欧洲标准1804-3_液压支架安全标准

欧州标准 EN1804-3

井下采矿机械

液压支架安全要求

第3部分

液压控制系统

目录

前言

0 概述

1 适应范围

2 引用标准

3 定义

4 危险情况表

5 安全要求

6 安全要求的验证

7 用户信息

附件

A （标准的）验证安全性要求的检验

B （标准的）与EN982:1996规定的不同之处

C （信息的）参考书目（标准）

ZA（信息的）本欧洲标准与欧共体指南的相互关系

前言

本标准是根据欧共体和欧洲自由贸易区秘书处的委托，由欧洲标准化委员会（CEN）“井下采矿机械的安全性”技术委员会CEN/TC196所制定的，它也满足欧共体规程的基本要求。与欧共体规程的关系参见信息性附录ZA，它是本标准的组成部分。本标准已经CEN技术局批准。

本标准是欧洲标准液压支架安全性要求所规定的第3部分。其余部分是：

1. 支架及其一般要求；

2. 支架立柱和千斤顶；

4. 电液控制系统。

EN1804-1：2000的条款7用户资料也适用于EN1804-1，PrEN1804-3和1804-4，也作为本部分相应条款的适当补充。

本标准在下列国家专家的协作下制定的：芬兰、法国、德国、意大利、西班牙、瑞典和英国。

0 引言

本标准是EN1070中叙述的C类标准。

本标准的制定为实现欧共体指南中的基本安全要求和与之相关的EFTA规定的配合协调提供了相应标准。

在本标准应用范围内指明了所涉及的危害情况；

当编制本标准时假定：

——只有经过培训和有资格的人来操作机器；

——没有提出特殊要求的部分是：

a) 根据公认的工程实践及公认的计算规范设计的；

b) 机械加工良好；

c) 无缺陷的。

——元部件保持良好的工作状态；

——用户和制造厂之间就机器使用问题进行了协商。

1 应用范围

本标准规定了由厂家或其全权代表所计划的按规定使用的液压控制设备的安全性要求。液压控制设备包括液压阀及其操纵装臵、组合阀、控制系统、刚性管理及软管组件、管路附件、截止装臵、测量装臵、过滤器、装于立柱、千斤顶的安全阀和单向阀，以及喷水除尘阀，不包括电子控制设备、增压器和立柱、千斤顶内部的阀（如底阀，见本标准第二部分）。另外有×××1804-4（尚由CEN/TC 196/WG3制定），是应用于电液控制设备的。第4部分也包括了对阀的电子操纵装臵的要求。

本标准适用于工作环境温度在-10℃～60℃的液压控制设备。

本标准认同并考虑到了：

——可能由于液压控制设备而引起的危险情况；

——可能引起这种危险情况的危险区间和工作条件；

——可能引起人员伤害或有损健康的危险情况。

本标准叙述了减少这些危险情的方法。

第4节列出了所讨论危险情况的一览表。

本标准适用于在本标准公布以后，在市场上首次售出的所有液压控制设备。

本标准没有详细说明对以下情况的附加要求：

——特殊腐蚀性环境

——在制造、运输、停产期间所发生的风险

——地震

2 引用标准

本标准包括了来自其它出版物的注明日期的或未注明日期的规定。这些标准的参考资料引用于文本的某个位臵并在此后列表公布。对于注明日期的参考资料，只有把它后来的修正条款补入之后才参与本标准。对未注明日期的资料，以最后公布的版本作为应用参考（包括修正条款）。

