內(nèi)科大礦山運(yùn)輸與提升設(shè)備課件第6章 礦井制動(dòng)系統(tǒng)

第一節(jié)概述一、制動(dòng)系統(tǒng)的組成和類型提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)是礦井提升機(jī)的重要組成部分，它直接關(guān)系到提升設(shè)備的安全運(yùn)行，它由制動(dòng)器（執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通常也稱為閘）和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成，它直接影響提升機(jī)的正常工作和安全，因此對(duì)提升機(jī)的制動(dòng)系統(tǒng)必須給予充分的重視。第六章礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)二、制動(dòng)系統(tǒng)的作用

（1）正常工作制動(dòng)，即在減速階段參與提升機(jī)的速度控制。如減速階段在滾筒上產(chǎn)生制動(dòng)力矩使提升機(jī)減速，在下放重物時(shí)加閘限制下放速度；（2）正常停車制動(dòng)，即在提升終了或停車時(shí)能可靠地閘住提升機(jī)；（3）安全制動(dòng)，即當(dāng)提升機(jī)工作不正?；虬l(fā)生緊急事故時(shí)，如提升速度過(guò)高、過(guò)卷、過(guò)流、欠壓等故障出現(xiàn)時(shí)，進(jìn)行緊急制動(dòng)，迅速可靠地閘住提升機(jī)；（4）調(diào)繩制動(dòng)，即雙滾筒提升機(jī)在更換提升水平、調(diào)繩或更換鋼絲繩時(shí)，能可靠地閘住活滾筒（有些制動(dòng)器，如公共驅(qū)動(dòng)的角移式制動(dòng)，不具備此項(xiàng)功能），松開(kāi)死滾筒，以實(shí)現(xiàn)更換水平、調(diào)繩的操作。三、對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的要求

（1）對(duì)于立井或傾角大于30°的斜井最大制動(dòng)力矩不得小于提升或下放最大靜負(fù)荷力矩的3倍；（2）對(duì)于雙滾筒提升機(jī)在用定車裝置調(diào)整滾筒旋轉(zhuǎn)的相對(duì)位置時(shí)，制動(dòng)裝置在各滾筒上的制動(dòng)力矩，不得小于該滾筒懸掛提升容器和鋼絲繩重力所產(chǎn)生的靜力矩的1.2倍；（3）在同一制動(dòng)力矩作用下，安全制動(dòng)時(shí)，上提及下放貨載，其減速度是不同的。在立井和傾斜巷道中使用的提升機(jī)，安全制動(dòng)時(shí)，全部機(jī)械的減速度必須符合表6—1的規(guī)定。

(4)對(duì)于摩擦式提升機(jī)工作制動(dòng)或安全制動(dòng)的減速度，不得超過(guò)鋼絲繩的滑動(dòng)極限，即不引起鋼絲繩打滑；

(5)安全制動(dòng)必須能自動(dòng)、迅速和可靠地實(shí)現(xiàn)，制動(dòng)器的空動(dòng)時(shí)間（由安全制動(dòng)開(kāi)始動(dòng)作起至閘瓦剛剛接觸到制動(dòng)輪上的一段無(wú)效時(shí)間）氣壓塊閘不得超過(guò)0.5s，液壓塊閘不得超過(guò)0.6s，盤式閘制動(dòng)器不得超過(guò)0.3s。如圖所示的提升系統(tǒng)：提升系統(tǒng)安全制動(dòng)時(shí)的力矩(a)—上提貨載(b)—下放貨載

第二節(jié)塊閘制動(dòng)系統(tǒng)

塊閘式制動(dòng)系統(tǒng)它包括塊閘式制動(dòng)器和油壓或氣壓制動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)。塊閘式制動(dòng)器按結(jié)構(gòu)分為角移式、平移式和綜合式等。在KJ2~3m提升機(jī)上采用角移式制動(dòng)器、油壓制動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)；KJ4~6

m提升機(jī)上采用平移式制動(dòng)器、氣壓制動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)；KJ-A系列過(guò)渡型提升機(jī)采用綜合式塊閘制動(dòng)系統(tǒng)。

一、制動(dòng)裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)

（一）角移式塊閘制動(dòng)器角移式制動(dòng)器1-頂絲；2-前制動(dòng)梁；3-軸承；4-拉桿；5-三角杠桿；6-閘瓦；7-后制動(dòng)梁；8-調(diào)節(jié)螺母；9-制動(dòng)輪（二）平移式制動(dòng)器

