梅钢铸造起重机安全制动器故障分析与处理

王磊磊

（河南省矿山起重机有限公司，河南 长垣 453424）

0 引言

梅钢铸造起重机安装安全制动器可以针对输送过程中的紧急情况，避免超速等故障的发生，保证梅钢铸造起重机的运行得到保护，并提供可靠的制动效果，由液压系统为安全制动器提供动力。在设备运行过程中，液压系统会有不同程度的损伤，可能导致安全制动器失效。因此，有必要对安全制动器的失效进行分析，并有针对性地进行改造，以确保梅钢铸造起重机的安全运行[1]。

1 铸造起重机安全制动器在梅钢的应用

梅钢铸造起重机主要用于炼钢厂。主要部分是主起升机构的传动链，输出轴与两套驱动装置刚性连接。梅钢铸造起重机传动链较多的传动装置有无刚性连接和一套传动装置两种形式。随着现代工业技术的发展，梅钢铸造起重机的机械设计得到了优化，安全制动器的应用更加普遍，但故障问题也更加突出。蝶形弹簧可以为安全制动提供制动力矩，液压系统设计比较简单，导致没有油温测试、液位高度等，并不能起到检测装置的作用，控制器也不能得到液压系统的实际运行状态，所以监控效果差，联锁保护作用无法发挥。特别是当出现泄漏或压力过低等问题时，液压系统的连续运行会产生高温变化。存在液压泵损坏等隐患，液压系统会直接影响梅钢铸造起重机的有效运行，使安全制动器直接停止工作。因此，必须重视对梅钢铸造起重机安全制动器失效的分析，及时发现问题，全力解决。

2 制动器在起重机上的作用及其构造

2.1 起重机制动器的作用

起重机制动器是起重机的重要组成部分，在起动机的工作中起着重要作用。制动器可以减慢或停止工作起重机，其主要工作原理是通过制动器产生的摩擦来降低机械动作的速度。在日常工作中，为了达到更好的制动效果，制动器通常安装在传动机构的高速轴上。但是，一些制动器安装在低速轴上。这样做的目的是确保制动器的运行更安全，并防止生产中发生安全事故。

2.2 起重机制动器的分类

起重机的种类很多，大致可分为卷筒式、制动式和盘式。按驱动方式可分为手动、自动、综合。按动力源可分为液压、机械、气动、电磁、手动等。

2.3 起重机制动器的安全管理

（1）制动在调整过程中应注意以下3 个方面：①在系统检查后，必须将制动引入试验操作中，并确定一切正常后，必须在主机上多次启动制动，且无负载，为了使制动盘能够正确地打孔，然后在进行制动调整时与发动机或制动盘的固定位置紧密配合。②在调整制动力矩之前，应仔细总结调整顺序是否正确调整制动间隙。③在调整制动力矩之前，还必须进行全面和多角度的检查、调整、误差、固定螺母水平，以验证从动轮电缆是否正确。

（2）检查盘式制动器时应注意以下3 个因素：①制动盘中涉及的摩擦片是容易损坏的配件。至于使用频率，工作气隙的检查过程应每3 个月详细进行1 次。如果发现磨损远远超过工作气隙的最大值，则应再次调整。一般来说，最大工作气隙为δ=1.2mm，如果摩擦片的磨损在一定程度上接近制动盘的铝芯，则必须在第一时间更换，否则会损坏制动器的性能。②制动器在某种程度上是干摩擦的一种形式，工作条件一般应符合无油条件。在预装配阶段，应合理去除碎屑的油渍。③首次使用制动器时，应先检查并清除工作气隙。发现未达到相应规定的，必须再次调整。

（3）检查制动器时应考虑以下7 个因素：①制动轮和制动器片是否紧密组装在一起，摩擦面是否完好，是否有被盗或油腻的部件。②制动器中的螺母是否拧紧，部件的运动是否趋于正常。③如果制动器轮温度超过200°C，则为不规则状态。如果制动器轮上的裂纹超过0.5mm，应再次修复。④如果焦炭机有漏油现象，焦炭机在运行中能否正常运行，导线的绝缘部分是否优质。⑤焦炭机内的油品质量是否合格。⑥如果弹簧和杠杆有裂缝，应及时更新。⑦如果每个接头零件都有磨损，如果主轴和短轴的椭圆度高于0.5mm，或者磨损高于原始直径的0.05，则必须进行更新。