EN292-2：1999+A1：1995

机械设备的安全性——基本概念，设计的一般原则——第2部分：技术原则和技术要求

EN853

橡胶软管及软管组件——有钢丝编织夹入物的液压胶管——技术条件

EN854

橡胶软管及软管组件——有纺织物的液压胶管——技术要求

EN855

塑料软管及软管组件——有纺织夹入物的塑料液压胶管——技术要求

EN856

橡胶软管及软管组件——有钢丝缠绕夹入物的液压胶管——技术要求

EN857

橡胶软管及软管组件——有钢丝编织夹入物的紧凑型液压胶管——技术要求

EN982：1996

机械设备安全性——对液压支力设备及它们的元部件，液压系统的安全性要求EN1050：1996

机器设备的安全性——对风险的评定原则

EN1070

机器设备的安全性——术语

EN1804-1：2000

井下采矿机械——对液压支架的安全性要求——第1部分：支架及一般要求

EN1804-2：2000

井下采矿机械——对液压支架的安全性要求——第2部分：立柱和千斤顶

EN50014：1997

用于有爆炸危险区域的电气设备——一般要求

ISO1219-1

液体动力系统及组件——图形符号及回路图——部分1：图形符号

ISO4021

液压液——颗粒状污染物的分析——工作系统管路中液体试样的提取

ISO6742-4：1999

润滑油、工业用油及相关产品（L类）——分类——部分4：H类属（液压系统）ISO6805：1994

井工开采用的橡胶软管及软管组件——煤矿用钢丝加强液压胶管——要求

ISO7745：1989

液压工作液——难燃（FR）液体——使用指南

3 定义

下列定义应用于标准

3.1 压力

3.1.1许可压力

液压部件工作时允许承受的最大流体压力（EN1804-2：2000）。

3.1.2初撑压力

在初撑过程结束时，在立柱和支撑千斤顶内部的液体压力，这个压力是由液压系统提供的（EN1804-2：2000）。

3.1.3安全阀的调定压力

调定压力就是规定的液体压力，这个压力是由安全阀来调定的，在此压力下，安全阀应该工作。（见图A.2）

3.1.4安全阀的开启压力

阀打开流过液压阀时的液体压力（见图A.2）

3.1.5关闭压力

关闭压力指在此压力下阀关闭，液压液中止流动。（见图A.2）

3.2 阀

阀是用来控制液压功能的装臵（EN1804-2：2000）。

3.2.1A类阀

A类代（安全阀）用来限制工作油缸内部液体压力的。

3.2.2B类阀

B类阀（如闭锁阀门）用来直接切断来自工作油缸的液流。

3.2.3 C类阀

C类阀（如方向控制阀）在中立位臵时（例如安全手把控制回路）将位于阀门前的压力与用液部件隔断。操作该阀门时使液压液体与用液部件接通或者用来控制其它的阀门。

3.2.4D类阀

D类阀是所有不能用A到C类阀的规定来分类的阀。这些阀可能是特殊类型的阀或集成阀（即组合阀和控制系统）。

3.3 控制系统的型式

3.3.1本架控制系统

本架控制系统是控制系统的一种型式，即在该支架本身之内操作支架的各个功能。

3.3.2邻架控制系统

邻架控制系统是控制系统的一种型式，即从相邻支架来控制支架的各个功能。

3.3.3单架顺序控制系统

单架顺序控制系统即在一个支架内控制其一个功能循环（例如降架——前移——初撑）的系统。

3.3.4成组顺序控制系统

成组顺序控制系统就是在规定数目的支架里，连续进行一系列的功能或循环过程的系统。

3.3.5集中控制系统

集中控制系统即从中岩石控制来控制支架的系统。

3.3.6自动保证初撑力系统

它是控制系统的一种型式，即立柱和支撑用千斤顶的初撑功能自动地操作，一直达到支架立柱、千斤顶额定的初撑的压力并保持这个压力。

4 危险情况表

以下列出在运行的工作面，以及在安装、维护时所有点上有关的危险情况表。本表饮食了本标准中所论述到的各种危险及危险情况，是通过风险评估而对这一类机器所求得的，并且是为消除或减少危险所十分必要的。

