礦井提升機(jī)盤形制動(dòng)器與液壓傳動(dòng)位置可靠性的探討.

1、礦井提升機(jī)盤形制動(dòng)器與液壓傳動(dòng)位置可靠性的探討黃安喜(淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽淮南232035摘要:盤形制動(dòng)器和液壓傳動(dòng)裝置是礦井提升機(jī)的重要部位，作為工作制動(dòng)和 安全制動(dòng)時(shí)使用，因此該部位不僅要求結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，而且要安全可靠，制動(dòng)靈敏。 本文主要介紹盤形制動(dòng)器的工作原理，舉兩起典型案例分析提升事故，從新認(rèn)識(shí)制動(dòng) 器,電磁閥換向的可靠性，制動(dòng)油污等因素對(duì)提升系統(tǒng)的可靠性有重要的影響并提出 監(jiān)測(cè)方法。關(guān)鍵詞:液壓傳動(dòng)裝置；盤形制動(dòng)器；電磁換向閥；可靠性中圖分類號(hào):T D534文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008-8725(200407-0111-020前言礦井提升機(jī)的主要任務(wù)是沿井筒提升煤炭、礦石

2、和矸石；升降人員和設(shè)備；下放 材料和工具等。礦井提升設(shè)備是聯(lián)系井下與地面的主要提升運(yùn)輸工具，因此它在整個(gè)礦井生產(chǎn)中占有重要的地位。由于提升機(jī)的安全運(yùn)行，很大程度是要完善設(shè)備的保護(hù)設(shè)施的可靠性和自動(dòng)化程度，減少維修量，延長(zhǎng)使用壽命，更重要的是取決于制動(dòng) 系統(tǒng)的可靠性，防止和杜絕故障的發(fā)生。因此，努力提高液壓傳動(dòng)裝置和盤形制動(dòng)器 的可靠性有著非常重要的實(shí)際意義。1盤形制動(dòng)器與液壓傳動(dòng)裝置的作用111盤形制動(dòng)器的作用(1在提升機(jī)停止工作時(shí)，能可靠的閘住滾筒；(2在減速階段及下放重物時(shí)，參與提升機(jī)的控制(3緊急事故情況時(shí)，能使提升機(jī)安全制動(dòng)，迅速停車，避免事故的擴(kuò)大(4雙滾筒提升機(jī)在調(diào)節(jié)鋼絲繩長(zhǎng)度時(shí)，

3、應(yīng)能制動(dòng)住提升機(jī)的游動(dòng)滾筒；112液壓傳動(dòng)裝置的作用主要是作為制動(dòng)力的能源，并控制制動(dòng)器的動(dòng)作，即根據(jù)制動(dòng)的需要分別實(shí)現(xiàn)工 作制動(dòng)和安全制動(dòng)。2盤形制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和工作原理盤形制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)如圖1所示。它是由1閘盤,2閘瓦，3制動(dòng)器體,4蝶形彈簧,5 油缸,6活塞等部件組成。工作原理是：盤形制動(dòng)器是靠彈簧制動(dòng)力，液壓松閘,其基本 工作原理如圖1所示。圖中F1油壓力,F2彈簧力，N正壓力，閘與閘盤間隙,F1=P A,A 活塞有效面積，P油壓。圖1盤形制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及工作原理圖當(dāng)油壓力P=0時(shí)，即F1=0時(shí),N=N max=F2,此時(shí)閘瓦制動(dòng)盤之間的間隙 =0,這時(shí)即為全制動(dòng)狀態(tài)。反 之，當(dāng)油壓力P=P

4、max,F1F2時(shí)，活塞6壓縮彈簧4,這時(shí)A。,為全松閘狀態(tài)。當(dāng)油壓力為某一值時(shí) P 時(shí),F仁F2,這時(shí)N =0,閘瓦與制動(dòng)盤剛剛貼上，但無壓力。所以當(dāng)油壓力 P在0P max 之間變化時(shí)，由于F2不變,所以F1不變使正壓力N隨油壓力P而變化。盤形制動(dòng)器的故障是指制動(dòng)器未能達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的要求(如制動(dòng)力不足或制動(dòng) 減速度超限，因而完不成規(guī)定的制動(dòng)任務(wù)或完成不好。制動(dòng)系統(tǒng)常見的故障有如下 四個(gè)方面：一是規(guī)定時(shí)間內(nèi)盤形制動(dòng)器無法啟動(dòng)；二是運(yùn)行過程中突然產(chǎn)生故障；三是 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)無法停車；四是制動(dòng)能力降級(jí)或受阻。3事故(I案例分析某礦主井提升高度490m。提升機(jī)型號(hào)為:J K M 3125M型摩擦式

