制动器范文10篇

时间:2023-03-17 13:00:29

制动器范文篇1

关键词:矿用提升机;盘形制动器;制动力;静张力;安全

制动提升机是煤矿主要的运输设备之一,也是事故高发危险环节之一。矿用提升机主要承担着运输人员和物料的任务。由于近几年生产技术的快速发展,提升机正常运行一般都会有变频、直流电机等动力拖动投入运行,运用PLC编程使得提升机在上提物料(人员)和下放物料(人员)时可以安全平稳地运行,实现自动平稳加速、减速功能。一般正常运行时,机械制动(盘闸制动器)全部处于打开状态,当提升机处于运行状态时,机械或电气部分出现故障不能正常控制提升速度时,需要机械制动投入运行保证提升机安全制动。提升机的安全制动需要制动力来保证,提升机制动器的工作可靠性是保证提升机安全运行的重要环节。

1机械制动的工作原理

盘形制动器是靠碟形弹簧产生制动力且靠油压松闸的,处于制动状态时,利用碟簧组的弹簧力使闸瓦与闸盘接触制动。当油压力降低为零时(制动过程),碟簧预紧产生的弹簧力通过碟簧中置推动轴及磨损补偿螺柱作用于闸瓦上,施加的正向弹簧力使闸瓦与制动盘贴合产生制动正压力,从而制约制动盘的旋转趋势。油缸的压力容腔充油升压(松闸过程),当油液压力逐步升高至工作压力时,与闸瓦相连的活塞受油压作用,克服碟簧的预紧力并压缩碟簧而向后移动,活塞通过中空大螺柱、碟簧中置推动轴、闸瓦磨损补偿螺柱而带动闸瓦后移,闸瓦与制动盘之间形成间隙,从而解除作用于制动盘上的制动正压力[1]。

2影响安全制动的因素和解决方法

2.1提升时最大载重量影响因素和解决方法。a)根据提升机的最大静张力和制动力矩确定最大提升量,保证最大提升量的静张力不超过提升机设计的最大静张力,且保证所有制动闸的制动力矩之和与实际提升最大静荷重旋转力矩之比不小于3。b)如果是双滚筒提升机提升,除了要满足上述要求外,还必须保证提升机主副滚筒的最大静张力差不超过提升机设计的最大静张力差,并且保证其3倍最大静拉力差所产生的力矩小于所有的制动力矩之和;在力矩不满足要求的情况下,保证最大静张力不超设计值,通过调节主副滚筒的最大静拉力(配重)降低静张力差,使其满足制动力矩要求[2]。2.2制动力矩影响因素和解决方法。a)制动力矩的计算方法为:Mzh=∑FzR=nn=1移FiR,(1)式(1)中,Mzh为各点实测制动力矩之和,N•m;Fz为各点制动力,N;R为实验时Fz的作用半径,m;∑Fi为实测各组闸的制动力之和,N;n为分组实验数。b)闸盘制动力的计算方法为:P=F/S,(2)F=P×S,(3)式(2)~(3)中,P为制动闸瓦与闸盘接触时制动器内油液压力,Pa;F为制动力,N;S为制动器内油缸面积,m2。2.3制动力不足影响因素和解决方法。a)闸瓦间隙是影响制动力的关键因素。由于碟形弹簧具有低行程、高补偿力的特性,因此闸瓦间隙的大小直接影响碟形弹簧形变的大小。若闸瓦间隙过大,在实施制动时碟形弹簧的回弹较大,导致弹力下降,使得闸皮与闸盘接触时的正压力不足;制动空行程时间延长,灵敏度降低。解决方法为:利用长度为300mm的塞尺对每一副闸瓦间隙进行测试,保证其盘形制动器在正常工作中油压最高时闸瓦间隙不大于2mm;同时要测量出所使用提升机制动盘的端面跳动且保证不超过1.0mm。根据闸盘的偏摆量来调节闸瓦间隙,闸瓦间隙要大于偏摆的最大值并小于闸瓦间隙要求的最大值,这样可以保证在使用的过程中不会因为闸盘的偏摆而使得闸皮磨损厚度不一致,进而导致制动时接触面积不足,使得制动力矩下降[3]。b)对提升机所有闸盘的制动力进行测试,如果所有闸盘的制动力均低于要求值,说明碟形弹簧的弹力不足。解决方法为:先观测液压站主油泵的供给油压,如果当前工作油压值到液压站最大允许油压值还有上升空间,可以通过提升液压站主油泵的供给油压来增加碟形弹簧的形变,同时闸瓦间隙会增大,将闸瓦间隙恢复至合理范围,在抱闸时增大碟形弹簧的弹力,提高制动力。由于闸盘的正压力等于碟形弹簧的弹力减去残余油压对活塞的作用力和制动器的阻尼力,因此在提高供给油压值的同时还需要测试油压(制动)手柄回归最低零位时的残压,并使残压值符合表1要求。c)在实际制动力矩测试工作中,发现制动闸皮与闸盘的接触面积也是影响制动力矩的因素之一。当制动闸皮与闸盘的接触面积小于制动闸皮面积的60%时,会出现制动力矩不足的现象。解决方法为:利用闸瓦的压力且用热敏传真纸测取闸瓦与制动盘的接触面积。一般新更换的闸皮是凸面的,接触面积不够,这样就需要停止提升机运输,利用空车旋转控制制动手柄,使得闸皮和制动盘轻微接触,将闸皮磨平,增大接触面积。在摩擦的过程中要时刻注意闸盘的表面温度,当表面温度较高时,停止摩擦使其自然降温,切记不得用水快速降温,防止温差过大导致闸盘变形,影响正常使用。d)制动盘表面或制动闸皮有油渍时会降低摩擦系数,造成制动力矩减小甚至完全丧失。解决方法为:在使用过程中要经常观察或停车时用手指轻抹闸盘观察是否有油渍。如果出现油渍,就需要检修确认油渍的来源。如果工作过程中油渍误飞溅上去,处理时就简单了,将闸盘上的油渍擦拭干净就可以了。如果制动闸油缸或油管漏油、渗油到闸盘上,处理起来就比较麻烦了,不仅仅要找到漏油点堵漏或更换密封圈,还要将闸皮内的油渍清理干净或更换闸皮。e)在按上述要求调整后制动力矩仍然不符合要求的情况下,就需要更换一些关键部件。(a)打开制动闸头,取出碟形弹簧,观察碟形弹簧有无折断或裂纹,导致正压力下降。还有一种情况就是由于长时间使用,弹簧疲劳出现弹性降低,导致正压力下降。这种情况的解决方法为更换全部碟形弹簧。更换时需考虑碟形弹簧的型号和大小,更重要的是根据提升机的实际情况选择刚性弹力合适的碟形弹簧。更换带有压力传感器的碟簧座,可以实时监测碟形弹簧的弹力。(b)当闸皮的摩擦量过大或薄厚不均匀时,需要更换新的闸皮。更换新闸皮时需要考虑闸皮的型号和大小,并选择摩擦系数符合要求的闸皮。(c)变更设计,更换更高压力的液压站、高强度碟形弹簧,使贴闸油压升高;或者在条件允许的情况下增加制动闸瓦数量[4]。