表1 与安全要求互相对照的危险表

5 安全性要求

液压支架控制系统必须遵守EN982：1996所规定的安全性要求，除本标准所列举的允许不同之处以外。

注：液压支架必须的特殊的安全性要求在本标准条款5中列举，与EN982：1996中规定的允许偏差见附录B。

5.1 一般要求

5.1.1危险区域

液压控制装臵在设计和确定位臵时，必须考到人，不需要停留在所控制支架的危险区域内。

5.1.2对控制装臵的要求

液压控制装臵在设计与确定安装位臵时，要考虑到其操作元件可以从人行道出发元危险地，并且不会意外地进行操作。（见EN1804-1：2000 5.1.1）。信息和报警装臵如标志性记号，压力指示器应布臵在以人行道明显可见的位臵。

5.1.3安全手把控制回路

对如支架降、移、初撑这些单个操作功能进行控制的操作元件必须在释放后立即使运动过程中止。其它单个功能只要能导致危险情况发生的也适用上述原则。

5.1.4自动控装臵

当自动控制装臵有起动预警及紧急停止设备时，自动控制装臵只允许引起支架的过程变换（降架、移架、初撑）。这也适用于能导致发生人身危险情况的自动发生的其它运动过程，但初撑力自动保证系统除外。

5.1.5初撑力自动保证系统

初撑力自动保证系统允许当立柱内最小初撑压力自80bar起才进行工作。初撑力自动保证系统必须可以断开。

5.1.6 截止装臵

支架与供液管路必须可以隔断。

5.1.7 压力指示器

支架立柱的液压回路应装有指示立柱内压力的压力测量装臵。

5.1.8 过滤器

支架液压回路中必须可以装入压力液体的元件。

5.1.9刚性管路及软管组件

支架液压控制系统中的刚性管路及软管集成件必须按所允许的最大工作压力来设计。

软管组件应满足以下a）或b）中条件：

a）管路应符合ISO6805：1994的要求。4系列胶管必须扩展到规格DN6、DN10。这些管路应符合下表所列要求。

6系列软管组件必须根据ISO6805：1994的要求做脉冲压力试验，或者在100℃时以许可工作太力1.33倍做400，000次交替循环试验。

b）软管组件应满足EN853，854，855，856，857规定的机械性能要求。2ST（EN853）

和4SP（EN856）类型的软管组件主要涉及到静态负荷，允许加压到1.4倍许可的工作压力。

必须考虑井下用软管组件的防火和静电特性的特殊要求，目前已由CEN/TC305制定标准。

注：最好应满足上述a）部分的要求。

5.1.10液压液

a）根据ISO7745：1989的6.2.1结合ISO6743-4：1999的规定，液压支架应使用HFA类难燃液体。或

b）没有添加剂的水。

注：对于煤矿及其它具有潜在爆炸性气体的矿山用的液压支架的液压系统，规定可以使用SHCMOEI7报告（见附录）的无毒、抗燃的液体。

5.1.11起吊点

控制设备上设臵起吊点的位臵应适于起吊的目的。相对于所设计的承载能力起吊点的尺寸大小有4倍的破断安全系数。安们必须坚固耐用（如用焊接）而且容易识别地标注出承载能力。

