煤矿防水闸门 第2部分：电液控制部分技术条件.doc

ICS 73.100.99D98Q/SH神华集团有限责任公司企业标准Q/SHJ 0035.2-2012煤矿防水闸门第2部分：电液控制部分技术条件Coal mine waterproof gatePart 2:Technical specification for electro-hydraulic control2012 - 06 - XX发布 2012 - 06 - XX实施神华集团有限责任公司发布Q/SHJ 0035.2-2012目次前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义24产品分类及标识25技术要求36试验方法67检验规则88标志、包装和贮存9附录A（规范性附录）压力传感器技术要求11附录B（规范性附录）角度传感器技术要求12参考文献13前言本标准按GB/T 1.1-2009的规则起草。Q/SHJ 0035-2012煤矿防水闸门分四个部分： 第1部分：机械部分技术条件； 第2部分：电液控制部分技术条件； 第3部分：工程设计、施工及验收规范； 第4部分：操作及维护规范。本部分为Q/SHJ 0035-2012的第2部分。本部分由神华集团公司煤炭生产部提出。本部分由神华集团公司科技发展部归口。本部分起草单位：神华神东煤炭集团设备维修中心、北京天地玛珂电液控制系统有限责任公司。本部分主要起草人：李首滨、牛剑峰、邱成鹏、王巍、郭卓越、刘混田、王发达。IIQ/SHJ 0035.2-2012煤矿防水闸门 第2部分：电液控制部分技术条件1 范围本部分规定了煤矿防水闸门电液控制系统及其配套设备的术语与定义、分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和贮存。本部分适用于煤矿防水闸门电液控制系统及其配套设备等。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 3836.1 爆炸性气体环境用电气设备 第 1 部分：通用要求GB 3836.2 爆炸性气体环境用电气设备 第 2 部分: 隔爆型“d”GB 3836.3 爆炸性气体环境用电气设备 第 3 部分: 增安型“e”GB 3836.4 爆炸性气体环境用电气设备 第 4 部分：本质安全型“i”GB 3836.6 爆炸性气体环境用电气设备 第 6 部分: 油浸型“o”GB 3836.9 爆炸性气体环境用电气设备 第 9 部分：浇封型“m”GB 4028 外壳防护等级(IP代码)GB/T 5080.7 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案GB 9969.1 工业产品使用说明书 总则GB/T101112008 随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序GB 11118.1-1994 矿物油型和合成烃型液压油GB/T156222005 液压缸试验方法GB/T15706.12007 机械安全 基本概念与设计通则 第1部分：基本术语和方法GB/T15706.22007 机械安全 基本概念与设计通则 第2部分：技术原则GB 25974.3-2010 煤矿用液压支架 第3部分：液压控制系统及阀JB/T 10205-2000 液压缸技术条件JB/T 10369-2002 液压手动及滚轮换向阀MT/T 76 液压支架（柱）用乳化油、浓缩物及其高含水液压液MT/T 98 液压支架用软管及软管总成检验规范MT/T 286 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法MT/T 772 煤矿监控系统主要性能测试方法MT/T 899 煤矿用信息传输装置MT/T 986 矿用U形销式快速接头及附件MT/T 1007 煤矿用信息传输接口MT/T 1078 矿用本质安全输出直流电源MT/T 1081 矿用网络交换机Q/SHJ 0035-2012 煤矿防水闸门 第1部分：机械部分技术条件3 术语和定义下列术语和定义适应于本标准。