煤矿提升机盘形制动器安全制动影响因素及解决措施

2021-05-19王晓花

机械管理开发 2021年3期

王晓花

（晋能控股煤业集团马脊梁矿，山西大同 037027）

引言

在煤矿运输的过程中，提升机是主要的运输设备，属于高发危险的设备。其主要承担运输人员以及物料的任务。在提升机动力方面选用变频以及直流电机，同时选用PLC 实现上下料的控制，可有效保证提升机平稳运动以及减速等功能。通常情况下，当电气制动出现问题时，机械制动处于开启，进而能够保证提升机工作的安全性[1-2]。

1 机械制动的工作原理

通常情况下，盘形制动器主要借助蝶形弹簧实现机械制动，同时借助油压实现松闸。当处于制动状态时，可以借助弹簧力使得闸瓦盘实现接触制动。当油压力降低到零时，碟黄在预紧过程中形成的弹簧力会借助碟黄装置推动轴与磨损补偿螺柱向瓦闸作用，进而使闸瓦与制动盘密切贴合，这样能够有效地限制制动盘的旋转趋势。油缸压力容腔在充油的过程中，油缸油压会逐渐升高，当油液压力达到工作压力时，活塞受到油压作用，进而能够有效地克服碟簧方面的预紧力，这样可以使得碟簧向后移动[3-4]。

2 影响安全制动的因素和解决方法

2.1 提升时最大载重量影响因素和解决方法

1）通常可以依据提升机最大张紧力以及相应的制动力矩，进而能够确定最大的提升力，这样可以使得张紧力不超过最大值。同时可以保证所有的制定闸门制定力矩以及相应的提升载和之比大于3。

2）假如选用双滚筒提升机进行提升，不仅使得主副滚筒之间的最大静张力之间的差值小于提升机设计的最大静张力之差。与此同时，必须保证3 倍最大静拉力之差的力矩小于所有的制动力矩之和。当力矩达不到要求时，相应的最大静张力不能超过设定值，进而才可以满足制动力矩的需要[5-6]。

2.2 制动力矩影响因素和解决方法

2.2.1 相应的制动力矩的计算

式（1）中：Mzh为相应的各点实测制动力矩之和，N·m；Fz为相应的各点制动力，N；R 为在进行实验时Fz的作用半径，m；∑Fi为在进行实测各组闸的制动力总和，N；n 为相应的分组实验数。

2.2.2 闸盘制动力的计算

式（2）（3）中：P 为相应的制动闸瓦以及闸盘接触时，制动器内油液压力，Pa；F 为相应的制动力，N；S 为相应的制动器内油缸面积，m2。

2.3 制动力不足影响因素和解决方法

1）在制动力中，闸瓦间隙是影响该力的关键。通常情况下，蝶形弹簧通常表现出低形成、高补偿力的特点。由此可以看出，闸瓦间隙大小能够对蝶形弹簧产生直接影响。假如闸瓦间隙比较大，那么将会导致蝶形弹簧出现回弹的现象，从而导致弹力下降，最终使得闸皮与闸盘之间的正压力变小。当制动空行程时间延长时，将降低灵敏度。相应的解决办法为：工作人员可以使用300 mm 的塞尺测试不同闸瓦间隙，这样能够保证盘型制动器处于工作的过程中，相应的工作油压闸瓦间隙小于2 mm。通常可以借助偏摆量对闸瓦间隙进行调整，一般闸瓦间隙介于偏摆的最大值与小于闸瓦间隙最大值，因此在使用时不会出现闸盘偏摆过大的现象，使得制动力矩下降。

2）测试提升机闸盘，经过测定发现闸盘的制动力小于设定值，那么可以断定蝶形弹簧所具有的弹力不达标。相应的解决措施：第一步，检测观测站主油泵的供油。为了能够更好地增加蝶形弹簧变形量，通常可以借助提高工作站油压值，与此同时闸瓦间隙将会逐渐增加，使得闸瓦间隙恢复到合理的状态。因闸盘的正压力与碟形弹黄的弹力减去残余油压对活塞的作用力以及制动器的阻尼力后所得的值相等，所以在让供给油压值增大的过程中，还需对油压(制动)手柄回归最低零位时的残压进行相关测试，应使其最终残压值满足表1 中的相关要求。

表1 设计的最大压力与残压关系情况表 MPa

3）在测定制动力矩时发现，制动闸皮P2与闸盘之间的接触面对制动力矩产生一定的影响。假如制动闸皮以及相应的闸盘接触面积达不到闸皮的60%，那么将导致出现制动力矩不足的现象。相应的处理方法：首先，可以借助闸瓦的压力以及相应的热敏传真至测定闸瓦与制动盘之间的接触面积。通常情况下，新的闸皮表面有一定的凸面，假如接触面积不达标时，这时可以将提升机设置为停止状态，借助空转车旋转控制手柄，这样能够保证闸皮以及制动盘实现轻微的接触，从而可以把闸皮磨平，进一步增加接触面积。当出现摩擦时，假如闸盘的表面温度过高时，需要停止摩擦使其实现自然降温，不能使用水进行降温，避免因迅速冷却导致闸盘出现变形，从而影响正常使用。

4）当在制动盘表面出现油污时，将严重降低摩擦系数，从而大大降低制动力矩。相应的解决方法：首先，在启动制动盘时应该观察是否存在油渍，当存在油渍时必须查清油渍的来源，同时需要将油渍清理干净。当在工作的过程中油渍溅到制动盘上时，需要对其进行处理。假如在制动闸油缸位置出现漏油，那么不仅需要清理闸皮内的油污，而且需要找到相应的漏油缸与相应的漏油管。

5）假如依据上述要求对制动力矩进行调整之后力矩不能达到工作需要，那么需要更换部分零件，如下所示：第一，打开制动闸头，在取出蝶形弹簧后观察蝶形弹簧是否存在裂纹。此外由于弹簧的疲劳导致弹性降低，从而使得正压力下降。通常可以更换蝶形弹簧改变该现象。第二，当闸皮建的摩擦量相对较大时，需要更换闸皮，同时需要关注闸皮的型号以及大小，进而能够选择合适的闸皮。第三，改变设计参量时，通常需要更换高压力的液压站以及相应的高强度蝶形弹簧，进而能够有效地提升贴闸油压。