3 制动器故障的排查

3.1 制动力问题排查

在起重机的日常使用中，有时会发现制动力不足的问题。对于此类问题的检查，制动轮最有可能缓解问题。首先，检查制动器轮的磨损情况。如果磨损严重或弹簧太松，则制动力将不足。此外，如果制动轮之间有污渍或缺乏润滑油，也可能出现制动力问题。制动器轮问题与起重机的安全生产有关，在调查中不容忽视。

3.2 制动器突然失灵

在日常操作中，制动器可能会突然失效。这种情况主要是由于制动器带的拆卸，也可能是弹簧故障或制动器受伤造成的。在排查此类问题时，一般来说，除了更换和修理损坏的零件外，还需要调整制动器的相关值，以获得适当的操作数据并确保将来的安全生产[2]。

3.3 制动器轮温度过高

对齐无效。有时制动器是打开的，但有一个制动器带不会离开制动器轮。工作时，彼此之间摩擦，使制动器盘的温度在短时间内上升到300～400°C，制动器带就会冒烟。此时，应及时调整制动架，使制动带的中心与制动轮的中心重合，开启后两侧的间隙相等，并注意制动带应平行于制动轮的制动面。

3.4 制动臂不能打开

当起重机工作时，制动臂无法打开。造成此类问题的原因可能是铰接点由于故障而无法移动，电路运行不当，电压不够，线圈或整流器组件烧坏，这将导致制动臂无法打开。除了这些问题之外，还有其他特殊原因也可能导致制动臂失效，这需要对具体问题进行具体分析。在对制动架进行日常维护时，应注意在每个铰接点使用稀释的机油，以减少日常工作中的磨损。

3.5 易于脱离调整位置

液压执行器制动器由发动机带动推杆转动叶轮，使机油产生向上推力，抬起活塞杆打开制动器。断电后，在主弹簧作用下，制动架，推杆返回到原来的位置。调整执行器时，应保留1～3 个打击作为制动带磨损后的补偿性打击。推杆的正常工作位置是垂直的，但10°～20°的斜率不影响工作性能。

4 安全条件下起重机制动器问题研究

4.1 制动器一般安全条件

使用起重机时，需要按下启动按钮。这使得安全制动器和起重机可以同时启动，从而减少了生产中的问题。起重机启动后，操作人员应将安全制动器置于初始状态，以确保起重机的安全运行。但是，起重机施工完成后，操作人员应及时关闭制动器，并完成相关设施的检查和维护，并且在没有发现异常问题之前不应完成工作。如果起重机的工作出现问题，必须首先进行紧急制动，然后检查故障。当起重机在工作中出现问题时，要及时踩下紧急制动器并切断电源，以避免二次事故的发生，确保生产安全。起重机运行期间，如果系统断电，应以与发生安全事故时相同的方式进行处理。操作人员应第一时间踩下紧急制动器，使起重机在第一时间停止工作，下一步是完成故障排除。此外，还有一种方法可以保证起重机施工的安全性，即确保安全制动器处于打开状态。起重机运行期间，工作制动器主要在起作用，安全制动器作为备用保护措施和双重保证，以防止安全事故的发生。

4.2 安全工作条件下的制动器

制动器的结构和功能不同，没有相应的工作分类，原因如下。

（1）起重机工作时必须满足周期性动作的要求，因此没有相应的工作分类，制动器也不同。

（2）起重机的工作水平会根据负载的不同而变化，而制动器的唯一指标是制动扭矩，因此情况与起重机有很大不同。无论制动器处于何种工作状态，都不需要平整，只需安装合格的扭矩制动器。当起重机的安全性能得到改善时，制动器还可以根据制动扭矩的指示器增加相应的值，以达到所需的工作水平。也就是说，制动器不仅要满足制动扭矩的需要，还要满足不同起重机对制动器的工作水平、运行时间、可靠性和锁定制动器的需求。

