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新版液压张紧系统在索道中的应用

2020-06-03
林鑫
  摘 要:循环式客运索道的运载索张紧系统类型主要有重锤动态张紧式、液压间隙张紧式和液压固定张紧式三种类型。间隙张紧由于在线路载荷变化时,钢丝绳的挠度和挠度变化量大于固定张紧,同等长度索道使用间隙张紧可以选择较细的钢丝绳和较小的上站基础设计张力,保证在满足设备运行需求的情况下,可降低投资成本。因此,间隙张紧系统目前被广泛应用且在不断的更新换代。下面结合老版液压间隙张紧系统工作原理,介绍Doppelmayr公司设计的新版液压张紧系统。
  关键词:新型;间隙张紧;保载阀
  一、工作原理
  老版和新版两种液压张紧系统图(参见图1、图2)无明显区别,其工作原理如下。
  当索道处于停止状态时,张紧系统会在按下“复位”时完成张力的检查和调整:如系统压力在额定范围(系统压力±8%)内,按下复位按钮系统压力自动调整在正常值;如果系统压力在-5%-8%,系统补压;如系统压力在+5%+8%,系统泄压;如系统压力高于+8%(或低于-8%),设备不能自动进行泄压(或补压)操作。索道正常运行过程中,压力在±5%内时,液压系统不进行压力调节,当压力超出±5%,液压系统会自动进行补压或泄压,使张力恢复到正常值。
  二、控制原理
  1.相同点
  (1)间隙张紧和固定张紧都是通过压力传感器对系统压力进行检测,输出0-10伏电压信号,通过PC控制,用于调整、检测和显示设计张力。
  (2)PC监测这两个压力传感器的偏差,当偏差值达到8%时,索道将停车。
  (3)间隙张紧系统张力在0至±5%之间时系统张力不调整,在±8%至±5%之间时,电信号传送给PC,通过PC控制液压系统进行张紧或释放。同样,如钢丝绳位置监控(U型针、RPD)、张紧车终端位置、液压电机过流、液压油油位高或低、油温故障,液压张紧系统自动关闭,索道自动停车。
  2.不同点
  (1)载重保持阀
  图3中老版的载重保持阀(件59和62)准确的来说是一个阀的组件,需要注意的是,该阀是否关闭取决于其控制端油压,当控制端油压低于50bar时,即使控制油路的电磁换向阀(件8)吸合,该阀仍会关闭。另外,由于该阀内部并接了一只单向阀,所以在阀处于关闭状态时仍可向油缸内补油。图4中新版液压张紧系统中载重保持阀准确的说应该是用一个液控换向阀(件68和79)和电磁换向阀(件66和77)的组合件来实现保载的功能,不能算单个阀。当系统需要补压时,电磁阀66不动作如图所示,油压通过件66(和77)的单向阀进入件68(和79),液压缸的有杆缸进油系统补压;当系统需要泄压时,电磁阀件66和77换向,有杆缸油压促使液控换向阀件68和79在有杆缸里压力油作用下换向,液压缸的有杆缸泄油系统泄压。
  (2)液压缸压力监测
  图一中老版张紧系统是通过两个压力表(件55和56)分别监测两个液压缸的压力,而图二中新版张紧系统是通过两个压力传感器(件70和81)分别监测两个液压缸的压力。
  (3)控制端设置
  图一中老版张紧系统保载阀的通断需要通过PC控制电磁换向阀(件8)和压力传感器(件26)控制控制油路油压,以此来影响图三中载重保持阀的打开和关闭,保证张紧系统压力的张紧与释放;图二中新版张紧系统去除了老版张紧系统中电磁换向阀(件8)和压力传感器(件26),通过系统油路的设计改变,使得PC可以直接通过电磁换向阀(件66和77)和液控换向阀(件68和79)控制有杆缸油压的变化,保证张紧系统压力的张紧与释放。
  三、新版张紧系统的使用
  1.压力张紧与释放