3结语

矿用提升机运行的安全、可靠直接关系到矿井的正常运行和煤矿广大职工的安全,尤其是在当前“安全第一”的环境下,更应该保证提升机的安全、可靠和平稳运行。通过分析制动力,可以为提升机操作者提供直接有效的方案,使其能够快速选出合适的安全运行方案,希望能为广大提升机操作者提供帮助,保证提升机的安全高效运行,为国家建设、人民生活需要提供更好的能源保障。

参考文献:

[1]王宏德.盘式制动闸制动力矩下降原因分析与对策[J].中州煤炭,2006(3):57.

[2]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[S].北京:煤炭工业出版社,2011.

[3]矿用产品安全标志办公室,国家安全生产上海矿用设备检测检验中心,河南煤矿安全监察局.AQ1015—2005煤矿在用缠绕式提升机系统安全检测检验规范[S].北京:煤炭工业出版社,2005.

制动器范文篇2

据了解,目前绝大多数起重机制动器,都是轮毂式制动器,当需要开闸或制动时,通过电磁铁吸、放或油泵的起动、停止,将制动弹簧的弹力压紧或释放,使制动瓦离开制动轮或贴合夹在制动轮上,达到开闸或制动的要求。而现在的起重工作,特别是在起吊大型重物时,往往在起重机上配备数名负责监护的工作人员,其目的是在起吊中发生脱档、溜钩事故时,须用撬棍等工具加大制动瓦对制动轮的施压,从而达到紧急制动的目的,以减少事故的损坏程度。在“3.9”事故中,桥机上负责监护的工作人员也采取了这样的措施,但没有取得相应的作用,反而却因为制动器发生崩裂,制动器碎片飞出致使监护人员伤亡的重大事故。为什么付出了人员伤亡的惨痛代价却没能减少事故的损坏程度呢?

首先,负责监护工作的机械工作人员使用撬棍等工具加大制动瓦对制动轮的施压,从而达到紧急制动目的的工作方法值得商榷。当起重机在起吊大型重物而又发生脱档、溜钩事故时,起动电机、传动轴会随着重物的加速下滑产生飞逸转速,传动轴上的制动轮也随之产生强大的径向振动力。此时,起重机制动器动作合闸,制动瓦会受到巨大的径向冲击力,若再人为的加大制动瓦对制动轮的施压,制动瓦本身所受到的巨大冲击力也就会更大,制动瓦发生崩裂的危险性随之升高,在制动器前施压的工作人员的危险性可想而知。因此,笔者以为工作人员使用撬棍等工具加大制动瓦对制动轮的施压,从而达到紧急制动目的的工作方法不可取。其次,制动器只设置在传动轴上不够完善。因为假如发生脱档而制动器却又机械性损坏的时候,就没有任何办法能减少事故的损失了。那么应如何减少起重机因为脱档而产生的事故损失呢?笔者认为升船机的制动方式可以借鉴。2、起重机制动器失控造成人员伤亡

2003-03-09,大化水力发电总厂在承包左江电厂检修工程的施工作业中,按工作计划进行转轮回装。召开班前会后,进行作业前的工作安排和安全技术交底,相关工作人员准备就绪,开始工作。在吊装好泄水锥,整体试吊转轮无异后,10:28开始往机坑吊装,10:30当转轮吊至机坑并下放约3m时,桥机突然失控,转轮加速下落。在此过程中,桥机上制动器发生爆裂,减速箱齿轮崩裂,钢丝绳拉断,转轮落至机坑。事故造成在桥机上负责监护的工作人员1人死亡,2人受伤。