3.1闸门控制装置 gate control device能够采集传感器数据、发出指令、接收指令，实现逻辑控制，控制隔爆电磁阀驱动装置动作的装置，包含人机交互单元、闸门控制单元等。3.2系统急停响应时间 system emergency-stop response time 从急停机构发出信号到动作闸门电磁阀复位所需的时间。3.3声光报警装置 sound and light alarm device 采用声音和指示灯信号报警，指示出闸门正在进行动作，提醒相关人员注意安全。3.4集中监控装置 centralized monitor and control device采集、处理、显示和控制闸门系统数据的装置，可与闸门控制装置实现通信并可以用来远程控制闸门相关动作。3.5公称压力 nominal pressure液压元件按基本参数所确定的名义压力。3.6公称流量 nominal flow rate液压元件按基本参数所确定的名义流量。3.7关门时间 closing time 从操作闸门控制装置关闭防水闸门开始到防水闸门完全闭合所经历的时间。4 产品分类及标识4.1 防爆型式由隔爆型、本质安全型和隔爆兼本质安全型及其它设备组成的煤矿控制系统。4.2 产品分类及型号防水闸门的产品分类及型号按Q/SHJ 0035.1-2012第4章规定执行。5 技术要求5.1 一般要求系统及有关设备应符合MT/T286、MT/T772、MT/T889、MT/T1007、MT/T1078、MT/T1081及本标准的规定，并按照规定程序批准的图样及技术文件制造。5.2 环境条件5.2.1 防水闸门控制系统及有关设备在下列环境条件下应能正常工作： 环境温度：-1040； 平均相对湿度：95%RH（+25）； 大气压力：80kPa106kPa； 无显著振动和冲击的场合； 煤矿井下有甲烷及煤尘等爆炸危险性混合物，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场所。5.2.2 防水闸门控制系统能承受的最恶劣的贮运条件为： 高温：+60； 低温：-40； 平均相对湿度：95%RH（+25）； 振动：50m/S2； 冲击：500m/S2。5.3 井下设备供电采用交流电源供电，供电电源应符合以下要求： 额定电压：660V/1140V，允许偏差 25%10%； 谐波：10%； 频率：50Hz，允许偏差5%。5.4 电液控制系统组成5.4.1 防水闸门控制系统由液压系统和电控系统组成。5.4.2 液压系统由动力源部分（泵站、蓄能器组）、操控部分（电液换向阀、手动换向阀）、定位部分（双向锁、双液控双向锁和液控单向阀）、执行部分（液压油缸）、辅助部分（过滤器、同步液压马达、单向阀、压力表、单向顺序阀、交替阀、机控换向阀、接头、胶管等）和其他设备组成。5.4.3 电控系统由控制单元（闸门控制装置、数据采集装置、电磁阀驱动装置、电机控制装置和集中监控装置）、传输单元（包括连接器、数据传输装置）、报警单元（声光报警装置、语音报警装置）、输入单元（水位传感器、压力传感器、角度传感器和接近开关等传感器信号输入）、供电单元（包括不间断电源、防爆电源）和其他设备组成。5.5 系统主要功能和指标5.5.1 电控系统主要功能和指标5.5.1.1 就地电动控制就地电动控制应能通过闸门控制装置实现闸门的单个动作控制和闸门程序动作控制功能。5.5.1.2 远程控制远程控制应能在地面计算机上实时显示闸门控制系统传感器数据，实现对防水闸门的远程操作。远程控制应配置相应的视频系统，对闸门的动作进行监视。5.5.1.3 控制功能针对防水闸门控制系统，系统控制功能应当满足以下要求：a) 应具有单动控制功能，实现闸门单动控制；b) 应具有程序控制功能，通过一键操作，实现闸门的程序控制；c) 应具有数据上传功能，可将闸门控制系统数据上传到地面监控主机，进行集中远程控制。5.5.1.4 视频监视、信息显示、操作和声光报警功能系统视频监视、信息显示、操作和声光报警功能应满足以下要求：a) 应具有视频监视功能；b) 应具有汉字显示功能；c) 应具有声光报警装置，在闸门动作前和动作过程中应输出声光报警信号。d) 声音报警信号在闸门和控制柜的5米范围内可以清楚地听到。在距离声音报警装置1米处的声级应大于85Db,光报警信号应与其他的光信号明显地不同，应采用红色闪光信号。