液控?fù)Q向閥Ⅰ流回油箱。 安全溢流閥I與舉升缸無桿腔相連，限制登車梯舉升過程中舉升缸無桿腔壓力，以防止登車梯部件損壞。先導(dǎo)油通過單向閥Ⅱ流入蓄能器，為蓄能器補(bǔ)充壓力油。

2.2.2" "下放工況

當(dāng)發(fā)出下放登車梯指令時(shí)，電磁閥Ⅱ閥芯工作在左位，系統(tǒng)中電子泵泵油，油液通過節(jié)流口Ⅱ、電磁閥Ⅱ流入液控?fù)Q向閥Ⅱ，調(diào)整閥芯位置及閥口大小。電子泵油液經(jīng)液控?fù)Q向閥Ⅱ流入舉升缸有桿腔，舉升缸無桿腔油液經(jīng)液控?fù)Q向閥Ⅱ、背壓閥流回油箱。舉升缸無桿腔、有桿腔均通過單向閥與反饋油路相連，反饋油路則通過單向閥與節(jié)流口Ⅱ相連，即在登車梯下放過程中，通過舉升缸無桿腔、有桿腔壓力反饋，控制液控?fù)Q向閥Ⅱ閥芯移動(dòng)速度及閥口大小，實(shí)現(xiàn)登車梯下放動(dòng)作平穩(wěn)、無沖擊、無吸空。安全溢流閥Ⅱ與舉升缸有桿腔相連，以限制登車梯下放過程中舉升缸有桿腔壓力，以防止登車梯部件損壞。

2.2.3" "特殊工況

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)緊急停車、火情自動(dòng)滅火系統(tǒng)運(yùn)行等情況時(shí)，電磁閥Ⅱ閥芯亦可工作在左位，啟動(dòng)登車梯下放。 應(yīng)急下放系統(tǒng)中蓄能器的壓力油，經(jīng)打開的角閥Ⅱ流入舉升缸有桿腔，舉升缸無桿腔內(nèi)液壓油經(jīng)打開的角閥Ⅲ、回油管路流回油箱。

在因電池、電磁閥、線路等故障，導(dǎo)致登車梯下放控制程序得不到執(zhí)行時(shí)，通過手動(dòng)方式即可實(shí)現(xiàn)登車梯的應(yīng)急下放功能。蓄能器可通過打開角閥I將壓力油流回油箱，降低蓄能器與角閥I、角閥Ⅱ和角閥Ⅲ之間的閉合回路的壓力，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急下放系統(tǒng)泄壓。

3" "結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)的超大噸位移動(dòng)式礦用裝備的登車梯液壓系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備在不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)下，僅使用24V電池，即可登車梯程序控制平穩(wěn)下放。在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，利用先導(dǎo)壓力油完成登車梯的舉升并鎖定姿態(tài)，降低了對電子泵輸出能力的需求。其既可實(shí)現(xiàn)登車梯緊急停車或出現(xiàn)火情等緊急情況下的自動(dòng)下放，也可實(shí)現(xiàn)電控失效狀態(tài)下的手動(dòng)應(yīng)急下放，可最大程度保障逃生通道暢通及人員生命安全。