关于矿山提升机制动中盘形制动器的应用分析

2014-12-24张建滨刘金钊金鹏生

山东工业技术 2014年21期

张建滨,刘金钊,金鹏生

（山东黄金矿业股份有限公司新城金矿,山东莱州 261400）

1 影响矿井提升机盘形制动器可靠性的原理

（1）提升机制动中盘形制动器主要由衬板、闸瓦、液压组件、碟形弹簧、密封圈、制动器体与连接螺栓几部分元件组成，每个元件在盘形制动器的运行中都起着决定性作用，工作人员日常应注重对制动器元件进行养护，保证盘形制动器的良好制动状态。盘形制动器运行正压力主要指制动活塞与弹簧作用力的同时作用，通过压力油产生的制动作用，在制动器运行中受空行程压缩弹簧等综合阻力作用影响，与制动阶段制动器作用方向呈相反关系。盘形制动器运动状态中的正压力与油压呈负相关关系，正压力的变化过程类似线性关系，由于制

动器制动与松闸过程中活塞受摩擦的方向不同，因此在制动器制动与松闸过程中正压力的变化过程不同。而制动器松闸时综合阻力与蝶型弹簧保持一致方向力，导致盘形制动器作用在制动盘的正压力不同。盘形制动器的运作原理是油压松闸，弹簧力制动当液压油进入油管时，蝶形弹簧组被压缩，随着油压的升高，碟形弹簧组被压缩并储存弹簧力越来越大，闸瓦离开闸盘的间隙随之增大，此时盘型制动器处于松闸状态，调整闸瓦间隙为1mm：当油压降低时，弹簧力也随之释放，推动带筒体的衬板连同闸瓦，使闸瓦向制动盘方向移动。当闸瓦间隙为零后，弹簧力作用在闸盘上产生正压力，油压减小，正压力则增大，当油压P=0时，此时在正压力的作用下，闸瓦与闸盘之间产生摩擦力最大；当P=Pmax时，所有制动闸全部打开，正压力为零。

（2）盘形制动器中松闸与制动阶段控制的灵敏度较高，且制动器中制动盘产生的制动力矩与正压力相关，在最大工作油压下，活塞推力需要克服制动器三部分力，影响制动效率。盘形制动器不同于块式制动器，其制动力矩主要由制动盘受闸瓦沿轴向的两侧压力产生，且盘型制动闸使用时一般成对使用，由此每副盘形制动器不受制动盘的附加压力于轴向力的影响，不会出现变形问题。碟形弹簧是盘型制动器的主要制动元件，由油压松闸实现制动，内置集成油路系统，在制动时向各制动器提供能源支持，有效减少提升机制动过程中的漏油问题，制动具有节能性。

2 盘形制动器的应用措施与优化故障

（1）随着盘形制动器应用的普及，其在实际应用中存在的故障也逐渐显现出来，盘形制动器的应用故障以制动器抱闸失效为主，其引发原因主要有盘形制动器摩擦系数的降低导致制动器制的动力矩较低；制动器正压力不足导致制动力矩较低。提升机制动中盘形制动器的应用中除制动器，以及抱闸故障，存在的碟形弹簧刚度降低，就导致了弹簧断裂和闸瓦间隙过大导致的正压力减小、综合阻力增大导致的卡缸问题、工作腔残压导致的正压力不足等故障。正压力不足、综合阻力过大等问题是引起提升机制动盘形制动器故障的最主要原因。

（2）由于提升机制动中盘形制动器应用中，其主要故障都是由正压力与综合阻力导致的，因此盘形制动器应用的实际优化中，需要着重控制正压力的变化与减小综合阻力。需要定期检查制动器元件的运作状态，予以充分的养护，及时更换制动器液压元件、闸瓦等；应当着重调整盘形制动器的残压值、闸瓦间隙与油压值等数值，避免其影响制动器制动力矩，造成正压力的异常变化；需要定期检验盘形制动器元件的实际运行于综合阻力情况，还需要及时清理污物与杂质，定期灌注润滑油保持各元件的运行顺畅；最后应当加强检验维护电控系统的运行状态，实时监控制动器的运作状态，保证盘形制动器运行故障时能够及时予以相应的处理，提升故障处理效率。

3 盘形制动器的监测与应急保护

3.1 提升机闸瓦间隙监测系统

落实提升机日常维护工作的同时，重点加强盘形制动器闸间隙与制动力矩、蝶形弹簧疲劳的监测对提高盘形制动器的可靠性。提升机闸瓦间隙监测系统结合了PLC可编程控制与液压技术，对制动力矩空动时间和减速器润滑油压或液压站油温等采用非接触式位移传感器测出闸瓦间隙值或偏摆进行监测。通过压力传感器对对液压站开闸和敞闸压力及残压进行实时监测来识别各种故障。

3.2 设置适当的应急保护措施

在方便司机操作处提升机操作台旁安装制动系统回油阀。对提升机实施紧急制动时由提升机司机直接回油。盘形制动器补偿增压装置是采用PLC控制技术，设有检测和比较环节与原制动系统构成并联控制系统在盘形制动器的基础上改造而成。该系统在原制动器以及液压站故障失效的情况下不影响制动系统的正常工作，提供额外的制动力矩使提升机制动停车并启动补偿增加装置，对于升降人员的矿井提升机要谨慎采用。