事故原因初步分析为桥机在吊物下放时脱档,造成桥机失控。

3、改进起重机制动器安全性能的探讨

以岩滩电厂垂直入水式升船机的制动方式为例,其承船厢重1430t,配重混凝土重1100t,主提升机制动形式为液压盘式制动器,包括工作制动器和安全制动器两套系统。升船机每次需要动作时,安全制动器首先开闸,开闸到位后主提升电机出力达到一定的扭矩后工作制动器开闸,升船机开始运行;需要停机时,工作制动器配合主提升电机先合闸制动,延时6s后安全制动器合闸制动,完成运行过程。发生故障和事故时,还能按照编制的制动动作程序,安全地紧急制动停机。整个过程可靠安全,在升船机的安装调试及这几年的运行中得到可靠的验证。因此,如果起重机采用以下制动方式,可以达到安全可靠的效果。

3.1采用液压盘式制动器

和轮毂式制动器相比,液压盘式制动器具有制动原理简洁可靠,合闸响应快等特点。在合闸制动时,制动瓦对制动盘的作用力是轴向的而不是径向的,使制动盘承受的冲击力非常小,让制动失效概率降至最低。

3.2增加安全制动器

这里所要增加的安全制动器,是指参照垂直升船机的制动设置,在卷筒部分增加制动盘并在相应合适的位置放置数组盘式制动器,使它们成为完全独立的一套安全制动系统。这样做的优点是显而易见的。

(1)解放了监护人员的人力操作,减少被伤害的危险性;

(2)增强了起重机运行的安全可靠性,当起重机发生事故时能有效防止事故的扩大。通俗说就是假如起重机发生脱档、溜钩事故,即使是在起动电机、传动轴、工作制动器、减速箱都损坏的情况下,卷筒部分的安全制动器都能有效地合闸制动,制止吊钩继续下滑,防止事故进一步扩大;

(3)在某些需要由变速箱进行机械切换高低速档的特殊桥式起重机上,只需将安全制动器合闸制动,确保卷筒被安全制动器抱紧后,做好相应的防止安全制动器误动措施,就可以根据需要,松开工作制动器进行高速档与低速档的互换工作。

3.3控制系统的要求

考虑到起重机升降需要频繁动作,并有点动的动作要求,如果安全制动器也频繁动作,就会影响到升降的动作要求,因此,控制系统的设计应满足以下工作状态的要求:

(1)正常工作状态。每次启动起重机前,起重机司机按下启动按扭,安全制动器自动开闸,开闸到位后发信号到操作台允许起重机工作。起重机工作期间,升降的制动工作由工作制动器完成,安全制动器保持常开状态。起重作业结束,工作制动器合闸制动,起重机司机检查无异后,在离开操作台前,断掉起重机电源,安全制动器合闸锁定,工作结束;

(2)起重机发生故障时的工作状态。发生故障时,起重机司机按应急制动按扭,工作制动器立即合闸制动,安全制动器延迟2~5s合闸制动,防止发生事故;

(3)起重机发生破坏事故时的工作状态。发生事故时,起重机司机按紧急制动按扭,起重机控制电源断开,工作制动器和安全制动器立即失电合闸制动,防止发生事故;

(4)在特殊情况下(如起重机突然系统失电),工作制动器和安全制动器也应同时进行紧急合闸制动。

制动器范文篇3

据了解,目前绝大多数起重机制动器,都是轮毂式制动器,当需要开闸或制动时,通过电磁铁吸、放或油泵的起动、停止,将制动弹簧的弹力压紧或释放,使制动瓦离开制动轮或贴合夹在制动轮上,达到开闸或制动的要求。而现在的起重工作,特别是在起吊大型重物时,往往在起重机上配备数名负责监护的工作人员,其目的是在起吊中发生脱档、溜钩事故时,须用撬棍等工具加大制动瓦对制动轮的施压,从而达到紧急制动的目的,以减少事故的损坏程度。在“3.9”事故中,桥机上负责监护的工作人员也采取了这样的措施,但没有取得相应的作用,反而却因为制动器发生崩裂,制动器碎片飞出致使监护人员伤亡的重大事故。为什么付出了人员伤亡的惨痛代价却没能减少事故的损坏程度呢?

首先,负责监护工作的机械工作人员使用撬棍等工具加大制动瓦对制动轮的施压,从而达到紧急制动目的的工作方法值得商榷。当起重机在起吊大型重物而又发生脱档、溜钩事故时,起动电机、传动轴会随着重物的加速下滑产生飞逸转速,传动轴上的制动轮也随之产生强大的径向振动力。此时,起重机制动器动作合闸,制动瓦会受到巨大的径向冲击力,若再人为的加大制动瓦对制动轮的施压,制动瓦本身所受到的巨大冲击力也就会更大,制动瓦发生崩裂的危险性随之升高,在制动器前施压的工作人员的危险性可想而知。因此,笔者以为工作人员使用撬棍等工具加大制动瓦对制动轮的施压,从而达到紧急制动目的的工作方法不可取。其次,制动器只设置在传动轴上不够完善。因为假如发生脱档而制动器却又机械性损坏的时候,就没有任何办法能减少事故的损失了。那么应如何减少起重机因为脱档而产生的事故损失呢?笔者认为升船机的制动方式可以借鉴。

2、起重机制动器失控造成人员伤亡

2003-03-09,大化水力发电总厂在承包左江电厂检修工程的施工作业中,按工作计划进行转轮回装。召开班前会后,进行作业前的工作安排和安全技术交底,相关工作人员准备就绪,开始工作。在吊装好泄水锥,整体试吊转轮无异后,10:28开始往机坑吊装,10:30当转轮吊至机坑并下放约3m时,桥机突然失控,转轮加速下落。在此过程中,桥机上制动器发生爆裂,减速箱齿轮崩裂,钢丝绳拉断,转轮落至机坑。事故造成在桥机上负责监护的工作人员1人死亡,2人受伤。