5、提升機(jī)。其 上盤形制動(dòng)器型號(hào)為B123,共8付。雙其斗提升，有效載重12t。提升鋼絲繩直徑 3215mm連接裝置為JS 4,兩端均帶有LY L 4型螺旋液壓調(diào)繩器。1993年4月 該礦井發(fā)生一起重大的放大滑事故，當(dāng)某一箕斗滿載提升到距離減速點(diǎn) 60m時(shí),安全 回路保險(xiǎn)絲熔斷，安全回路動(dòng)作，但絞車未能制動(dòng)，導(dǎo)致箕斗墜入井底，另一箕斗被反拉 上井,沖壞井上設(shè)施，拉斷提升繩后，墜入井底。造成這次事故的主要原因有以下幾方 面：(1提升機(jī)盤形制動(dòng)器制動(dòng)力矩小，制動(dòng)器制動(dòng)性能不可靠，閘瓦間隙調(diào)整不均勻， 施閘時(shí)，易使缸體、銷軸孔發(fā)生磨損，活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)受到卡阻，增加運(yùn)動(dòng)阻力。(2規(guī)程規(guī)定，盤形制動(dòng)器閘瓦調(diào)整間

6、隙分別調(diào)到當(dāng)閘瓦間隙達(dá)到2mm時(shí)，彈簧疲勞量為1mm,微動(dòng)開關(guān)應(yīng)動(dòng)作。為此，本故障主要原因是制動(dòng)力不足，盤形閘閘 瓦間隙超過規(guī)定，閘瓦兩端的拉緊彈簧調(diào)得過緊，甚至個(gè)別拉簧螺距調(diào)到幾乎為零，使 蝶簧組力幾乎全部消耗在拉緊彈簧上，從而影響了制動(dòng)力。(3閘盤上有油污，降低了摩擦系數(shù)，不采用二級(jí)制動(dòng)，或二級(jí)制動(dòng)調(diào)整不當(dāng)，保護(hù) 系統(tǒng)不完善，不作定期檢查校驗(yàn)，甚至甩掉不用，都會(huì)降低制動(dòng)效果。4事故(U案例分析某礦主井提升高度490m。提升機(jī)型號(hào)為:J K M 3125M型多繩摩擦式提升 機(jī)。雙箕斗提升，有效有效載重12t。提升鋼絲繩直徑3215mm,連接裝置為JS 4,兩 端均帶有LY L 4型螺旋液壓調(diào)

7、繩器。當(dāng)東箕斗空車下放，提升機(jī)經(jīng)減速，爬行到達(dá) 停車點(diǎn)后已停止運(yùn)行。正常提升時(shí)，盤形制動(dòng)器起定位停車作用，只要滿足靜力矩就 可以，結(jié)果事故發(fā)生時(shí)，提升速度為“0點(diǎn)后倒轉(zhuǎn)，約30s后,箕斗墜入井底，另一箕斗沖 到天輪下防撞梁上，損壞部分設(shè)施，從而造成停產(chǎn)。產(chǎn)生這次事故原因有以下幾點(diǎn)：(1盤形閘閘瓦間隙超過規(guī)定，閘盤上有油污，降低了摩擦系數(shù)。(2殘壓過高是這起事故的起因。由于液壓系統(tǒng)殘壓過高，工作制動(dòng)時(shí)盤形制動(dòng) 器沒有貼上閘盤。(3液壓站中的電磁換向閥閥芯被卡住，造成安全制動(dòng)失靈。因此不能實(shí)行安全 制動(dòng)。(4低頻電壓不足，低頻欠壓保護(hù)失效導(dǎo)致低頻制動(dòng)力不足。5盤形制動(dòng)器與液壓傳動(dòng)裝置的可靠性探討(