平移式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)如圖所示。平移式制動(dòng)器1-安全制動(dòng)重錘；2-安全制動(dòng)氣缸；3-工作制動(dòng)氣缸；4-制動(dòng)拉桿；5-輔助立柱；6-三角杠桿；7-立柱；8-制動(dòng)杠桿；9-頂絲；10-制動(dòng)梁；11-橫拉桿；12-可調(diào)節(jié)拉桿；13-閘瓦；14-制動(dòng)輪二、制動(dòng)工作原理

角移式制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)工作原理如圖所示。角移式制動(dòng)系統(tǒng)1-立桿；2-電磁鐵；3-制動(dòng)杠桿；4-差動(dòng)杠桿；5-四通閥；6-三通閥；7-液壓缸；8-重錘

第三節(jié)盤式閘制動(dòng)系統(tǒng)

盤式閘制動(dòng)系統(tǒng)與塊閘制動(dòng)系統(tǒng)比較，它具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：

（1）多副制動(dòng)器同時(shí)工作，即使有一副失靈，也只能影響部分制動(dòng)力矩，因而安全可靠性高；

（2）制動(dòng)力矩的調(diào)節(jié)是用液壓站的電液調(diào)壓裝置實(shí)現(xiàn)的。操縱方便，制動(dòng)力矩的可調(diào)性好；

（3）慣性小、動(dòng)作快、靈敏度高；

（4）重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、體積?。?/p>

（5）安裝和維護(hù)使用較為方便；

（6）通用性強(qiáng)，且便于實(shí)現(xiàn)礦井提升自動(dòng)化。

盤式制動(dòng)裝置的缺點(diǎn)為：

（1）對(duì)制動(dòng)盤和盤式閘的制造精度要求高；

（2）對(duì)閘瓦的性能要求較高。

盤式閘制動(dòng)系統(tǒng)包括兩部分，即盤式閘制動(dòng)器和液壓站。前者是制動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)成，后者是系統(tǒng)的控制裝置。一、盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及工作原理

盤式制動(dòng)器在制動(dòng)盤上配置示意圖盤式制動(dòng)器工作原理圖盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖1-制動(dòng)器體；2-盤形彈簧；3-彈簧墊；4-卡圈；5-擋圈；6-鎖緊螺栓；7-泄油管；8-密封圈；9-油缸蓋；10-活塞；11-后蓋；12、13-密封圈；14-連接螺栓；15-活塞內(nèi)套；16、19-密封圈；17-進(jìn)油接頭；18-放氣螺栓；20-調(diào)節(jié)螺母；21-油缸；22-螺孔；23、24-密封圈；25-擋板；26-壓板螺栓；27-墊圈；28-帶筒體的襯板；29-閘瓦；30-制動(dòng)盤二、盤式制動(dòng)器主要參數(shù)的計(jì)算

1.正壓力N的計(jì)算

對(duì)于每一規(guī)格的提升機(jī)根據(jù)實(shí)際使用條件，按照《煤礦安全規(guī)程》對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的要求，可計(jì)算出合適的制動(dòng)力矩，制動(dòng)力矩的大小受四個(gè)方面的限制：

（1）根據(jù)總制動(dòng)力矩不得小于3倍最大靜負(fù)荷力矩的要求（2）根據(jù)雙滾筒提升機(jī)調(diào)繩或更換水平時(shí)制動(dòng)裝置在每個(gè)滾筒上的制動(dòng)力矩應(yīng)不小于調(diào)繩力矩的1.2倍要求

（3）根據(jù)上提重載安全制動(dòng)減速度不得超過(guò)5m/s2的要求

（4）根據(jù)下放重載安全制動(dòng)減速度不得小于1.5m/s2的要求

2.最大工作油壓的計(jì)算

需要松閘以解除制動(dòng)時(shí)，壓力油在油缸內(nèi)作用于活塞上的推力需要克服三部分的力：

（1）盤形彈簧的預(yù)壓縮反力，其數(shù)值等于正壓力；

（2）為保持必須的閘瓦間隙使彈簧壓縮的反力；

（3）制動(dòng)器各運(yùn)動(dòng)部分的阻力。三、盤式制動(dòng)器調(diào)整與維護(hù)

