煤礦提升機(jī)盤(pán)形制動(dòng)器安全制動(dòng)影響因素及解決措施

王曉花

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)馬脊梁礦， 山西 大同 037027）

引言

在煤礦運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，提升機(jī)是主要的運(yùn)輸設(shè)備，屬于高發(fā)危險(xiǎn)的設(shè)備。其主要承擔(dān)運(yùn)輸人員以及物料的任務(wù)。在提升機(jī)動(dòng)力方面選用變頻以及直流電機(jī)，同時(shí)選用PLC 實(shí)現(xiàn)上下料的控制，可有效保證提升機(jī)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)以及減速等功能。通常情況下，當(dāng)電氣制動(dòng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，機(jī)械制動(dòng)處于開(kāi)啟，進(jìn)而能夠保證提升機(jī)工作的安全性[1-2]。

1 機(jī)械制動(dòng)的工作原理

通常情況下，盤(pán)形制動(dòng)器主要借助蝶形彈簧實(shí)現(xiàn)機(jī)械制動(dòng)，同時(shí)借助油壓實(shí)現(xiàn)松閘。當(dāng)處于制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可以借助彈簧力使得閘瓦盤(pán)實(shí)現(xiàn)接觸制動(dòng)。當(dāng)油壓力降低到零時(shí)，碟黃在預(yù)緊過(guò)程中形成的彈簧力會(huì)借助碟黃裝置推動(dòng)軸與磨損補(bǔ)償螺柱向瓦閘作用，進(jìn)而使閘瓦與制動(dòng)盤(pán)密切貼合，這樣能夠有效地限制制動(dòng)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)趨勢(shì)。油缸壓力容腔在充油的過(guò)程中，油缸油壓會(huì)逐漸升高，當(dāng)油液壓力達(dá)到工作壓力時(shí)，活塞受到油壓作用，進(jìn)而能夠有效地克服碟簧方面的預(yù)緊力，這樣可以使得碟簧向后移動(dòng)[3-4]。

2 影響安全制動(dòng)的因素和解決方法

2.1 提升時(shí)最大載重量影響因素和解決方法

1）通?？梢砸罁?jù)提升機(jī)最大張緊力以及相應(yīng)的制動(dòng)力矩，進(jìn)而能夠確定最大的提升力，這樣可以使得張緊力不超過(guò)最大值。同時(shí)可以保證所有的制定閘門(mén)制定力矩以及相應(yīng)的提升載和之比大于3。

2）假如選用雙滾筒提升機(jī)進(jìn)行提升，不僅使得主副滾筒之間的最大靜張力之間的差值小于提升機(jī)設(shè)計(jì)的最大靜張力之差。與此同時(shí)，必須保證3 倍最大靜拉力之差的力矩小于所有的制動(dòng)力矩之和。當(dāng)力矩達(dá)不到要求時(shí)，相應(yīng)的最大靜張力不能超過(guò)設(shè)定值，進(jìn)而才可以滿足制動(dòng)力矩的需要[5-6]。

2.2 制動(dòng)力矩影響因素和解決方法

2.2.1 相應(yīng)的制動(dòng)力矩的計(jì)算

式（1）中：Mzh為相應(yīng)的各點(diǎn)實(shí)測(cè)制動(dòng)力矩之和，N·m；Fz為相應(yīng)的各點(diǎn)制動(dòng)力，N；R 為在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)Fz的作用半徑，m；∑Fi為在進(jìn)行實(shí)測(cè)各組閘的制動(dòng)力總和，N；n 為相應(yīng)的分組實(shí)驗(yàn)數(shù)。

2.2.2 閘盤(pán)制動(dòng)力的計(jì)算

式（2）（3）中：P 為相應(yīng)的制動(dòng)閘瓦以及閘盤(pán)接觸時(shí)，制動(dòng)器內(nèi)油液壓力，Pa；F 為相應(yīng)的制動(dòng)力，N；S 為相應(yīng)的制動(dòng)器內(nèi)油缸面積，m2。

2.3 制動(dòng)力不足影響因素和解決方法

1）在制動(dòng)力中，閘瓦間隙是影響該力的關(guān)鍵。通常情況下，蝶形彈簧通常表現(xiàn)出低形成、高補(bǔ)償力的特點(diǎn)。由此可以看出，閘瓦間隙大小能夠?qū)Φ螐椈僧a(chǎn)生直接影響。假如閘瓦間隙比較大，那么將會(huì)導(dǎo)致蝶形彈簧出現(xiàn)回彈的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致彈力下降，最終使得閘皮與閘盤(pán)之間的正壓力變小。當(dāng)制動(dòng)空行程時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)，將降低靈敏度。相應(yīng)的解決辦法為：工作人員可以使用300 mm 的塞尺測(cè)試不同閘瓦間隙，這樣能夠保證盤(pán)型制動(dòng)器處于工作的過(guò)程中，相應(yīng)的工作油壓閘瓦間隙小于2 mm。通?？梢越柚珨[量對(duì)閘瓦間隙進(jìn)行調(diào)整，一般閘瓦間隙介于偏擺的最大值與小于閘瓦間隙最大值，因此在使用時(shí)不會(huì)出現(xiàn)閘盤(pán)偏擺過(guò)大的現(xiàn)象，使得制動(dòng)力矩下降。

