礦井提升機盤形制動器與液壓傳動位置可靠性的探討.

1、礦井提升機盤形制動器與液壓傳動位置可靠性的探討黃安喜(淮南職業(yè)技術學院，安徽淮南232035摘要:盤形制動器和液壓傳動裝置是礦井提升機的重要部位，作為工作制動和 安全制動時使用，因此該部位不僅要求結構緊湊，重量輕，而且要安全可靠，制動靈敏。 本文主要介紹盤形制動器的工作原理，舉兩起典型案例分析提升事故，從新認識制動 器,電磁閥換向的可靠性，制動油污等因素對提升系統(tǒng)的可靠性有重要的影響并提出 監(jiān)測方法。關鍵詞:液壓傳動裝置；盤形制動器；電磁換向閥；可靠性中圖分類號:T D534文獻標識碼:A文章編號:1008-8725(200407-0111-020前言礦井提升機的主要任務是沿井筒提升煤炭、礦石

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

3、應能制動住提升機的游動滾筒；112液壓傳動裝置的作用主要是作為制動力的能源，并控制制動器的動作，即根據(jù)制動的需要分別實現(xiàn)工 作制動和安全制動。2盤形制動器的結構和工作原理盤形制動器的結構如圖1所示。它是由1閘盤,2閘瓦，3制動器體,4蝶形彈簧,5 油缸,6活塞等部件組成。工作原理是：盤形制動器是靠彈簧制動力，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盤形制動器的結構及工作原理圖當油壓力P=0時，即F1=0時,N=N max=F2,此時閘瓦制動盤之間的間隙 =0,這時即為全制動狀態(tài)。反 之，當油壓力P=P

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

5、提升機。其 上盤形制動器型號為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，當某一箕斗滿載提升到距離減速點 60m時,安全 回路保險絲熔斷，安全回路動作，但絞車未能制動，導致箕斗墜入井底，另一箕斗被反拉 上井,沖壞井上設施，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提升機盤形制動器制動力矩小，制動器制動性能不可靠，閘瓦間隙調(diào)整不均勻， 施閘時，易使缸體、銷軸孔發(fā)生磨損，活塞運動時受到卡阻，增加運動阻力。(2規(guī)程規(guī)定，盤形制動器閘瓦調(diào)整間

6、隙分別調(diào)到當閘瓦間隙達到2mm時，彈簧疲勞量為1mm,微動開關應動作。為此，本故障主要原因是制動力不足，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，從而影響了制動力。(3閘盤上有油污，降低了摩擦系數(shù)，不采用二級制動，或二級制動調(diào)整不當，保護 系統(tǒng)不完善，不作定期檢查校驗，甚至甩掉不用，都會降低制動效果。4事故(U案例分析某礦主井提升高度490m。提升機型號為:J K M 3125M型多繩摩擦式提升 機。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。當東箕斗空車下放，提升機經(jīng)減速，爬行到達 停車點后已停止運行。正常提升時，盤形制動器起定位停車作用，只要滿足靜力矩就 可以，結果事故發(fā)生時，提升速度為“0點后倒轉(zhuǎn)，約30s后,箕斗墜入井底，另一箕斗沖 到天輪下防撞梁上，損壞部分設施，從而造成停產(chǎn)。產(chǎn)生這次事故原因有以下幾點：(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，工作制動時盤形制動 器沒有貼上閘盤。(3液壓站中的電磁換向閥閥芯被卡住，造成安全制動失靈。因此不能實行安全 制動。(4低頻電壓不足，低頻欠壓保護失效導致低頻制動力不足。5盤形制動器與液壓傳動裝置的可靠性探討(

8、1盤形制動器結構存在問題：由于盤形制動器的前腔收稿日期:2004-03-05修訂日期:2004-04-30作者簡介:黃安喜(1955-,男，安徽含山人，講師,畢業(yè)于淮南礦業(yè)學院機電系。采煤機牽引部油質(zhì)和元件污染的后果與防治鄭殿修，董志祥(雞西礦業(yè)集團公司二道河子煤礦，黑龍江雞西158147摘要:通過對采煤機牽引部油質(zhì)和元件污染引起的故障現(xiàn)象進行實例分析，找 出導致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因，并就如何加強油質(zhì)和元件管理，減少液壓系統(tǒng)事故 率進行了詳細論述。關鍵詞:采煤機牽引部；油質(zhì)和元件污染；防治中圖分類號:T D407文獻標識碼:B文章編號:1008-8725(200407-0112-020前言目

