液压提升的工作特性及发展方向

液压提升设备液压提升机主要由液压驱动系统、液压制动系统、液压控制系统、卷筒一负载系统、操作系统及其它如   指示、提升超速、过卷   保护等辅助系统组成；液压驱动系统由变量泵、定量液压马达及其变量控制系统组成。定量液压马达通过卷筒驱动实现提升容器的升降；液压制动系统由盘形制动器及其液压控制系统组成，与液压驱动系统协同实现对负载的停车制动与松闸升降。目前液压提升机存在层位控制精度不高、乘坐欠舒适及驱动与制动协同性欠佳等一系列急需解决的问题。

在立井提升过程中，要求提升箕斗或罐笼在升降过程中要准确，而不是 靠司机一次或多次微动操作才能停稳在各层位上(允许在士50mm范围内)，即要求液压提升有较高的层位精度，这是 提升机运行工作效率和工作性的基本要求。液压提升机难于满足负载的层位精度要求，是 其目前不能用于立井提升的主要原因。这不仅与提升机主轴装置、提升钢丝绳系统等的工作特性有关，而   主要的是 取决于液压驱动系统的速度动态特性。

司机操作减压式比例控制阀向变量控制系统的比例油缸输入信号，改变变量泵的斜盘倾角大小，改变液压泵输出流量的大小和方向，进而改变液压马达的速度大小和旋转方向，实现对提升箕斗或罐笼的升降。液压提升机的变量泵采用1个常用的伺服变量机构—位置直接反馈比例排量调节系统，这类变量系统输出的流量由外部负载决定。由于变量液压泵的容积效率随系统工作压力的升降而变化，使泵的输出流量随负载变化，从而得不到   的流量控制。

也就是 说，液压马达通过主轴装置、提升钢丝绳驱动提升箕斗或罐笼的实际运动速度，很难达到预设速度曲线要求，引起提升层位精度得不到   控制，即使在同水平或不同水平但等距离水平之间运行，若负载不同，操作指令一样，也不可能   停靠在要求层位上。

目前在矿山中广泛使用的液压提升机有相当一部分是 用作提升或下放工作人员的，而这些提升机运行速度曲线的设计主要考虑 的是 提升机的运行工作效率与   因素，忽视了或根本没有考虑 乘坐人员的乘坐舒适性，这给乘坐人员带来了   、甚至恶劣的生理、心理反映，影响了正常工作的开展。

提升机的乘坐不舒适感主要发生在其启动加速和制动减速阶段，运动效率要求液压提升机有较高的加速度和速度(限制在《煤矿   规程》范围内)，而乘坐舒适性对速度、加速度的较大值尤其是 加速度的变化过程有严格限制。为了   考察提升机的舒适性及运动效率，通常用提升机的速度曲线、加速度曲线及加速度变化率曲线来表示。采用加、减速度曲线同为正弦函数的加速度曲线，其加、减速度对时间的变化率则为余弦函数，经过加、减速度阶段后，进入稳定升降速度阶段或停止状态。

液压提升机   、有序工作的关键是 其液压驱动系统与液压制动系统的协同工作，在液压提升机的启动瞬间，司机操作减压式比例阀向液压驱动系统与液压制动系统同时发出控制信号，驱动系统的液压马达启动输出转速、扭矩，同时液压制动系统松闸，两者协同配合实现负载的升降。若液压制动系统在液压驱动系统马达输出扭矩小于负载扭矩之前松闸，必将产生负载瞬时下滑，一旦失去控制，必将产生严重后果。

提升机液压驱动系统是 一个变量泵控制定量马达的恒扭矩系统。液压提升机启动时，来自操作系统的控制信号使伺服阀阀芯产生位移。控制液压油使变量比例油缸活塞产生运动，推动变量泵斜盘倾角发生变化，改变液压泵排量，从而使液压马达的输出速度和方向变化。同时液压马达的瞬时输出扭矩也从零动态过渡到恒定值。

立井提升是 液压提升机目前的主要发展方向，提高液压提升的层位控制精度与乘坐舒适性，解决液压提升机液压驱动与制动工作协同性的关键是 液压提升机应实现以计算机控制为主的电液比例控制、PID控制、自适应控制或复合控制系统，这也是 今后液压提升控制的发展要求。来成功设计、制造与使用维护所积累的经验也证明，解决好这些问题可较终把液压提升机用作为立井提升设备。