事故原因初步分析为桥机在吊物下放时脱档,造成桥机失控。

3、改进起重机制动器安全性能的探讨

以岩滩电厂垂直入水式升船机的制动方式为例,其承船厢重1430t,配重混凝土重1100t,主提升机制动形式为液压盘式制动器,包括工作制动器和安全制动器两套系统。升船机每次需要动作时,安全制动器首先开闸,开闸到位后主提升电机出力达到一定的扭矩后工作制动器开闸,升船机开始运行;需要停机时,工作制动器配合主提升电机先合闸制动,延时6s后安全制动器合闸制动,完成运行过程。发生故障和事故时,还能按照编制的制动动作程序,安全地紧急制动停机。整个过程可靠安全,在升船机的安装调试及这几年的运行中得到可靠的验证。因此,如果起重机采用以下制动方式,可以达到安全可靠的效果。

3.1采用液压盘式制动器

和轮毂式制动器相比,液压盘式制动器具有制动原理简洁可靠,合闸响应快等特点。在合闸制动时,制动瓦对制动盘的作用力是轴向的而不是径向的,使制动盘承受的冲击力非常小,让制动失效概率降至最低。

3.2增加安全制动器

这里所要增加的安全制动器,是指参照垂直升船机的制动设置,在卷筒部分增加制动盘并在相应合适的位置放置数组盘式制动器,使它们成为完全独立的一套安全制动系统。这样做的优点是显而易见的。

(1)解放了监护人员的人力操作,减少被伤害的危险性;

(2)增强了起重机运行的安全可靠性,当起重机发生事故时能有效防止事故的扩大。通俗说就是假如起重机发生脱档、溜钩事故,即使是在起动电机、传动轴、工作制动器、减速箱都损坏的情况下,卷筒部分的安全制动器都能有效地合闸制动,制止吊钩继续下滑,防止事故进一步扩大;

(3)在某些需要由变速箱进行机械切换高低速档的特殊桥式起重机上,只需将安全制动器合闸制动,确保卷筒被安全制动器抱紧后,做好相应的防止安全制动器误动措施,就可以根据需要,松开工作制动器进行高速档与低速档的互换工作。

3.3控制系统的要求

考虑到起重机升降需要频繁动作,并有点动的动作要求,如果安全制动器也频繁动作,就会影响到升降的动作要求,因此,控制系统的设计应满足以下工作状态的要求:

(1)正常工作状态。每次启动起重机前,起重机司机按下启动按扭,安全制动器自动开闸,开闸到位后发信号到操作台允许起重机工作。起重机工作期间,升降的制动工作由工作制动器完成,安全制动器保持常开状态。起重作业结束,工作制动器合闸制动,起重机司机检查无异后,在离开操作台前,断掉起重机电源,安全制动器合闸锁定,工作结束;

(2)起重机发生故障时的工作状态。发生故障时,起重机司机按应急制动按扭,工作制动器立即合闸制动,安全制动器延迟2~5s合闸制动,防止发生事故;

(3)起重机发生破坏事故时的工作状态。发生事故时,起重机司机按紧急制动按扭,起重机控制电源断开,工作制动器和安全制动器立即失电合闸制动,防止发生事故;

(4)在特殊情况下(如起重机突然系统失电),工作制动器和安全制动器也应同时进行紧急合闸制动。

制动器范文篇4

关键词:提升机制动器可靠性

引言

在矿井提升系统中,矿井提升机的主要任务是沿井筒提升煤炭、矿石和矸石;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。制动装置是矿井提升机的重要组成部分之一,直接关系着提升设备的安全运行。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。

一、盘式制动器的可靠性理解

从狭义可靠性理解,盘式制动器包含不可维修因素,如制动弹簧失效之后,影响制动力矩,需要更换新弹簧才能使制动器可靠性达到原有水平;闸瓦与闸盘之间摩擦系数衰减,也只能靠更换新闸瓦方能维持原有可靠性水平。从广义可靠性理解,盘式制动器含有可维修因素,如闸瓦磨损后产生的间隙增大,经调整便可达到原有可靠性;液压站零件发生故障,修理后也能使制动器可靠性达到设计水平。由此可知,制动器的工作可靠性是固有可靠性和使用可靠性的综合反映。固有可靠性是由制动器设计制造及材料等因素决定的,在制动器产品出厂时便已明确,使用可靠性则是安装、维护及操作等因素决定的,它反映了制动器固有可靠性在实际运行中的发挥程度,因此,固有可靠性的体现,受使用可靠性的限制,固有可靠性再高,使用可靠性却较低,制动器的实际工作可靠性依然不会高。

二、制动器的故障模式分析

提升机制动器的故障,是指制动器未能达到设计规定的要求(如制动力矩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得不好。盘式制动器有许多故障,但并不是所有故障都会造成严重后果,仅是其中一些故障会影响制动器功能或造成事故损失。因此,在分析制动器故障的同时,还需要对故障的影响或后果进行评价,这称为故障模式和影响分析。制动系统中包括功能件、组件和零件。所谓功能件,是指由几个到几百个零部件组成的,具有独立功能的子系统,例如液压站、盘闸、控制台;组件是由两个以上的零部件构成的并在子系统中保持特定功能的部件,如电磁阀、电液调压装置;零件是指无法继续分解的具有设计规定的单个部件。一般情况下,零件故障都可能导致制动器的故障。在运行过程中,规定时间内无法启动,预定时间内无法停车,制动能力降级或受阻。显然,制动力矩不足等故障将直接引发制动器致命性故障,应倍加注意。近年在实际使用中,已多次发生盘式制动器刹不住车引发的“放大滑”事故,造成很大的经济损失。根据上述可靠性的论述,制动器的固有可靠性和使用可靠性的串联乘积,正体现了制动器的工作可靠性。