  张紧时,PC控制电机(件5)启动,泵(件8)工作系统补压,压力通过过滤器(件53)至单向阀(件23)至单向阀(件43)至可调节流阀(件43)至截止阀(件46)至液压缸有杆缸部分系统补压,系统张紧。释放时,电磁阀(件35和件66、77)动作换向,有杆缸压力促使液控换向阀动作,液压缸中的压力油通过液控换向阀(件68和79)至电磁阀(件66和77)至截止阀(件46)至可调节流阀(件43)至可调节流阀(件34)至电磁阀(件35)至单向阀(件27)至球阀(件24)至油箱,系统泄压。
  2.移缸
  液压缸前移(例如1#缸)
  (1)清除线路游客,液压系统开关打到维修速度;
  (2)在测压接头72和83处装上压力表;
  (3)打开截止阀(件19),系统泄压;
  (4)按下电磁阀(件67)保持至步骤(6)完成,使得1#缸泄压,将系统压力全部导入2#缸;
  (5)拆下1#缸的固定轴;
  (6)手动泵打压使得1#缸的缸头前移至合适位置固定缸头;
  (7)松开电磁阀(件67),恢复系统正常,检查另个缸的压力是否正常;
  (8)2#缸前移,同理1#缸前移步骤。
  液压缸后移(例如1#缸)
  (1)清除线路游客,液压系统开关打到维修速度;
  (2)在测压接头72和83处装上压力表;
  (3)在系统压力正常情况下,关闭球阀(件24);
  (4)按下电磁阀(件36和66),使得1#缸中有杆缸和无杆缸压力导通,在溢流阀(件28)的作用下,有杆缸和无杆缸内始终保持有40bar压力;
  (5)拆下1#缸缸头固定轴,此时是利用有杆缸和无杆缸中缸头受力面积不同,产生的推理不同,液压缸自动后移,当缸头移动到合适位置松开电磁阀(件66)并固定缸头;
  (6)打开球阀(件24),手动泵打压至系统压力正常位置,恢复系统正常,检查另个缸的压力是否正常;
  (7)2#缸后移,同理1#缸后移步骤。
  3、+10%测试
  (1)将控制柜张紧系统液压张紧开关打到“维修速度”关闭截止阀;
  (2)按下液压站控制箱上“激励按钮”;
  (3)观察压力表(件56)压力,并仔细听溢流阀(件39)是否在系统压力打到额定压力的+10%时溢流。
  四、新版张紧系统对我们设备使用的影响
  老版载重保持阀看似简单,是个整体件,但由于结构复杂,生产加工难度大,精度难以控制,且在液压元件中属于非标准件具有不可替代性,不利于使用单位的维护保养;新版载重保持阀是两个液压标准件的组合,工作原理清晰明了,更利于使用单位的维护保养。新版液压张紧系统中使用两个压力传感器代替老系统中的压力表,能够在使用过程中直接通过控制屏可以读取液压缸的压力,并且更加精确,相比老系统中只能在液压站处读取液压缸压力数据更加合理化。控制端的创新设计减少了控制元件和管路,降低了设备自身磨损和维护保养不足造成的设备损坏失灵风险,减小了设备生产和维护成本。例如,老系统中的压力传感器(件26)、电磁换向阀(件8)的失灵可直接导致停车。部分老版间隙张紧索道也不同程度地出现过控制油路油管渗油的故障。新系统设计者的创新思维方式,通过现有简洁的系统利用压力差原理也成功地实现了移缸工作一键化操作,避免老版张紧系统移缸工作的繁杂步骤带来的工作不便。
  (注释:有杆缸:指液压缸中有活塞杆部分;无杆缸:指液压缸中无活塞杆部分;移缸:移缸是特指间隙张紧系统日常维护的一项工作,其它张紧系统没有。选择间隙张紧在对钢丝绳进行编绳和截绳不需考虑小车间隙前移的余量,钢丝绳新绳使用后自然伸长后为保证线路钢丝绳有正确地挠度,这是就要通过移缸这项工作,将张紧系统中液压缸缸体前固定轴拆除,通过移缸步骤将液压缸缸体重新固定在张紧小车的合适位置,以减少钢丝绳挠度,延长钢丝绳截绳和重新编结时间。)
  参考文献:
  [1]安徽九华山天台索道设备维护手册
  [2]安徽齐云山索道设备图纸

(来源:中国索道)

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