5 梅钢铸造起重机安全制动器失效分析

在安全制动时，制动力矩会逐渐减小，导致制动力矩不足。出现这种情况的主要原因是制动器片磨损严重，主弹簧处于松弛状态，或者制动器架内的铰链轴损坏。制动操作失效也是安全制动失效的主要原因。制动器片脱落或严重磨损。制动器中的铁芯与支架直接接触，电磁铁、拉杆等连接板有小轴突出，导致连接板反转与车架接触，制动器片无法抱紧制动轮。当制动轮温度过高时，制动器片会冒烟，这是安装调整效果不好造成的。制动器不能有效打开，制动器片没有和制动器轮分离。制动片和制动轮之间接触过密，相互摩擦。短时间内制动轮的问题直接上升到400℃左右，制动器片冒烟严重。制动器打不开的主要原因是铰链点卡住了，转不顺畅。制动轮外部的灰尘会使制动衬片粘在上面。在主弹簧恒力的作用下，液压推杆缺油，或液压电磁铁缸内空气未排尽，但在一系列操作下线圈等部件严重烧毁，导致线路故障，电压下降。零件位置调整不当，出现严重分离。液压推杆制动器的主要工作动力是叶轮在电机的运转下转动，油液产生的向上的驱动力可以抬起活塞杆，最终打开制动器。当停电时，主弹簧受力使推杆回到原来的位置。调整主弹簧的螺母时，没有拧紧或锁紧，会导致推杆不能回到原来的位置而脱落的问题。

6 梅钢铸造起重机安全制动器故障的处理

制动力矩降低时应及时进行维护。当制动器片磨损严重，特别是超过原厚度的一半时，需要及时更换。当销轴磨损超过直径的5%，椭圆度超过一半时，也需要更换。磨损的孔要用铰刀铰出，并配置相应的销钉。铰孔后也可以通过焊接修复孔。当制动器出现故障时，更换损坏的零件，根据制动架的情况调整螺母，控制拉杆的长度，也可以恢复制动器的工作性能。当制动轮温度过高时，调整制动架，制动带和制动轮的中心将重合，使制动带和制动轮的制动面在间隙相等时处于平行位置。夏季气温较高时，制动轮的连续运转会使温度升高，应及时降温。梅钢铸造起重机安全制动器中制动轮温度升高时，环境温度应控制在120℃以下，冬季应控制在50℃以下。高温下冷却制动轮的主要方法是在极限范围内操作起升机构2 次，使温度降至环境温度的20℃左右。高温下制动器会很紧，但冷却后会变松，已经失去性能的零件要及时更换。通过调整制动器，避免了梅钢铸造起重机安全制动器的失效。制动器轮可以用煤油清洗，可以解决制动器打不开的问题。在制动器的铰接点上倒润滑油，可以减少摩擦，使连接转动更加灵活。油也可以注入液压电磁铁。将推杆推到最低位置，慢慢注油。喷油量应控制在距油孔40mm 处。静置后应放气，有效排空气体，拧紧塞子。当需要换油时，应拉动推杆，使废油及时流出。当废油中有杂质时，应将电磁油缸完全拆开，并用汽油清洗零件。在安装过程中，橡胶密封圈要上油，可以避免卡涩，及时更换线圈。密封圈容易磨损泄漏，导致推杆推不动。在这种情况下，如果更换密封圈，问题仍然无法解决。在动铁芯与密封圈的相邻部位，应设置密封槽，系统应注意保护滑动面上的动铁芯[3-4]。

7 结语

液压系统为梅山钢铁有限公司铸造起重机安全制动器的运行提供动力，但在投入使用过程中发生故障，严重影响了安全运行。因此，有必要对安全制动器的故障进行分析，根据液压系统运行的实际情况，确定主要矛盾，并制定有针对性的措施加以充分解决，从而全面提高安全制动器的运行稳定性，使梅山钢铁公司铸造起重机更加安全地工作。制动器、钢丝绳和吊钩并称为起重机安全生产的三个重要组成部分。在起重机运行中，起重机制动器控制重物的上下运动和移动速度。对起重机制动器在安全条件下的设计和安装进行了研究和探讨，安全制动器液压控制系统应实现集成开发，这将填补我国梅钢铸造起重机制造的空白。完善安全制动会降低设备故障的概率，也达到了设备国产化发展的目的。