三、制动器工作可靠评定

制动装置各单元之间常常表现为串联关系,只有液压站的动力部分是冷储备关系,而多副盘形闸的制动力矩则是表决状态关系(或简化为并联关系),这些复杂的功能关系使制动装置的可靠性评定比较复杂。在实际工作中,制动装置可靠性评定分为现场可靠性评定和理论可靠性评定。现场可靠性评定是通过收集现场运行提升机的寿命数据,对制动器的MTBF、λ和寿命分布等参数进行估计;理论可靠性评定则是依据可靠性计算方法,对制动器关键单元的可靠性做分析计算。显然,现场可靠性评定具有全面性,方法简单;而理论可靠性评定则过于抽象,但却具有指导意义。

四、制动器维护可靠性评定

我们从实践中可以体会到,维护良好的制动器一般情况下都能够发挥应有的功能,而维护不善的制动器则往往潜伏事故隐患。从制动器的故障模式分析不难看到,保证制动器的固有可靠性的主要维护工作包括:①制动闸瓦与闸盘间隙的调整;②闸盘污染控制;③液压站油压值整定及残压限制。在以上三项维护工作中,若有一项维护工作未做好,都会影响制动器的固有可靠性发挥。因此,维护可靠性是这三项单元可靠性的串联组合,即闸瓦同步贴闸可靠性、闸盘污染可靠性与液压站残压可靠性三者的乘积。贴闸可靠性是指制动器所有制动闸同步贴闸的能力;若贴闸同步能力差,则制动力矩达不到设计值,固有可靠性保障能力差。闸盘污染可靠性是指污染闸盘与闸瓦摩擦制动力矩不减值的能力;残压可靠性则是指液压站残压不超过规定值的能力。由于当前维护工作和结构设计中对闸盘污染都给予高度重视,所以发生非人为污染的概率非常小。残压可靠性与液压系统故障和电液阀调整、阀弹簧的抗疲劳能力有关。因此,维护可靠性的重点在于闸瓦间隙调整而影响的贴闸可靠性。

一般情况下,制动闸不同步的原因在于闸瓦间隙差别和油缸阻力差别。贴闸油压的离散程度能够反映制动闸的贴闸可靠性,贴闸油压越集中,同步贴闸数目越大,贴闸可靠性也越高;反之,贴闸油压愈分散,贴闸同步性愈差,贴闸可靠性也愈低。

五、制动器与液压传动装置的监测

为了进一步提高制动器与液压传动装置的可靠性,增强监测功能是必要的。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。监测用的常用方法有:①PBM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。公务员之家

六、结束语

目前,因盘式制动器已经克服了块式制动可靠性不高的缺点,已被广泛地使用。制动装置是提升机不可缺少的重要组成部分,提升机的各种保护措施,都要终结于制动装置,其可靠性直接关系到矿井的安全生产,因此,对提升机盘式制动装置可靠性的研究,了解其工作可靠性评定、维护可靠性评定将对提升安全系统具有特别重要的意义,有利于了解设备运行的规律,制定科学的维护制度,另外,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。

参考文献:

制动器范文篇5

从狭义可靠性理解,盘式制动器包含不可维修因素,如制动弹簧失效之后,影响制动力矩,需要更换新弹簧才能使制动器可靠性达到原有水平;闸瓦与闸盘之间摩擦系数衰减,也只能靠更换新闸瓦方能维持原有可靠性水平。从广义可靠性理解,盘式制动器含有可维修因素,如闸瓦磨损后产生的间隙增大,经调整便可达到原有可靠性;液压站零件发生故障,修理后也能使制动器可靠性达到设计水平。由此可知,制动器的工作可靠性是固有可靠性和使用可靠性的综合反映。固有可靠性是由制动器设计制造及材料等因素决定的,在制动器产品出厂时便已明确,使用可靠性则是安装、维护及操作等因素决定的,它反映了制动器固有可靠性在实际运行中的发挥程度,因此,固有可靠性的体现,受使用可靠性的限制,固有可靠性再高,使用可靠性却较低,制动器的实际工作可靠性依然不会高。

2制动器的故障模式分析

提升机制动器的故障,是指制动器未能达到设计规定的要求(如制动力矩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得不好。盘式制动器有许多故障,但并不是所有故障都会造成严重后果,仅是其中一些故障会影响制动器功能或造成事故损失。因此,在分析制动器故障的同时,还需要对故障的影响或后果进行评价,这称为故障模式和影响分析。制动系统中包括功能件、组件和零件。所谓功能件,是指由几个到几百个零部件组成的,具有独立功能的子系统,例如液压站、盘闸、控制台;组件是由两个以上的零部件构成的并在子系统中保持特定功能的部件,如电磁阀、电液调压装置;零件是指无法继续分解的具有设计规定的单个部件。一般情况下,零件故障都可能导致制动器的故障。在运行过程中,规定时间内无法启动,预定时间内无法停车,制动能力降级或受阻。显然,制动力矩不足等故障将直接引发制动器致命性故障,应倍加注意。近年在实际使用中,已多次发生盘式制动器刹不住车引发的“放大滑”事故,造成很大的经济损失。根据上述可靠性的论述,制动器的固有可靠性和使用可靠性的串联乘积,正体现了制动器的工作可靠性。