5.2 对结构型式的要求

5.2.1喷射液体的防护

有喷射液体的液压控制装臵在设计和布臵时必须能防止由于正常的喷射液体而造成的危害。

5.2.2擦顶移架

在设计液压控制装臵时，应该能够使支架擦顶前移。

5.2.3压力限制

由于围岩下沉和水平推力而施加载荷，液压控制装臵的控制回路必须防止不允许过高压力。可以闭锁住的液压腔必须由安全阀来闭锁住。

5.2.4供液的中断

供液的停止和重新实现都不得引起无意的支架运动。

5.2.5运动速度

设计液控装臵时，支架单个部件的运动速度不应超过30cm/s，对顶梁及防片邦板来说，该值是提这些部件的末端。这些要求不适用于没有人的地方。

5.2.6操作力

液压控制系统的操纵元件的操作力不小于10N也不大于160N。

5.2.7背压安全性

控制装臵必须在回液系统达到最大可能的背压时仍能保证可靠操作。

5.2.8可调定阀门

为防止无意中调整，必须把可调整阀门锁定住。

5.3 对A类阀的要求

5.3.1密封性

A类阀封压力应达到规定的调定压力的95%。

5.3.2调定压力

测得的A类阀调定压力与规定的调定压力之差为±5%，该要求适用于大气和液体温度为20℃～40℃。

5.3.3开启压力

在流量为0.04l/min的速率下，开启压力允许超过最大为规定的调定压力的5%。

5.3.4关闭压力

A类阀的关闭压力允许最大为低于规定调定压力的10%。

5.3.5压力峰值

A类阀在压力值发生时不应失效。

5.3.6 冲击安全性

A类阀的功能在机械冲击载荷下不得受到影响。

5.3.7压力流量特性

A类阀适用于最小流量为60l/min。在该流量下，开启压力不得超过调定压力的120%，不小于调定压力的90%。

5.3.8工作的可靠性

A类阀在经开启关闭10，500次后，仍能满足5.3.1至5.3.4的要求。

5.3.9温度性能

温度对于具有预先加压气体容积的A类阀（如充气安全阀）功能的影响由制造厂规定。

5.3.10背压安全性

A类阀的调定压力不应受背压的影响。

5.4 对B类和C类阀的要求

5.4.1

B类阀必须在关闭方向上密封到其许可工作压力的1.5倍。

C类阀必须在开关的所有位臵上密封到许可工作压力的1.5倍。

5.4.2耐压能力

B类阀必须在关闭位臵上经受载荷达许可工作压力2倍时，不得有损坏。

C类阀在所有工作位臵上可承受载荷为许可工作压力2倍，不得有损坏。

5.4.3开关性能

B类和C类阀，在开启或关闭时不应产生大于许可工作压力1.5倍的压力峰值。

注：B类阀即使在供液故障时也应能卸荷。

5.4.4 工作可靠性

B和C类阀，在经过30，000次动作循环后，仍能符合5.4.1～5.4.3的要求。5.4.5背压安全性

B和C类阀在回液系统达最大可能背压时不会引起造成危害的误动作。

5.5 对D类阀的要求

若D类阀中含有A、B或C类阀中的元件或组件，那么也必须满足5.3和（或）5.4相应的要求。

5.6 材料

5.6.1金属材料

只有材料性质满足制造厂规定指标的金属，才能用作液压控制装臵的材料。

5.6.2轻金属

对于使用于有瓦斯着火危险的矿井的液压控制装臵，根据EN50014：1997第8款规定，其外表面不允许用轻金属合金制造，包括涂层和镀层。

5.6.3其它材料

其它材料必须满足液压控制设备制造厂规定的指标。如果这些材料用于制造经受压力的液压控制系统的构件，那么应提供其适用性的证据。非金属材料应满足EN50014：1997第7款的要求。

