矿井提升机盘形制动器与液压传动位置可靠性的探讨

1、矿井提升机盘形制动器与液压传动位置可靠性的探讨黄安喜(淮南职业技术学院,安徽淮南232035摘要:盘形制动器和液压传动装置是矿井提升机的重要部位,作为工作制动和安全制动时使用,因此该部位不仅要求结构紧凑,重量轻,而且要安全可靠,制动灵敏。本文主要介绍盘形制动器的工作原理,举两起典型案例分析提升事故,从新认识制动器,电磁阀换向的可靠性,制动油污等因素对提升系统的可靠性有重要的影响,并提出监测方法。关键词:液压传动装置;盘形制动器;电磁换向阀;可靠性中图分类号:T D534文献标识码:A文章编号:1008-8725(200407-0111-020前言矿井提升机的主要任务是沿井筒提升煤炭、矿石和矸石

2、;升降人员和设备;下放材料和工具等。矿井提升设备是联系井下与地面的主要提升运输工具,因此它在整个矿井生产中占有重要的地位。由于提升机的安全运行,很大程度是要完善设备的保护设施的可靠性和自动化程度,减少维修量,延长使用寿命,更重要的是取决于制动系统的可靠性,防止和杜绝故障的发生。因此,努力提高液压传动装置和盘形制动器的可靠性有着非常重要的实际意义。1盘形制动器与液压传动装置的作用111盘形制动器的作用(1在提升机停止工作时,能可靠的闸住滚筒;(2在减速阶段及下放重物时,参与提升机的控制;(3紧急事故情况时,能使提升机安全制动,迅速停车,避免事故的扩大;(4双滚筒提升机在调节钢丝绳长度时,应能制动

3、住提升机的游动滚筒;112液压传动装置的作用主要是作为制动力的能源,并控制制动器的动作,即根据制动的需要分别实现工作制动和安全制动。2盘形制动器的结构和工作原理盘形制动器的结构如图1所示。它是由1闸盘,2闸瓦, 3制动器体,4蝶形弹簧,5油缸,6活塞等部件组成。工作原理是:盘形制动器是靠弹簧制动力,液压松闸,其基本工作原理如图1所示。图中F1油压力,F2弹簧力,N正压力,闸与闸盘间隙,F1=P A,A活塞有效面积,P油压。图1盘形制动器的结构及工作原理图当油压力P=0时,即F1=0时,N=N max=F2,此时闸瓦制动盘之间的间隙=0,这时即为全制动状态。反之,当油压力P=Pmax,F1>

4、;F2时,活塞6压缩弹簧4,这时>0,为全松闸状态。当油压力为某一值时P时,F1=F2,这时N =0,闸瓦与制动盘刚刚贴上,但无压力。所以当油压力P在0P max之间变化时,由于F2不变,所以F1不变,使正压力N随油压力P而变化。盘形制动器的故障是指制动器未能达到设计规定的要求(如制动力不足或制动减速度超限,因而完不成规定的制动任务或完成不好。制动系统常见的故障有如下四个方面:一是规定时间内盘形制动器无法启动;二是运行过程中突然产生故障;三是在规定时间内无法停车;四是制动能力降级或受阻。3事故(案例分析某矿主井提升高度490m。提升机型号为:J K M3125×4型摩擦式提升机

5、。其上盘形制动器型号为B123,共8付。双其斗提升,有效载重12t。提升钢丝绳直径3215mm,连接装置为JS4,两端均带有LY L4型螺旋液压调绳器。1993年4月该矿井发生一起重大的放大滑事故,当某一箕斗满载提升到距离减速点60m时,安全回路保险丝熔断,安全回路动作,但绞车未能制动,导致箕斗坠入井底,另一箕斗被反拉上井,冲坏井上设施,拉断提升绳后,坠入井底。造成这次事故的主要原因有以下几方面:(1提升机盘形制动器制动力矩小,制动器制动性能不可靠,闸瓦间隙调整不均匀,施闸时,易使缸体、销轴孔发生磨损,活塞运动时受到卡阻,增加运动阻力。(2规程规定,盘形制动器闸瓦调整间隙分别调到当闸瓦间隙达到

6、2mm时,弹簧疲劳量为1mm,微动开关应动作。为此,本故障主要原因是制动力不足,盘形闸闸瓦间隙超过规定,闸瓦两端的拉紧弹簧调得过紧,甚至个别拉簧螺距调到几乎为零,使蝶簧组力几乎全部消耗在拉紧弹簧上,从而影响了制动力。(3闸盘上有油污,降低了摩擦系数,不采用二级制动,或二级制动调整不当,保护系统不完善,不作定期检查校验,甚至甩掉不用,都会降低制动效果。4事故(案例分析某矿主井提升高度490m。提升机型号为:J K M3125×4型多绳摩擦式提升机。双箕斗提升,有效有效载重12t。提升钢丝绳直径3215mm,连接装置为JS4,两端均带有LY L4型螺旋液压调绳器。当东箕斗空车下放,提升机

7、经减速,爬行到达停车点后已停止运行。正常提升时,盘形制动器起定位停车作用,只要满足静力矩就可以,结果事故发生时,提升速度为“0”点后倒转,约30s后,箕斗坠入井底,另一箕斗冲到天轮下防撞梁上,损坏部分设施,从而造成停产。产生这次事故原因有以下几点:(1盘形闸闸瓦间隙超过规定,闸盘上有油污,降低了摩擦系数。(2残压过高是这起事故的起因。由于液压系统残压过高,工作制动时盘形制动器没有贴上闸盘。(3液压站中的电磁换向阀阀芯被卡住,造成安全制动失灵。因此不能实行安全制动。(4低频电压不足,低频欠压保护失效导致低频制动力不足。5盘形制动器与液压传动装置的可靠性探讨(1盘形制动器结构存在问题:由于盘形制动