2）測(cè)試提升機(jī)閘盤(pán)，經(jīng)過(guò)測(cè)定發(fā)現(xiàn)閘盤(pán)的制動(dòng)力小于設(shè)定值，那么可以斷定蝶形彈簧所具有的彈力不達(dá)標(biāo)。相應(yīng)的解決措施：第一步，檢測(cè)觀測(cè)站主油泵的供油。為了能夠更好地增加蝶形彈簧變形量，通?？梢越柚岣吖ぷ髡居蛪褐担c此同時(shí)閘瓦間隙將會(huì)逐漸增加，使得閘瓦間隙恢復(fù)到合理的狀態(tài)。因閘盤(pán)的正壓力與碟形彈黃的彈力減去殘余油壓對(duì)活塞的作用力以及制動(dòng)器的阻尼力后所得的值相等，所以在讓供給油壓值增大的過(guò)程中，還需對(duì)油壓(制動(dòng))手柄回歸最低零位時(shí)的殘壓進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，應(yīng)使其最終殘壓值滿足表1 中的相關(guān)要求。

表1 設(shè)計(jì)的最大壓力與殘壓關(guān)系情況表 MPa

3）在測(cè)定制動(dòng)力矩時(shí)發(fā)現(xiàn)，制動(dòng)閘皮P2與閘盤(pán)之間的接觸面對(duì)制動(dòng)力矩產(chǎn)生一定的影響。假如制動(dòng)閘皮以及相應(yīng)的閘盤(pán)接觸面積達(dá)不到閘皮的60%，那么將導(dǎo)致出現(xiàn)制動(dòng)力矩不足的現(xiàn)象。相應(yīng)的處理方法：首先，可以借助閘瓦的壓力以及相應(yīng)的熱敏傳真至測(cè)定閘瓦與制動(dòng)盤(pán)之間的接觸面積。通常情況下，新的閘皮表面有一定的凸面，假如接觸面積不達(dá)標(biāo)時(shí)，這時(shí)可以將提升機(jī)設(shè)置為停止?fàn)顟B(tài)，借助空轉(zhuǎn)車(chē)旋轉(zhuǎn)控制手柄，這樣能夠保證閘皮以及制動(dòng)盤(pán)實(shí)現(xiàn)輕微的接觸，從而可以把閘皮磨平，進(jìn)一步增加接觸面積。當(dāng)出現(xiàn)摩擦?xí)r，假如閘盤(pán)的表面溫度過(guò)高時(shí)，需要停止摩擦使其實(shí)現(xiàn)自然降溫，不能使用水進(jìn)行降溫，避免因迅速冷卻導(dǎo)致閘盤(pán)出現(xiàn)變形，從而影響正常使用。

4）當(dāng)在制動(dòng)盤(pán)表面出現(xiàn)油污時(shí)，將嚴(yán)重降低摩擦系數(shù)，從而大大降低制動(dòng)力矩。相應(yīng)的解決方法：首先，在啟動(dòng)制動(dòng)盤(pán)時(shí)應(yīng)該觀察是否存在油漬，當(dāng)存在油漬時(shí)必須查清油漬的來(lái)源，同時(shí)需要將油漬清理干凈。當(dāng)在工作的過(guò)程中油漬濺到制動(dòng)盤(pán)上時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行處理。假如在制動(dòng)閘油缸位置出現(xiàn)漏油，那么不僅需要清理閘皮內(nèi)的油污，而且需要找到相應(yīng)的漏油缸與相應(yīng)的漏油管。

5）假如依據(jù)上述要求對(duì)制動(dòng)力矩進(jìn)行調(diào)整之后力矩不能達(dá)到工作需要，那么需要更換部分零件，如下所示：第一，打開(kāi)制動(dòng)閘頭，在取出蝶形彈簧后觀察蝶形彈簧是否存在裂紋。此外由于彈簧的疲勞導(dǎo)致彈性降低，從而使得正壓力下降。通常可以更換蝶形彈簧改變?cè)摤F(xiàn)象。第二，當(dāng)閘皮建的摩擦量相對(duì)較大時(shí)，需要更換閘皮，同時(shí)需要關(guān)注閘皮的型號(hào)以及大小，進(jìn)而能夠選擇合適的閘皮。第三，改變?cè)O(shè)計(jì)參量時(shí)，通常需要更換高壓力的液壓站以及相應(yīng)的高強(qiáng)度蝶形彈簧，進(jìn)而能夠有效地提升貼閘油壓。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著安全生產(chǎn)的概念日益強(qiáng)化，需更加注重提升機(jī)的安全以及可靠性。通過(guò)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析，能夠?yàn)椴僮魈嵘龣C(jī)的工作人員提供最佳的運(yùn)行方案，以提高煤礦職工的安全性，保證提升機(jī)高效的運(yùn)行。