8、1盤形制動(dòng)器結(jié)構(gòu)存在問題：由于盤形制動(dòng)器的前腔收稿日期:2004-03-05修訂日期:2004-04-30作者簡(jiǎn)介:黃安喜(1955-,男，安徽含山人，講師,畢業(yè)于淮南礦業(yè)學(xué)院機(jī)電系。采煤機(jī)牽引部油質(zhì)和元件污染的后果與防治鄭殿修，董志祥(雞西礦業(yè)集團(tuán)公司二道河子煤礦，黑龍江雞西158147摘要:通過對(duì)采煤機(jī)牽引部油質(zhì)和元件污染引起的故障現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)例分析，找 出導(dǎo)致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因，并就如何加強(qiáng)油質(zhì)和元件管理，減少液壓系統(tǒng)事故 率進(jìn)行了詳細(xì)論述。關(guān)鍵詞:采煤機(jī)牽引部；油質(zhì)和元件污染；防治中圖分類號(hào):T D407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1008-8725(200407-0112-020前言目

9、前,我國(guó)各采煤工作面使用的采煤機(jī)牽引部絕大部分采用液壓傳動(dòng)和控制，液壓系統(tǒng)的工作可靠性直接影響到回采工作面生產(chǎn)任務(wù)的完成。對(duì)我礦采煤機(jī)幾年來 使用過程中事故的綜合分析結(jié)果表明，采煤機(jī)液壓系統(tǒng)由油質(zhì)和元件不清潔引發(fā)的 事故故障占各種故障的36%50%。近年來這種現(xiàn)象更加明顯，液壓系統(tǒng)的故障有多 種原因，經(jīng)過分析研究，液壓油的使用不當(dāng)和元件污染是一個(gè)主要原因，管好油質(zhì)，對(duì)減 少事故，提高產(chǎn)量增加效益是一個(gè)很關(guān)鍵的問題。下面通過對(duì)采煤機(jī)液壓系統(tǒng)典型 的故障實(shí)例分析來探討尋找對(duì)液壓系統(tǒng)油質(zhì)和元件減少污染的辦法。1油質(zhì)污染是多種故障發(fā)生的根源、系統(tǒng)的工作方式、控制方式有關(guān)。例如：M DY 150型采煤機(jī)

10、牽引部，采用軸 向柱塞泵一徑向柱塞馬達(dá)，閉式系統(tǒng)，機(jī)液控制利用4組閥片實(shí)現(xiàn)補(bǔ)油，回鏈保護(hù)，壓 力保護(hù)和熱交換。利用輔助泵供補(bǔ)油，粗、精過濾器濾油。在工作中，這些元件如果 在被污染的介質(zhì)中工作，或被污染，就經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障。具體現(xiàn)象見表 1。211不按規(guī)程作業(yè)，蠻干造成污染有些人為了省事，沒有按照清潔要求使用、保存、運(yùn)送、處理液壓油和液壓元 件特別是在井下維修時(shí)，經(jīng)常不按規(guī)定進(jìn)行防塵處理，頂板掉落的矸石和煤塊與空氣 中的煤塵隨時(shí)都可以掉進(jìn)牽引部油箱。液壓系統(tǒng)被污染的途徑通常有兩種：一是在制造過程中，產(chǎn)生和遺留在元件中殘?jiān)团K物；二是采煤機(jī)在維修時(shí)沒有將元件中的 污垢清洗干凈或違章蠻干，提前拆掉

11、包裝，隨意將防塵帽當(dāng)廢物扔掉，注油時(shí)不用專用 工具，一些注油孔過濾網(wǎng)壞了不換等。如 M DY 150采煤機(jī)的油泵和馬達(dá)在運(yùn)送過 程中不注意保護(hù)很容易從送口中進(jìn)入雜物，它們的配油盤有很多孔，很難清洗干凈檢 修后試驗(yàn)經(jīng)常出現(xiàn)配油軸咬死現(xiàn)象，其原因就是配油孔中在加工時(shí)有雜質(zhì)或在運(yùn)輸 中從送口進(jìn)入了雜物。在工作中還經(jīng)常出現(xiàn)濾網(wǎng)被污物堵出穿現(xiàn)象，使濾油器失去作用,造成液壓系統(tǒng)在不和格的介質(zhì)環(huán)境中工作，隨時(shí)都會(huì)出現(xiàn)故障，造成液壓系統(tǒng)污 染的惡性循環(huán)。進(jìn)油結(jié)構(gòu)存在問題，如外簧復(fù)位，對(duì)榫困難，漏油容易污染閘盤，因此降低了摩擦系 數(shù),降低制動(dòng)力。(2液壓站中的電磁換向閥存在問題：由于該閥的閥芯被卡住，造成制動(dòng)器