5.5.1.5 数据采集、存储和网络通信功能系统数据采集、存储和网络通信功能应满足以下要求：a) 应具有传感器数据采集功能，应包括液压系统压力、闸门开关的角度、位置和巷道水位等信息；b) 压力输出信号值的偏差应不大于2.5%；c) 角度输出信号值的偏差应不大于0.4；d) 应具有传感器设置功能（有效或无效）；e) 应具有闸门动作信息记录、存储和查询功能；f) 应具有参数修改和掉电保护功能。5.5.1.6 故障自诊断功能系统故障自诊断功能应满足以下要求：a) 应具有网络完整性监测功能，当网络通信出现故障时，应报警提示故障点信息；b) 应具有传感器故障诊断功能，对连接电缆进行通断状态检测；c) 应具有电磁阀连接状态检测功能。5.5.1.7 急停功能系统急停功能应满足以下要求：a) 闸门控制装置应设有急停机构；b) 在出现危险情况下，按下急停机构，能立即停止闸门动作；c) 系统急停响应时间应小于100ms。5.5.1.8 安全功能系统安全功能应满足以下要求：a) 液压胶管、电缆等在闸门动作范围内应防止受到机械损伤。d) 闸门控制装置应具有防止误动作措施。5.5.2 液压系统主要功能和指标5.5.2.1 完整性液压系统应按设计图纸要求进行安装，不应缺少零部件，不应装错零部件。5.5.2.2 密封性能液压系统在正常工作时不应有异常渗液。5.5.2.3 动作控制液压系统的动作控制应满足以下要求：a) 应具有依靠蓄能器供液通过操作手动换向阀控制实现防水闸门就地启闭的手动控制功能。b) 应具有通过手动换向阀就地解锁，实现人力推动关闭防水闸门启闭功能。c) 闸门开关位置应具有锁定功能。5.5.2.4 泵站公称压力和公称流量泵站的公称压力不超过25MPa，公称流量为30L/min。5.5.2.5 蓄能器充气压力蓄能器的充气压力应不小于10MPa。5.5.2.6 蓄能器充液压力蓄能器充液压力应不小于23MPa。5.5.2.7 关门要求防水闸门自动关门时间应小于70s。5.5.2.8 软管总成液压控制系统中的软管总成应符合MT/T 98的规定。5.5.2.9 管路附件液压控制系统中的管路附件应符合MT/T 986的规定。5.5.2.10 阀的要求液压控制系统中的阀应符合GB 25974.3的规定。5.5.2.11 液压缸的要求液压控制系统中的液压缸应符合JB/T 10205的规定。5.6 电源波动适应能力供电电源在5.3规定下，系统的基本功能和主要技术指标应能满足要求。5.7 工作稳定性系统及系统中产品应进行连续工作稳定性试验，通电试验时间不应小于7天，系统的基本功能和主要技术指标应能满足要求。5.8 防爆性能系统中的产品及关联设备应符合GB3836的规定，其图样及产品必须经过指定的单位检验，并取得“防爆合格证”。5.9 结构系统中的产品结构上应达到IP54以上防护等级。5.10 外观急停开关应采用红色按钮，与所有其他的停止装置明显不同。6 试验方法6.1 电控系统试验方法6.1.1 环境条件按MT/T 772-1998中3.1的有关规定进行。6.1.2 电源条件按MT/T 772-1993中3.2的有关规定进行。6.1.3 测试仪器和设备的一般要求测试仪器和设备的一般要求如下：a) 测试仪器和设备的精确度应保证所测性能的精确度要求，其自身精确度至少应比被测指标高3倍；b) 测试仪器和设备的性能应符合所测性能的特性；c) 测试仪器和设备应按照计量法的有关规定进行计量检定，并校准合格；d) 测试仪器和设备的配置应不影响测量结果。6.1.4 系统急停响应时间测试急停响应时间应小于100ms。6.1.5 系统声光报警装置测试在距离声光报警装置1米处测量声级应大于85dB，测试示意图见图1。图1 声光报警装置测试示意图6.1.6 系统压力传感器测试通过压力调整仪可以进行压力调节，根据压力传感器输出的电信号与理论计算的标准信号曲线进行比对，压力传感器测量电信号与标准信号曲线的测量偏差应不大于2.5%。压力传感器的技术要求见附录A。6.1.7 系统角度传感器测试通过角度调整机构可以进行角度调节，根据角度传感器输出的电信号与理论计算的标准信号曲线进行比对，角度传感器测量电信号与标准信号曲线的测量偏差应不大于0.4。角度传感器的技术要求见附录B。