1.閘瓦間隙的調(diào)整

盤式制動(dòng)器閘瓦與制動(dòng)盤之間的間隙不得大于2mm，當(dāng)閘瓦間隙超過(guò)規(guī)定值時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整。2.盤形彈簧的檢查

盤形閘制動(dòng)力是由盤形彈簧產(chǎn)生的。為了使制動(dòng)盤兩邊作用的一對(duì)閘瓦的作用力相等而且動(dòng)作同步，各盤形彈簧的特性應(yīng)該盡量一致，必須加強(qiáng)對(duì)盤形彈簧的檢查和維護(hù)。盤形彈簧可按下述方法檢查：首先使閘瓦合上，機(jī)器處于全抱閘狀態(tài)。再向制動(dòng)油缸緩慢地充入壓力油，使制動(dòng)油缸內(nèi)壓力慢慢升高，各閘瓦就在不同壓力下逐個(gè)松開(kāi)。記錄下閘瓦離開(kāi)制動(dòng)盤時(shí)的放開(kāi)壓力，如果各閘瓦的放開(kāi)壓力有明顯的差別時(shí)，則應(yīng)檢查在較低油壓下放開(kāi)的閘，并檢查其盤形彈簧。一般同一副閘瓦，當(dāng)放開(kāi)壓力差超過(guò)5%時(shí)，應(yīng)拆開(kāi)在低壓下放開(kāi)的那半個(gè)閘進(jìn)行檢查；各副閘之間，最高放開(kāi)壓力與最低放開(kāi)壓力差不應(yīng)超過(guò)10%。3.盤式制動(dòng)閘的檢查與維護(hù)

（1）閘瓦的厚度大約為15

mm，當(dāng)閘瓦磨損到5

mm時(shí)，必須進(jìn)行更換。

（2）應(yīng)定期檢查各密封處的密封圈是否損壞，如有損壞應(yīng)及時(shí)更換。

（3）制動(dòng)盤偏擺值越小越好，最大不應(yīng)超過(guò)0.5mm，否則，會(huì)影響制動(dòng)盤的正常工作，加快閘瓦的磨損。

TY1-D/S液壓站原理圖1-電動(dòng)機(jī)；2-葉片泵；3-網(wǎng)式濾油器；4-紙質(zhì)濾油器；5-電液調(diào)壓裝置；6-溢流閥；7-液動(dòng)換向閥；8-溢流閥；9、10-安全制動(dòng)閥；11-減壓閥；12-電磁閥（斷電通）；13-電磁閥（有電通）；14-彈簧蓄能器；15-二位四通閥；16-二位二通閥；17、18-壓力表；19-壓力繼電器；20-電接觸壓力溫度計(jì)；21-油箱四、液壓站的結(jié)構(gòu)及工作原理1.工作制動(dòng)力矩的調(diào)節(jié)原理電液調(diào)壓裝置原理圖1-固定螺母；2—十字彈簧；3—?jiǎng)泳€圈；4—永久磁鐵；5—控制桿；6—噴嘴；7—中孔螺母；8—導(dǎo)閥；9—調(diào)壓螺栓；10—定壓彈簧；11—輔助彈簧；12—滑閥;13—節(jié)流閥；14—濾芯；15—雙體錐套；16—擋板溢流閥有定壓與調(diào)壓兩個(gè)作用：

1）定壓作用

2）調(diào)壓作用工作制動(dòng)時(shí)油壓的調(diào)節(jié)原理和過(guò)程方框圖2.安全制動(dòng)時(shí)的二級(jí)安全制動(dòng)特性

二級(jí)安全制動(dòng)，就是將某一特定的提升機(jī)所需要的全部制動(dòng)力矩，分成兩級(jí)進(jìn)行。施加第一級(jí)制動(dòng)力矩后，使提升機(jī)產(chǎn)生符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的安全制動(dòng)減速度，然后施加第二級(jí)制動(dòng)力矩，使提升機(jī)能平穩(wěn)可靠地停車。二級(jí)制動(dòng)特性3.調(diào)繩離合器的控制

在雙滾筒提升機(jī)液壓站中，還有二位四通閥15、二位二通閥16兩個(gè)元件。其作用為控制離合器“打開(kāi)”或“合上”。

（一）液壓站的調(diào)試

1.液壓站的調(diào)試要求

(1)油壓要穩(wěn)定。要求油壓在=4MPa以上時(shí)，其波動(dòng)值不大于±0.4MPa；當(dāng)油壓=4

MPa以下時(shí)，其波動(dòng)值不大于±0.2MPa。

(2)油壓—電流特性在=0.5~4MPa之間應(yīng)近似線性關(guān)系；而且隨動(dòng)性要好（油壓滯后電流的時(shí)間不大于0.5s）；重復(fù)性要好（對(duì)應(yīng)于同一電流值的油壓上升特性線與下降特性線上的油壓值之差不大于0.3