12、在安全 制動(dòng)時(shí)油腔液體無法回油箱，工作制動(dòng)無法進(jìn)行，盤形制動(dòng)器中蝶形彈簧力不能全部 施加在制動(dòng)盤上，從而降低了制動(dòng)力。(3制動(dòng)系統(tǒng)中油液污染問題：制動(dòng)系統(tǒng)油液的污染由外部浸入，主要是從油箱蓋 臟物的浸入。盤形制動(dòng)器在加工安裝過程中未徹底清洗而造成油液的污染。由于油 壓反復(fù)的運(yùn)動(dòng)，雜物脫離閥體,容易造成閥芯的堵塞，影響制動(dòng)的可靠性。系統(tǒng)內(nèi)形成 的油液污染，例如密封圈磨損嚴(yán)重而產(chǎn)生膠狀懸浮物，長(zhǎng)期下去堵塞閥芯，影響制動(dòng)的 可靠性。6制動(dòng)器與液壓傳動(dòng)裝置的監(jiān)測(cè)綜上分析，如果制動(dòng)器和液壓傳動(dòng)裝置出現(xiàn)故障，特別是液壓的殘壓以及油污染 會(huì)導(dǎo)致電磁換向閥的卡住等，都會(huì)造成嚴(yán)重后果。因此，減少和預(yù)防油污染對(duì)提

13、升機(jī) 系統(tǒng)的可靠性有重大意義，從而保證煤礦安全生產(chǎn)。為了進(jìn)一步提高制動(dòng)器與液壓 傳動(dòng)裝置的可靠性，增強(qiáng)監(jiān)測(cè)功能是必要的。(1P BM監(jiān)測(cè)方法：利用該儀器與液壓站油壓制動(dòng)閥聯(lián)合使用，監(jiān)測(cè)制動(dòng)力矩，閘 瓦間隙和閘瓦同步狀態(tài)，而且還具有檢測(cè)制動(dòng)閘空動(dòng)時(shí)間，閘瓦摩擦；能夠識(shí)別諸如蝶 性彈簧斷裂失效，閘瓦磨損，殘壓過高，油路不暢通和油缸受卡等故障。(2盤形制動(dòng)器控制補(bǔ)償增壓裝置：為了保證盤形制動(dòng)器的工作可靠性，中國(guó)礦業(yè) 大學(xué)開發(fā)盤形制動(dòng)器控制補(bǔ)償增壓，利用該裝置，能夠在制動(dòng)器制動(dòng)力矩意外降低而 剎不住閘時(shí)，補(bǔ)償制動(dòng)力矩，增大制動(dòng)力，從而保證提升機(jī)安全可靠。7結(jié)束語(yǔ)在盤形制動(dòng)器和液壓傳動(dòng)裝置中安裝監(jiān)測(cè)補(bǔ)償

14、裝置后，一旦提升機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)， 我們可以馬上看清故障原因，監(jiān)測(cè)、補(bǔ)償裝置投入運(yùn)轉(zhuǎn)，補(bǔ)償力矩，不會(huì)影響正常的生 產(chǎn)作業(yè)，對(duì)提升機(jī)盤形制動(dòng)器和液壓傳動(dòng)裝置的工作安全性、可靠性大大增大。參考文獻(xiàn)：1 張復(fù)德1礦井提升設(shè)備M1北京:煤炭工作出版社，199412 葛世榮1礦井提升可靠性技術(shù)M1徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,19941Discussion about the reliability of the mine lifterdisc-brake and hydraulic tran smissi onHUANG Au-xi(Hua inan V ocati onal and T ech ni cal

15、 In stitude,Hua inan232035,Chi naAbstract:As tw o im porta nt parts of mi ne gig,disc-brake and hydraulic tran smissi on device which are used for normal and safe brake,must be com pact in strctture,light in weight,safety and reliablility,and als o sensitive in the brake1This passage mainly in troduces the w orking prin ciple of disc-brake1A fter rec on sideri ng the im porta nt influe nee of oily s oil,the reliability of arrester and magnet valv