6.1.8 电源波动适应性试验供电电压波动范围在75%110%，系统主要功能和技术指标应符合第5.3条规定。6.1.9 系统工作稳定性试验系统及系统中电控产品应进行连续工作稳定性试验，试验时间为7d，每天检查一次，系统主要功能和技术指标应符合第5.5、5.6条规定。6.1.10 防爆性能试验系统产品按GB3836的有关规定进行。6.1.11 可靠性试验电控产品按GB/T 5080.7的有关规定进行。若无其他标准另行规定，采用定时结尾试验方案。失效判定应符合GB/T 5080.1-1986的有关规定进行。6.1.12 外观及结构检查按MT210的有关规定执行。6.2 液压部分试验方法6.2.1 试验条件6.2.1.1 阀类元件进行元件试验时工作液应满足MT76要求，其余试验工作液应满足GB 11118.1中68#液压油要求6.2.1.2 试验全过程中，环境温度在(040)范围内。6.2.2 试验方法6.2.2.1 阀类元件的试验方法按GB 25974.3进行。6.2.2.2 液压缸按GB/T 15622进行。6.2.2.3 泵站公称压力和公称流量泵站出口压力应能达到20MPa，流量应不低于30L/min。6.2.2.4 蓄能器充气压力蓄能器充气压力10MPa。6.2.2.5 蓄能器充液压力蓄能器充液压力25MPa。6.2.2.6 关门时间自动关门时间70s。6.2.2.7 手动换向阀就地控制依靠蓄能器供液通过操作手动换向阀控制,应能保证胶运巷:关门1次；辅运巷:关门1次，逃生门开关3次。6.2.2.8 手动换向阀就地解锁通过手动换向阀就地解锁：可以通过人力推动实现手动开关门。6.2.2.9 液压系统密封性液压管路系统不允许渗漏。6.2.2.10 软管总成液压控制系统中的软管总成按MT/T 98进行检验。6.2.2.11 管路附件液压控制系统中的管路附件按MT/T 986进行检验。7 检验规则7.1 检验分类 检验一般分出厂检验和型式检验两种。检验项目见表1。7.2 出厂检验7.2.1 每套控制系统均需进行出厂检验。出厂检验由制造厂质检部门负责进行。合格产品应给予合格证。7.2.2 试验项目应符合表3的规定。7.2.3 出厂检验各项指标需符合本标准的要求。有一项不合格则该产品不合格。若出现C类不合格，允许返修；若出现A类、B类不合格则应返工，并重新试验。7.3 型式检验7.3.1 在下列情况之一时，应进行型式检验： 新产品及老产品转厂定型时； 正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时； 正常生产时每五年一次(防爆性能除外)； 停产一年恢复生产时； 出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时； 国家有关机构提出进行型式检验时。7.3.2 试验项目应符合表1的规定。7.3.3 型式检验的样品按GB/T101112008规定方法从出厂检验合格的产品中进行抽样。7.3.4 当样品批量50台时，抽取1台；对A类项目，有1项不合格则判该批产品为不合格。对B类项目，有1项不合格应加倍抽样重新检验，若仍有1项不合格则判该批产品为不合格。对C类项目，有3项不合格，则判该批产品为不合格。7.3.5 当批量大于50台时，按照GB/T2829-2002的规定进行抽样检验。选用一次抽样方案，判别水平为，不合格质量水平RQL不大于40。样品数量n=5，合格判定数Ac=0，不合格判定数Re=1。对A类项目，有1项不合格则判该批产品为不合格。对B、C类项目，对照检验项目的要求检验，累计不合格产品数，按抽样方案判定产品为合格或不合格。若不合格应按GB/T2829-2002的规定处理。表1 系统试验项目序号检验项目技术要求（条款号）试验方法（条款号）检验类型出厂现场型式1系统主要功能5.5.1.、5.5.26.1.46.1.7、6.2.22系统主要技术指标5.5.1.、5.5.26.1.46.1.7、6.2.23电源波动适应能力5.66.1.84系统工作稳定性5.76.1.95系统防爆性能5.86.1.106外观及结构检查5.9、5.106.1.12注1： 表中“”表示该项目进行检查。表中“”表示该项目不检查。8 标志、包装和贮存8.1 标志系统设备标牌应符合GB/T13306的规定，