MPa）。

(3)在油壓—電流特性曲線中，當(dāng)電流為零時(shí)，其殘壓不應(yīng)大于0.5MPa.。

(4)在緊急制動(dòng)時(shí)，液壓站應(yīng)具有良好的二級(jí)制動(dòng)性能；五、液壓站的調(diào)試及維護(hù)

2.液壓站的調(diào)試過(guò)程

(1)清洗油箱及有關(guān)管路和各個(gè)液壓元件。

(2)將油箱注滿規(guī)定的液壓油后，按液壓站的電控原理圖進(jìn)行正確接線。

(3)為了更好地試驗(yàn)液壓站的各種性能，其中包括滲漏現(xiàn)象，故應(yīng)在6.5MPa的油壓條件下對(duì)液壓站進(jìn)行試驗(yàn)。

(4)工作制動(dòng)部分的調(diào)試應(yīng)在二級(jí)制動(dòng)安全閥G3、G3′不通電的情況下，作如下調(diào)整：

①

擰松溢流閥手把，起動(dòng)油泵電機(jī)，用手將電液調(diào)壓裝置的控制桿輕輕下壓，此時(shí)觀察油壓表的讀數(shù)，若油壓未達(dá)到6.5MPa，可以旋擰調(diào)壓裝置中溢流閥的手把，直到使油壓上升到6.5MPa。

②使電液調(diào)壓裝置線圈電流為零，改變控制桿的上、下位置，調(diào)整制動(dòng)系統(tǒng)的最小殘壓值，使殘壓不大于0.5MPa。

③調(diào)整液壓站的油壓達(dá)到最大工作油壓時(shí)，注意記錄電液調(diào)壓裝置動(dòng)線圈所對(duì)應(yīng)的電流值Iz

，Iz即為實(shí)際使用的電流值（一般Iz≤25mA）。根據(jù)此Iz值調(diào)整電控裝置，使操縱臺(tái)制動(dòng)手把在全行程范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，當(dāng)電流在10mA~Iz之間變動(dòng)時(shí)，注意觀察油壓波動(dòng)原因、跟隨性、重復(fù)性、有無(wú)較大噪音等。在以上性能均能滿足使用要求的條件下則可進(jìn)行另一套工作制動(dòng)部分的調(diào)試，調(diào)試過(guò)程同上。

(5)安全制動(dòng)部分的調(diào)試

①將電磁閥G3、G3′、G4通電，A管、B管的制動(dòng)器通入高壓油，觀察壓力表是否達(dá)到6.5

MPa及各閥之間是否有滲漏油現(xiàn)象，并觀察盤形制動(dòng)器動(dòng)作情況。

②調(diào)節(jié)減壓閥11和溢流閥8，使彈簧蓄能器的油壓分別具有5、4、3、2……1.5MPa等。在這些油壓狀態(tài)下，使電磁閥G3、G3′斷電，并通過(guò)調(diào)整電氣部分的延時(shí)繼電器，使電磁閥G4、G5在不同的時(shí)間內(nèi)，分別延時(shí)斷電使油路通和延時(shí)通電使油路通，使B管的盤形制動(dòng)器油壓降為零，達(dá)到全制動(dòng)狀態(tài)。

③一級(jí)制動(dòng)油壓值p1靠減壓閥11和溢流閥8共同調(diào)定；一級(jí)制動(dòng)延時(shí)間由電控部分的延時(shí)繼電器調(diào)定。

④作二級(jí)安全制動(dòng)試驗(yàn)，觀察彈簧蓄能器14的動(dòng)作情況，若發(fā)現(xiàn)動(dòng)作不靈活或有卡緊現(xiàn)象，應(yīng)拆開(kāi)及時(shí)調(diào)整。

⑤各電磁閥接線時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按液壓站的電控原理圖進(jìn)行接線，并要特別注意各閥的銘牌，嚴(yán)禁將交流閥與直流閥接錯(cuò)，以免燒壞電磁鐵。

（二）液壓站的維護(hù)

液壓站在使用中的維護(hù)及注