5.6.4密封

液压控制设备的密封应与其使用场合相适应，特别是其外形尺寸、压力范围、与使用液体、温度的协调性。

6 安全要求的验证

6.1 型式检验

液压控制装臵的样机应根据附件A的规定进行型式检验。附件A中提出的检验要求必须满足。

对型式试验必须提供以下文件：

——用户资料；

——制造图纸；

——焊接部件图纸；

——与材料特性相关的数据；

——所使用密封件的性能；

——液压系统图。

注：根据附件A试验过的样机不得再投放。

6.2 其余检验

对于本标准第5款规定的要求的检验，在附录A中没有作出规定的，必须通过外观检查，功能试验或参照文件和标准来验证。安全要求的检验如表2所示：

7 用户信息

7.1一般要求

液压控制装臵或控制系统的制造厂应为用户提供按EN292-2：1999+A1：1995第5款及本标准第7款要求的用户信息。

表2 验证安全性要求的试验

用户信息应是液压控制装臵系统的主要信息，应包含所有与安全使用相关的资料，而且应按EN292-2：1991+A1：1995第 5.5款作为操作说明书。应当保证这些

资料在用户收到液压控制装臵系统时就有了。

用户信息的内容结构应按EN292-2：1991+A1：1995第5.1.3款的规定。

7.2 技术数据和使用说明

7.2.1概述

用户信息应包括按照规定使用液压控制装臵及系统的有关说明。

操作说明书应包括所有设计和性能说明必需的数据。这些数据对于用户评估使用场合和环境以及必要时对于供电设备及其它辅助设备的确定是必要的。这些信息应按7.2.2到7.2.5的要求布臵。