3制动器工作可靠评定

制动装置各单元之间常常表现为串联关系,只有液压站的动力部分是冷储备关系,而多副盘形闸的制动力矩则是表决状态关系(或简化为并联关系),这些复杂的功能关系使制动装置的可靠性评定比较复杂。在实际工作中,制动装置可靠性评定分为现场可靠性评定和理论可靠性评定。现场可靠性评定是通过收集现场运行提升机的寿命数据,对制动器的MTBF、λ和寿命分布等参数进行估计;理论可靠性评定则是依据可靠性计算方法,对制动器关键单元的可靠性做分析计算。显然,现场可靠性评定具有全面性,方法简单;而理论可靠性评定则过于抽象,但却具有指导意义。

4制动器维护可靠性评定

我们从实践中可以体会到,维护良好的制动器一般情况下都能够发挥应有的功能,而维护不善的制动器则往往潜伏事故隐患。从制动器的故障模式分析不难看到,保证制动器的固有可靠性的主要维护工作包括:①制动闸瓦与闸盘间隙的调整;②闸盘污染控制;③液压站油压值整定及残压限制。在以上三项维护工作中,若有一项维护工作未做好,都会影响制动器的固有可靠性发挥。因此,维护可靠性是这三项单元可靠性的串联组合,即闸瓦同步贴闸可靠性、闸盘污染可靠性与液压站残压可靠性三者的乘积。贴闸可靠性是指制动器所有制动闸同步贴闸的能力;若贴闸同步能力差,则制动力矩达不到设计值,固有可靠性保障能力差。闸盘污染可靠性是指污染闸盘与闸瓦摩擦制动力矩不减值的能力;残压可靠性则是指液压站残压不超过规定值的能力。由于当前维护工作和结构设计中对闸盘污染都给予高度重视,所以发生非人为污染的概率非常小。残压可靠性与液压系统故障和电液阀调整、阀弹簧的抗疲劳能力有关。因此,维护可靠性的重点在于闸瓦间隙调整而影响的贴闸可靠性。

一般情况下,制动闸不同步的原因在于闸瓦间隙差别和油缸阻力差别。贴闸油压的离散程度能够反映制动闸的贴闸可靠性,贴闸油压越集中,同步贴闸数目越大,贴闸可靠性也越高;反之,贴闸油压愈分散,贴闸同步性愈差,贴闸可靠性也愈低。

5制动器与液压传动装置的监测

为了进一步提高制动器与液压传动装置的可靠性,增强监测功能是必要的。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。监测用的常用方法有:①PBM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。

6结束语

目前,因盘式制动器已经克服了块式制动可靠性不高的缺点,已被广泛地使用。制动装置是提升机不可缺少的重要组成部分,提升机的各种保护措施,都要终结于制动装置,其可靠性直接关系到矿井的安全生产,因此,对提升机盘式制动装置可靠性的研究,了解其工作可靠性评定、维护可靠性评定将对提升安全系统具有特别重要的意义,有利于了解设备运行的规律,制定科学的维护制度,另外,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。

参考文献:

[1]夏荣海,郝玉琛.矿井提升机械设备[M].徐州:中国矿业学院出版社.1997.

[2]中华人民共和国能源部.煤矿安全规程.1992年版执行说明[Z].山西科学技术出版社.1998.

制动器范文篇6

关键词:干式制动器;湿式制动器;气-液制动系统;全液压制动系统

随着防爆柴油机无轨胶轮车(以下简称胶轮车)在煤矿井下的推广应用,其安全性能成为人们关注的主要问题。对胶轮车制动系统的分析与研究,有利于增强胶轮车制动安全性。依据行业标准MT/T989的要求,煤矿用胶轮车应设置工作制动、驻车制动和紧急制动。工作制动用于经常性和一般行驶中速度控制或停车,紧急及停车制动用于停车后的制动或者在行车制动失效时的应急制动。紧急制动和停车制动可为一套系统,但与工作应是各自独立控制的两套机构。以下从制动器和制动控制系统对煤矿井下用胶轮车的制动系统进行分析和研究。

1制动器

煤矿井下胶轮车上使用的制动器有干式制动器和湿式制动器。

1.1干式制动器

干式制动器包括鼓式制动器和钳盘式制动器。鼓式制动器由制动蹄、制动鼓组成,当制动操纵机构动作时,通过气压或者液压推动制动器上的气缸或液压缸动作,使制动蹄涨开挤压制动鼓,利用摩擦力使车辆停车。除了气压和液压张开装置,也有凸轮式、楔块式等机械张开装置,在煤矿井下应用较少,这里不再详述。作为工作制动,鼓式制动器只用于2t以下的轻型车辆。此种制动器的优点为结构简单,维护维修方便,缺点是热稳定性和水稳定性较差。钳盘式制动器由制动盘和制动钳组成,制动器工作时,制动钳动作,活塞在气压或液压的作用下,使活动制动块压靠到制动盘上,产生制动力。在煤矿井下钳盘式制动器多用在轮胎式防爆装载机、防爆柴油铲运机等工程机械上。煤矿井下地面阴暗潮湿,且使用中存在长时间的重载和坡道,干式制动器水稳定性不好,容易出现热量聚集等缺点日益显现。为了保证制动安全,干式制动器作为工作制动在煤矿井下胶轮车上应用已经逐渐减少。目前,在煤矿井下胶轮车上,鼓式制动器或钳盘式制动器只用于停车制动。

