多繩摩擦式礦井提升機(jī)機(jī)械制動(dòng)裝置與液壓站選型的研究

王 聰（北方重工集團(tuán)有限公司工程成套分公司，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

多繩摩擦式礦井提升機(jī)機(jī)械制動(dòng)裝置與液壓站選型的研究

王 聰
（北方重工集團(tuán)有限公司工程成套分公司，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

摘 要：本文介紹了多繩摩擦式礦井提升機(jī)機(jī)械制動(dòng)裝置的制動(dòng)原理與液壓站選型，以及多繩摩擦式礦井提升機(jī)安全保護(hù)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：礦井多繩機(jī)械制動(dòng)裝置；液壓站；制動(dòng)裝置

1 多繩摩擦式礦井提升機(jī)機(jī)械制動(dòng)裝置的制動(dòng)原理與液壓站選型

1.1 多繩摩擦式礦井提升機(jī)的機(jī)械制動(dòng)裝置。多繩摩擦式礦井提升是一種在礦井運(yùn)輸中廣泛使用一種設(shè)備，礦井提升系統(tǒng)的類(lèi)型眾多，根據(jù)提升對(duì)象可以分為：主井提升、副井提升，根據(jù)井筒的提升角度可以分為：豎井和斜井等。其中多繩摩擦式礦井提升機(jī)主要是由電動(dòng)機(jī)、減速器、摩擦輪、制動(dòng)系統(tǒng)和深度指示系統(tǒng)、測(cè)速限速系統(tǒng)等組成。其中制動(dòng)系統(tǒng)是其的主要組成部分之一，其是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所組成的，其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)是指直接與制動(dòng)盤(pán)相接觸的部分，多為制動(dòng)盤(pán)結(jié)構(gòu)，其中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)則是用來(lái)控制并傳遞一些力矩，現(xiàn)今，隨著科技的進(jìn)步，在制動(dòng)機(jī)構(gòu)中多使用的是油壓盤(pán)式制動(dòng)系統(tǒng)，相對(duì)于原先所采用的油壓或者是氣壓塊式制動(dòng)系統(tǒng)具有制動(dòng)速度快，不容抱死等優(yōu)點(diǎn)。制動(dòng)系統(tǒng)工作制動(dòng)時(shí)，緊急制動(dòng)可采用手動(dòng)或自動(dòng)的制動(dòng)方式。手動(dòng)操作時(shí)，由司機(jī)進(jìn)行，自動(dòng)操作時(shí)，緊急制動(dòng)由提升設(shè)備的保護(hù)裝置進(jìn)行，工作制動(dòng)由行程調(diào)節(jié)進(jìn)行。

制動(dòng)原理：多繩摩擦式礦井提升機(jī)采用的是盤(pán)式制動(dòng)器，與傳統(tǒng)觀的抱軸制動(dòng)的方式不同的是盤(pán)式制動(dòng)器采用的是與汽車(chē)制動(dòng)相似的剎車(chē)盤(pán)來(lái)進(jìn)行礦井提升機(jī)的制動(dòng)，同時(shí)由于盤(pán)式制動(dòng)器相對(duì)于原先的抱軸制動(dòng)，面積更大、機(jī)構(gòu)緊湊，安全可靠，具有更高的散熱效果，而且閘的副數(shù)可按需要靈活增減，當(dāng)閘磨損嚴(yán)重時(shí)更換更為方便。它是近二十年來(lái)移植到礦井提升機(jī)上的一種新型制動(dòng)器，其制動(dòng)是依靠蝶形彈簧的彈力來(lái)驅(qū)動(dòng)閘與摩擦盤(pán)接觸的，相較于依靠電機(jī)的抱軸方式，響應(yīng)速度更換，可靠性更高，其制動(dòng)數(shù)據(jù)表明，其從接到信號(hào)到制動(dòng)僅用時(shí)不超過(guò)0.3s，時(shí)間非常短。

盤(pán)式制動(dòng)器主要制動(dòng)方式是通過(guò)電信號(hào)來(lái)控制液壓油壓松閘，松開(kāi)后的蝶形彈簧依靠其自身彈力來(lái)驅(qū)動(dòng)活塞通過(guò)聯(lián)結(jié)軸推動(dòng)筒體閘瓦向右運(yùn)動(dòng)，使閘瓦與盤(pán)式制動(dòng)器進(jìn)行摩擦接觸，從而完成多繩摩擦式礦井提升機(jī)的制動(dòng)。同時(shí)當(dāng)閘瓦與制動(dòng)盤(pán)相接觸后，活塞將會(huì)受到蝶形彈簧的力與制動(dòng)油壓所產(chǎn)生的壓力的共同作用。當(dāng)油缸中的油壓為0時(shí)，即蝶形彈簧所產(chǎn)生的壓力直接作用于摩擦盤(pán)上，此種方式下為全制動(dòng)狀態(tài)，而當(dāng)油壓的壓力要大于蝶形彈簧所產(chǎn)生的壓力，即蝶形彈簧的作用力不作用到摩擦盤(pán)上，此時(shí)為全松閘狀態(tài)，通過(guò)調(diào)節(jié)油壓的大小即可調(diào)節(jié)作用在摩擦盤(pán)上的力的大小，從而達(dá)到調(diào)節(jié)制動(dòng)力的的目的。