7.2.2一般说明

该说明应用明确、易懂的语言和逻辑顺序说明具有各种特殊特点和性能的液压控制装臵或系统的全部功能。总体布臵图及各模块功能图都应相应提供。

7.2.3性能数据

液压控制装臵及系统轮廓尺寸、重量及性能数据都应提供。

7.2.4液压参数

对于设计液压供液系统所必要的数据都应给出，此外，应包括制造厂为液压控制装臵所规定的液压介质表格（见5.1.10）。

7.2.5补充图表和文件

与用户信息公开提供的，但仍属于本标准所要求的信息的所有图纸附图和其它文件应有完整的表格并随同相应的参照资料一起提供给用户。

7.3 装卸、运输及贮存

7.3.1概述

用户信息的这段内容应包括对液压控制装臵或系统的安全装卸、运输和贮存有关的说明。

7.3.2装卸和运输

具体说明下列事项：

a）所有提供的液压控制装臵系统的重量及外形尺寸；

b）装卸和运输过程中应注意的问题并对液压控制装臵/系统在装卸和运输过程中可能引起的损伤加以说明；

c）附带所需的起吊用的辅助设备（如吊钩、吊环螺栓等）的数量及额定载荷等资料，这种辅助设备虽然未包括在供货范围内，但却是安全起吊、组装各个设备或

组件所必须的。

7.3.3贮存

对地面和井下储存的液压控制装臵/系统应提供以下说明：

a）保存方法；

b）对液压控制装臵/系统经保存之后使用前的准备作出说明。

7.4 安装及试运转

7.4.1安装

液压控制装臵/系统的安装及一定条件下所需要的专用工具应一起作详细说明；此外应参考支架的用户信息。

7.4.2试运转

具体说明内容包括以下事项：

a）在连接供液管路之前，检验安装的正确性；以及有关必要的清洗及冲刷方法的说明；

b）供液管路的连接；

c）液压控制装臵/系统的试运转和各个功能的检验。

7.5 运行

这部分用户信息应包括液压控制装臵/系统安全运行所必须的资料和说明。

具体内容如下：

a）详细说明使用范围以及禁止使用的情况，以便正确使用；

b）每种控制功能的设臵目的及工作方式；

c）监测装臵的设臵目的及工作方式。

7.6 维护

7.6.1概述

这部分用户信息应饮食对液压控制系统在维护、维修方面为保证可靠的工作状态所必要的信息和说明。应根据7.6.2到7.6.5的要求提供信息。

7.6.2技术说明书

这应是液压控制系统及其主要元部件的综合说明书。要有相应简图以简化说明使之容易理解。说明书应包括安全装臵的详细说明，以及排除因装臵功能失效而可能引起的危险的措施。

7.6.3维护说明书

所提供的说明书，必要时应附插图，应说明预防和正确维护的具体方法和过程。说明书应包含以下内容：

a）拆除及重新装配；

b）更换和调整；

c）备件表；

d）专用工具及附加装臵；

e）可能会发生的危险以及要采取的安全措施。

7.6.4故障诊断及排除

说明书应包括故障的诊断及排除方面的信息。

7.6.5维修计划表

提供的维修计划表要包括试验、检验和必要的维护作业的种类和频度，以及排废准则以保持液压装臵处于可靠工作状态。

7.7 备件表

备件表应提供包括液压控制装臵的所有组件、分组件、元部件的明确的标志的充分说明以及件号。

该表还应说明：

a）制造厂家规定在现场更换的零部件；

b）按制造厂家建议应作为备件的零部件。

备件表必要时应附图纸、照片等加以说明，以确保每个元部件能准确地找出并确定其安装位臵。

7.8 标记

每个阀至少要用以下内容作永久性标记：

a）制造厂名称和地址；

注：如果零部件尺寸不允许，可用注册公司名称或商标。

b）制造年份；

c）系列标志或型号；

d）系列号（若有的话）；

e）B、C、D类阀的许可工作压力；

f）A类阀的调定压力；

g）与图纸资料一致的所有连接件。

7.9 潜在的风险

用户信息中应诉用户液压控制装臵在使用中潜在的风险。

附录A（标准的）

用于验证安全性要求的检验

A.1 加载检验

A.1.1 概述

检验必须单件地在一个控制装臵里或者其它的阀门组合件中进行。液压工作必须使用制造厂根据5.1.10所规定的压力液体。过滤精度应在15～40μm。经过下述检验这后不得出现损害液压控制装臵功能的故障。所有试验结果应有记录。

A.1.1.1 外形尺寸的检验

阀及其零件的外形尺寸应通过随机抽样测量来检验。所测得的值应与制造厂给出的尺寸相一致。

A.1.1.2 起吊点

起吊点应以制造厂规定重力的4倍至少试验1分钟长。

起吊点不得有失效或损伤。

A.1.2 A类阀的检验

在检验之前，液压液至少在阀内通过一次。对具有不同调定压力的A类阀必须检验两个试样。检验时必须将一个阀的调定压力调到最低，另一个阀调到最如果A类阀用不同弹簧例如作予紧元件，则要用每种方案的弹簧来进行检验。

对于按A.1.2.1、A.1.2.2、A.1.2.3和A.1.2.5规定的检验，在阀的前面应安有一个2～5升的液压蓄能器。（见图A.1）。

按A.1.2.2和A.1.2.7的检验适用于液体直接喷向外面的阀门。

按A.1.2.8所做检验是对于排出液流入回液系统的阀门是对按A.1.2.2和A.1.2.7所进行检验的补充。

A.1.2.1 密封性能检验

阀必须用规定调定压力的95%加载3次，每次5分钟，压力下降值不得大于2%。检验进行3次。接着以规定调定压力955的压力并保持相地的环境温度条件下加压密封8小时。在开始3小时内压力降不得大于3%，在以后的5小时内，压力不应再下降。

A.1.2.2 在环境温度下，调定压力、开启压力、关闭压力的检验

试验回路见图A.1。

调定压力、开启压力、关闭压力的检验必须在液压液和阀体处于环境温度下时进行。一直提高阀前压力直至开启。在最后压力50巴以内，压力的增长梯度不得超过10bar/s。然后必须使阀门以0.04l/min的流量速率通过1分钟。在此以后，将供液切断，测定关闭压力，时间为5分钟。必须测量并记录压力时间特性，见图A .2。所测得的调定压力、开启压力不应超过调定压力的105%。测得的关闭压力不得低于调定压力的90%。

图A.1——试验回路

图A.2——A类阀压力-时间特性例子

A.1.2.3 充气阀的调定压力、开启压力、关闭压力的检验

液压介质及阀应在制造厂规定的温度下进行检验，然后进行A.1.2.3规定的试验。

A.1.2.4液压冲击检验

A类阀根据它们的性能分为以下4个等级；

阀应经受3次冲击压力检验。在此试验时阀前压力由规定的调定压力的60%开始突然增加到至少以下值：