9、前,我國各采煤工作面使用的采煤機牽引部絕大部分采用液壓傳動和控制，液壓系統(tǒng)的工作可靠性直接影響到回采工作面生產(chǎn)任務的完成。對我礦采煤機幾年來 使用過程中事故的綜合分析結果表明，采煤機液壓系統(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，液壓油的使用不當和元件污染是一個主要原因，管好油質(zhì)，對減 少事故，提高產(chǎn)量增加效益是一個很關鍵的問題。下面通過對采煤機液壓系統(tǒng)典型 的故障實例分析來探討尋找對液壓系統(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。例如：M DY 150型采煤機

10、牽引部，采用軸 向柱塞泵一徑向柱塞馬達，閉式系統(tǒng)，機液控制利用4組閥片實現(xiàn)補油，回鏈保護，壓 力保護和熱交換。利用輔助泵供補油，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、運送、處理液壓油和液壓元 件特別是在井下維修時，經(jīng)常不按規(guī)定進行防塵處理，頂板掉落的矸石和煤塊與空氣 中的煤塵隨時都可以掉進牽引部油箱。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渣和臟物；二是采煤機在維修時沒有將元件中的 污垢清洗干凈或違章蠻干，提前拆掉

11、包裝，隨意將防塵帽當廢物扔掉，注油時不用專用 工具，一些注油孔過濾網(wǎng)壞了不換等。如 M DY 150采煤機的油泵和馬達在運送過 程中不注意保護很容易從送口中進入雜物，它們的配油盤有很多孔，很難清洗干凈檢 修后試驗經(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有雜質(zhì)或在運輸 中從送口進入了雜物。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，隨時都會出現(xiàn)故障，造成液壓系統(tǒng)污 染的惡性循環(huán)。進油結構存在問題，如外簧復位，對榫困難，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，造成制動器

12、在安全 制動時油腔液體無法回油箱，工作制動無法進行，盤形制動器中蝶形彈簧力不能全部 施加在制動盤上，從而降低了制動力。(3制動系統(tǒng)中油液污染問題：制動系統(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 壓反復的運動，雜物脫離閥體,容易造成閥芯的堵塞，影響制動的可靠性。系統(tǒng)內(nèi)形成 的油液污染，例如密封圈磨損嚴重而產(chǎn)生膠狀懸浮物，長期下去堵塞閥芯，影響制動的 可靠性。6制動器與液壓傳動裝置的監(jiān)測綜上分析，如果制動器和液壓傳動裝置出現(xiàn)故障，特別是液壓的殘壓以及油污染 會導致電磁換向閥的卡住等，都會造成嚴重后果。因此，減少和預防油污染對提

13、升機 系統(tǒng)的可靠性有重大意義，從而保證煤礦安全生產(chǎn)。為了進一步提高制動器與液壓 傳動裝置的可靠性，增強監(jiān)測功能是必要的。(1P BM監(jiān)測方法：利用該儀器與液壓站油壓制動閥聯(lián)合使用，監(jiān)測制動力矩，閘 瓦間隙和閘瓦同步狀態(tài)，而且還具有檢測制動閘空動時間，閘瓦摩擦；能夠識別諸如蝶 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盤形制動器控制補償增壓裝置：為了保證盤形制動器的工作可靠性，中國礦業(yè) 大學開發(fā)盤形制動器控制補償增壓，利用該裝置，能夠在制動器制動力矩意外降低而 剎不住閘時，補償制動力矩，增大制動力，從而保證提升機安全可靠。7結束語在盤形制動器和液壓傳動裝置中安裝監(jiān)測補償

14、裝置后，一旦提升機出現(xiàn)故障時， 我們可以馬上看清故障原因，監(jiān)測、補償裝置投入運轉(zhuǎn)，補償力矩，不會影響正常的生 產(chǎn)作業(yè)，對提升機盤形制動器和液壓傳動裝置的工作安全性、可靠性大大增大。參考文獻：1 張復德1礦井提升設備M1北京:煤炭工作出版社，199412 葛世榮1礦井提升可靠性技術M1徐州:中國礦業(yè)大學出版社,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