1.2 多繩摩擦式礦井提升機(jī)液壓站。液壓站的主要用途是向盤(pán)式制動(dòng)器供應(yīng)不同壓力的壓力油，以控制盤(pán)式制動(dòng)器的工作制動(dòng)力矩，進(jìn)行工作制動(dòng)，以滿足提升機(jī)的實(shí)際操作需要。并且在安全制動(dòng)時(shí)，能迅速回油，實(shí)現(xiàn)二級(jí)制動(dòng)。

多繩摩擦式礦井提升機(jī)的液壓站液壓系統(tǒng)功能及工作原理如下所述：多繩摩擦式礦井提升機(jī)的制動(dòng)是通過(guò)使用電液調(diào)壓裝置來(lái)控制液壓系統(tǒng)中的溢流閥的壓力，從而達(dá)到控制系統(tǒng)壓力的目的，而壓力的改變直接的結(jié)果就是油缸中作用于活塞的壓力的變化，通過(guò)測(cè)量最大的系統(tǒng)工作油壓，同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)溢流閥中的定壓彈簧壓緊程度，從而確保系統(tǒng)的壓力在可調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)。當(dāng)多繩摩擦式礦井提升機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)，安全電磁鐵失電，電液調(diào)壓裝置中的滑閥處于最上面的位置，切斷了壓力油的通路，從而使得油缸中的液壓油直接回到油箱中，液壓油缸并不產(chǎn)生壓力，蝶形彈簧快速動(dòng)作，制動(dòng)系統(tǒng)工作。同時(shí)制動(dòng)器通過(guò)安全閥的節(jié)流閥，以較緩慢的速度回油，產(chǎn)生二級(jí)制動(dòng)力矩。并可用調(diào)節(jié)安全伐的節(jié)流桿位置，來(lái)改變二級(jí)制動(dòng)特性。節(jié)流桿在上面時(shí)，只是一級(jí)制動(dòng)。

2 多繩摩擦式礦井提升機(jī)安全保護(hù)設(shè)計(jì)。礦井提升機(jī)通常安裝在地面上，其主要是通過(guò)鋼絲繩來(lái)傳遞動(dòng)力，從而達(dá)到提升井筒內(nèi)的提升設(shè)備的目的，由于井上井下只能同提升機(jī)來(lái)進(jìn)行溝通與物資傳遞，多繩摩擦式礦井提升機(jī)的工作十分繁重，因此，需要做好多繩摩擦式礦井提升機(jī)的安全保護(hù)工作以及日常的維護(hù)保養(yǎng)工作，如果發(fā)現(xiàn)多繩摩擦式礦井提升機(jī)存在安全隱患需要及時(shí)進(jìn)行處理，避免安全事故的發(fā)生。同時(shí)，礦井的管理人員需要加強(qiáng)對(duì)多繩摩擦式礦井提升機(jī)的管理工作，提升設(shè)備的安全保護(hù)設(shè)施，從而保障多繩摩擦式礦井提升機(jī)的正常運(yùn)行。

2.1 提升容器的防墜器。為了保證提升人員的安全，在進(jìn)行升降的提升罐籠上必須添加一定的安全保護(hù)裝置，保護(hù)乘坐提升機(jī)的人員與物資的安全。由于本設(shè)計(jì)應(yīng)用于主井提升，且為單一提升，所以不需安裝防墜器。

2.2 防止過(guò)卷裝置設(shè)計(jì)。裝設(shè)防止過(guò)卷開(kāi)關(guān)：根據(jù)國(guó)家的相關(guān)規(guī)定，在提升容器運(yùn)行超過(guò)正常的停車(chē)位置0.5m時(shí)，必須具備相應(yīng)的保護(hù)裝置能夠在故障發(fā)生時(shí)及時(shí)的切斷控制電源，并能使安全閘發(fā)生作用，這要依靠安全防止過(guò)卷開(kāi)關(guān)及過(guò)卷保護(hù)回路來(lái)實(shí)現(xiàn)。防止過(guò)卷裝置通常是使用行程開(kāi)關(guān)，裝在井架上，位于提升容器的上方，同時(shí)也安裝在深度指示器相應(yīng)的位置上。行程開(kāi)關(guān)是串聯(lián)在提升機(jī)電控系統(tǒng)的安全制動(dòng)電磁鐵保護(hù)回路內(nèi)，一旦開(kāi)關(guān)被壓觸，則需要控制切斷電機(jī)的接觸器，切斷電動(dòng)機(jī)的電源，與此同時(shí)保護(hù)回路斷電，安全閘立即動(dòng)作。

2.3 圓尾繩的安全設(shè)施。圓尾繩在運(yùn)行中，受到軸向力的作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，為消除這種旋轉(zhuǎn)的軸向力，而裝設(shè)了圓尾繩的回轉(zhuǎn)裝置。除此之外，還要設(shè)置圓尾繩的導(dǎo)向裝置和尾繩環(huán)監(jiān)視開(kāi)關(guān)。

結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)的多繩摩擦式礦井提升機(jī)大大降低了箕斗運(yùn)行阻力，使提升機(jī)電耗量大大降低，配套機(jī)械制動(dòng)裝置和液壓系統(tǒng)使設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定，所以本設(shè)計(jì)方案在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面是可行的。

參考文獻(xiàn)

[1]初訓(xùn)/國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局宣傳教育中心.主提升機(jī)操作工[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006.

[2]國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦安全規(guī)程[S].

中圖分類(lèi)號(hào)：TD534

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A