8、器的前腔收稿日期:2004-03-05;修订日期:2004-04-30作者简介:黄安喜(1955-,男,安徽含山人,讲师,毕业于淮南矿业学院机电系。 采煤机牵引部油质和元件污染的后果与防治郑殿修,董志祥(鸡西矿业集团公司二道河子煤矿,黑龙江鸡西158147摘要:通过对采煤机牵引部油质和元件污染引起的故障现象进行实例分析,找出导致液压系统出现故障的原因,并就如何加强油质和元件管理,减少液压系统事故率进行了详细论述。关键词:采煤机牵引部;油质和元件污染;防治中图分类号:T D407文献标识码:B文章编号:1008-8725(200407-0112-020前言目前,我国各采煤工作面使用的采煤机牵引部

9、绝大部分采用液压传动和控制,液压系统的工作可靠性直接影响到回采工作面生产任务的完成。对我矿采煤机几年来使用过程中事故的综合分析结果表明,采煤机液压系统由油质和元件不清洁引发的事故故障占各种故障的36%50%。近年来这种现象更加明显,液压系统的故障有多种原因,经过分析研究,液压油的使用不当和元件污染是一个主要原因,管好油质,对减少事故,提高产量增加效益是一个很关键的问题。下面通过对采煤机液压系统典型的故障实例分析来探讨寻找对液压系统油质和元件减少污染的办法。1油质污染是多种故障发生的根源、系统的工作方式、控制方式有关。例如:M DY150型采煤机牵引部,采用轴向柱塞泵径向柱塞马达,闭式系统,机液

10、控制,利用4组阀片实现补油,回链保护,压力保护和热交换。利用辅助泵供补油,粗、精过滤器滤油。在工作中,这些元件如果在被污染的介质中工作,或被污染,就经常会出现一些故障。具体现象见表1。211不按规程作业,蛮干造成污染有些人为了省事,没有按照清洁要求使用、保存、运送、处理液压油和液压元件特别是在井下维修时,经常不按规定进行防尘处理,顶板掉落的矸石和煤块与空气中的煤尘随时都可以掉进牵引部油箱。液压系统被污染的途径通常有两种:一是在制造过程中,产生和遗留在元件中残渣和脏物;二是采煤机在维修时没有将元件中的污垢清洗干净或违章蛮干,提前拆掉包装,随意将防尘帽当废物扔掉,注油时不用专用工具,一些注油孔过滤

11、网坏了不换等。如M DY150采煤机的油泵和马达在运送过程中不注意保护很容易从送口中进入杂物,它们的配油盘有很多孔,很难清洗干净,检修后试验经常出现配油轴咬死现象,其原因就是配油孔中在加工时有杂质或在运输中从送口进入了杂物。在工作中还经常出现滤网被污物堵出穿现象,使滤油器失去作用,造成液压系统在不和格的介质环境中工作,随时都会出现故障,造成液压系统污染的恶性循环。进油结构存在问题,如外簧复位,对榫困难,漏油容易污染闸盘,因此降低了摩擦系数,降低制动力。(2液压站中的电磁换向阀存在问题:由于该阀的阀芯被卡住,造成制动器在安全制动时油腔液体无法回油箱,工作制动无法进行,盘形制动器中蝶形弹簧力不能全

12、部施加在制动盘上,从而降低了制动力。(3制动系统中油液污染问题:制动系统油液的污染由外部浸入,主要是从油箱盖脏物的浸入。盘形制动器在加工安装过程中未彻底清洗而造成油液的污染。由于油压反复的运动,杂物脱离阀体,容易造成阀芯的堵塞,影响制动的可靠性。系统内形成的油液污染,例如密封圈磨损严重而产生胶状悬浮物,长期下去堵塞阀芯,影响制动的可靠性。6制动器与液压传动装置的监测综上分析,如果制动器和液压传动装置出现故障,特别是液压的残压以及油污染会导致电磁换向阀的卡住等,都会造成严重后果。因此,减少和预防油污染对提升机系统的可靠性有重大意义,从而保证煤矿安全生产。为了进一步提高制动器与液压传动装置的可靠性

13、,增强监测功能是必要的。(1P BM监测方法:利用该仪器与液压站油压制动阀联合使用,监测制动力矩,闸瓦间隙和闸瓦同步状态,而且还具有检测制动闸空动时间,闸瓦摩擦;能够识别诸如蝶性弹簧断裂失效,闸瓦磨损,残压过高,油路不畅通和油缸受卡等故障。(2盘形制动器控制补偿增压装置:为了保证盘形制动器的工作可靠性,中国矿业大学开发盘形制动器控制补偿增压,利用该装置,能够在制动器制动力矩意外降低而刹不住闸时,补偿制动力矩,增大制动力,从而保证提升机安全可靠。7结束语在盘形制动器和液压传动装置中安装监测补偿装置后,一旦提升机出现故障时,我们可以马上看清故障原因,监测、补偿装置投入运转,补偿力矩,不会影响正常的

14、生产作业,对提升机盘形制动器和液压传动装置的工作安全性、可靠性大大增大。参考文献:1张复德1矿井提升设备M1北京:煤炭工作出版社,199412葛世荣1矿井提升可靠性技术M1徐州:中国矿业大学出版社,19941Discussion about the reliability of the mine lifterdisc-brake and hydraulic transmissionHUANG Au-xi(Huainan V ocational and T echnical Institude,Huainan232035,ChinaAbstract:As tw o im portant part

15、s of mine gig,disc-brake and hydraulic transmission 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 introduces the w orking principle of disc-brake1A fter reconsidering the im portant in fluence of oily s oil,the reliability of arrester and magnet valve