1.2湿式制动器

湿式制动器(图1)是摩擦片浸在润滑油中的一种制动器,主要由动壳、静壳、粉片、钢片、压盘、活塞、回位弹簧等零件组成。煤矿井下用胶轮车上使用的湿式制动器分三类,第一类是给压制动器,即制动器在液压力的作用下制动,弹簧力的作用下解除制动,这种类型的制动器一般作为工作制动器,安装在车辆轮端。第二类是失压制动器,制动力由压缩的弹簧提供,弹簧带动压盘,压紧摩擦片实现制动。当需要解除制动时,利用液压力的作用,顶回弹簧使摩擦片逐渐脱离接触,解除制动。这种制动器属于失效安全型,优点是当液压管路出现问题时,制动器失压处于制动状态,确保了行车安全。第三类是综合型制动器,这种制动器集以上两种制动器的优点为一体,即工作制动时采用液压制动,弹簧释放,当停车制动时或者柴油机出现故障、液压管路出现爆管时能够处于失效安全状态。第三类制动器安全性高、制动柔和可靠但制动器结构较复杂,成本较高。湿式制动器与干式制动器相比,有诸多优点。湿式制动器的压盘、摩擦片、制动活塞等安装在制动器壳体内,能免受外界水、杂质等污染的影响,制动性能较可靠;湿式多盘制动器的多片结构摩擦片接触面积增大,摩擦片单位比压小;摩擦片浸在油中,减少摩擦片磨损;液压操纵制动力分布均匀,制动平稳、迅速,安全性高。因此,湿式制动器在煤矿井下胶轮车中应用日渐广泛。

2制动控制系统

为了满足煤矿井下特殊的使用环境要求,煤矿井下用胶轮车上的湿式制动器控制系统采用气-液控制系统或全液压控制系统。

2.1气-液制动系统

气-液制动系统(图2)是利用压缩空气作为动力源,通过助力泵将高压气体的压力增压后转化为制动液压力,从而控制制动器动作。气-液制动系统主要由空压机、储气罐、制动总泵、助力泵、湿式多片制动器等组成。当需要工作制动时,踩下脚制动阀,压缩气体通过制动总泵进入前、后桥的助力泵,通过气推油把液压油推进湿式多片制动器,推动摩擦片压向制动盘而制动车轮。放松脚踏板,制动器内的油回到助力泵里,制动状态解除。

2.2全液压制动系统

全液压制动系统(图3)由滤油器、制动齿轮泵、溢流阀、双回路充液阀、蓄能器、双回路脚制动阀、手制动阀、湿式多盘制动器、管路及压力表等组成。柴油机启动后,液压油从油箱中进入齿轮泵,齿轮泵工作输出的压力油通过充液阀给蓄能器进行充液,当蓄能器内的液压油达到规定压力后,液压油由蓄能器的溢流装置溢出的油通过过滤器流入油箱,当需要停车时,踩下脚踏板,制动油液通过行车制动阀进入制动器,制动器的动静磨擦片结合,对车轮实施制动;当将作用于脚踏板的力取消,行车制动阀处右位,液压油流回油箱,制动解除。前后制动系统采用双回路,各自有单独的制动回路,每个制动回路使用各自的蓄能器,当一路制动出现问题时,不影响另一管路的制动性能,确保了行车安全。停车制动和紧急制动共用一套制动系统,用于停车或紧急情况下的辅助制动。发动机起动后,操作手制动阀,关闭蓄能器对湿式制动器供压力油,制动器动作,达到对传动轴的制动。由于气-液制动系统中存在气压和液压的转换,对助力泵的密封性要求较高,在煤矿井下使用过程中,频繁的刹车,存在热量集聚、密封件失效等安全隐患。相比较来说,全液压制动系统使用寿命长,更为安全可靠。因此,在煤矿井下胶轮车中气-液制动系统逐渐被全液压制动系统取代。

3结语

制动器范文篇7

关键词:制动系统;常见故障

矿用自卸车作为露天矿开采单斗-卡车工艺的主要设备,承担着矿物、土方和岩石的剥离运输任务,矿用自卸车有运行稳定性好、生产效率高、使用可靠性好等优点。某矿的154t矿用自卸车投入运行10余年,运行时间较长,零部件使用超限,制动系统故障率高,影响了设备出动率,运行经济性差。因此,全面掌握制动系统的原理及故障特点,及时预防故障,提前制订维修计划,提高设备出动率,具有重要意义。

1制动系统结构

某154t矿用自卸车液压系统由一台双联叶片定量泵(转向泵和举升泵)提供动力源,转向泵为转向、制动系统提供动力,转向泵与举升泵合流后为举升系统提供动力。转向泵与卸荷阀及蓄能器组成一个恒压系统,液压油经转向泵、高压过滤器、卸荷阀、进入组合阀后分别进入转向油路和制动油路。供给制动的液压油从排放组合阀输入先导阀、双控制动踏板阀,制动系统还包括辅助蓄能器、制动蓄能器(两个)、制动压差阀、滑路电磁阀及安装在前后车轮上的制动器。矿用自卸车采用的是液压干盘式制动器。每个前制动器装有一个制动盘、三个卡钳,制动卡钳夹紧前轮的单制动盘,达到制动目的。后制动器上有两个制动盘(安装在电机轴上),每个盘上配一个卡钳。外部的制动盘上还装有一个停车制动卡钳。

2制动系统常见故障

制动系统的失效模式很多,本文主要针对一些平常被忽略的重要故障来介绍:

2.1压力开关损坏时,不能用短接的方法来处理

(1)停车制动压力开关PKS,停车制动压力开关信号被串接在制动联锁的接地端,如果损坏,则制动联锁继电器不能接通,车辆没有牵引信号,就不能行驶,可以短接牵引联锁继电器,这样对停车制动器的保护功能丧失,如果司机忘记打开停车制动器,行车时停车制动器摩擦片一直在磨损,停车制动器的温度急剧上升,停车制动功能丧失。某矿曾发生一起停车后溜车撞坏另一辆车的事故,损失达30多万元,试想如果停车位置在某些下坡附近,如果没有车辆挡住,可能会发生翻车的重大事故。(2)制动联锁开关BL1、BL2,两个开关的信号串联到牵引联锁继电器的供电电路中,如果任一个损坏,则制动联锁继电器不能接通,车辆没有牵引信号,就不能行驶,可以短接牵引联锁继电器,这样对车辆进行制动时,仍然可以加速行驶。某矿的卡车发生了后轮着火事故,造成后轮制动器烧损,后轮4条轮胎烧坏的严重事故,直接经济损失超过100万元。经事故分析,是由于行车时,制动没有完全解除,后制动器摩擦生热,温度升高,造成制动漏油到高温制动盘上而引起火灾。

2.2制动盘间隙调整

更换制动器或制动盘时,要重新测量,计算调整垫片,加调整垫片的目的是为了保证制动盘位于制动器的中心,否则,会造成制动盘和摩擦片的偏磨,缩短使用寿命。严重时,制动缓解时摩擦片与制动器不能完全分离,制动活塞密封件高温后失效漏油,甚至引发火灾事故,造成严重损失。某公司生产的220t矿用自卸车前轮制动器间隙不合理,导致经常出现制动器故障,前制动异常磨损,影响安全行车,经济损失较大。(1)前轮制动器,通过调整制动垫片的数量来调整制动盘的位置,使制动盘中心与制动器的中心重合,不会发生偏磨。(2)后制动器,通过调整制动垫片的数量来调整外、内侧制动盘的位置,使制动盘的中心与制动器的中心重合。(3)停车制动器,通过调整制动垫片6的数量来调整制动器的位置,使制动盘的中心与制动盘与制动器的中心重合。

2.3制动漏油时,堵塞后继续作业

这一处理方法在矿山运行晚班修理中经常使用,因晚上修理人员少,光线暗,更换不便,或者无备件,可以用堵头把进油管堵住,让某个制动器不工作。但一定要注意:(1)不能让某个车轮没有制动,如前轮的三通接头螺纹损坏,将某前轮的总进油管堵住,让三个制动器都不能工作,这时制动时,车辆跑偏,方向不好控制,容易发生安全事故;(2)更不能让两个前轮或两个后轮没有制动,这时制动能力小,制动距离延长,容易引发安全事故;(3)司机及维修人员一定要做好交接班记录,白天及时将故障处理,否则,下一个司机不知道车车辆状况,容易引发完全事故。

2.4修理时进行尺寸检查

更换制动器密封件修理包时,要对活塞及孔的尺寸进行检查,不合格的绝不能使用,装配好后进行耐压试验。由于制动器使用时间长,磨损程度各不相同,一般都没有具体制动器详细装车运行记录,只是漏了就换。测量尺寸很重要,一定要在允许的范围内,否则,即便装上也不能用多长时间,反而浪费了密封件;耐压试验也同样重要,装配出现差错在所难免,不进行试验装上去又拆下来,反而浪费时间,影响车辆的出动率,通常的做法是准备一批周转件,平时就更换好并试压后待装,而不时现场临时更换,再做测试。

2.5后轮电机轴窜动、晃动对后制动器的影响

电动轮电机的转子由两个轴承支承,内侧为圆柱滚子轴承,外侧为角接触球轴承,轴承损坏早期轴会出现晃动及窜动,如不及时发现,会造成制动盘偏磨或制动器漏油故障,如没有找到问题的根源,换了制动器没多久又会出现漏油故障,因此,处理故障时一定要全面检查,追根溯源,才能最终解决故障。前轮轴承间隙过大,也会出现窜动问题。

2.6制动盘备件质量

制动器供应商推荐的制动盘的材料为45号钢,后轮制动器的材料为40CrMo或同等级别的材料,一些不符合要求的材料通常会产生裂纹、异常磨损,缩短更换时间,甚至影响行车安全、得不偿失。制动活塞也是采用的专用材料经过工艺处理,重量轻、强度高、耐磨性好,普通铝棒加工的活塞用不了多久就会漏油。

2.7后制动的漏油故障危害更大

由于该矿车采用的是直流电机驱动,电机的外侧就是制动装置,电制动系统漏油时,油液很容易进入直流电机的换向器表面附近,当电机的碳刷出现异常磨损而没有更换时,换向器表面高温,出现“环火”故障,此时,就容易引发火灾事故。

3制动系统建议

(1)设计增加装载制动功能,在仪表台上安装“装载制动开关”,装载或货料时使用,只制动后轮制动器。在装载时,如果使用“制动锁定”,则前后制动都施加,由于载重冲击,悬挂高度改变引起前后轮距的变化,装载时车辆不可能停在完全水平路面,前轮也不一定回正,前后轮同时制动会生成过定位,造成轮胎或制动器的磨损。(2)车速超过5km/h,正常情况下,不允许投入工作制动,平常行车时,优先使用电制动,降低制动盘及摩擦片的损耗,需要加强对司机进行严格管理,遵守操作规程,尽量少使用液压制动,多使用电制动。(3)按用户手册要求定期保养,更换液压系统滤芯、液压油,保持液压系统的清洁度。(4)制动盘及摩擦片磨损到限时一定要及时更换,否则,制动力下降,制动活塞伸出长度超限,活塞变形,容易引起漏油。(5)使用质量好的备件,质量差的备件,影响故障的判断,增加维修频次,降低出动率,得不偿失。

4结语

通过对某154t矿用自卸车制动系统的详细分析,找出使用中的一些容易忽略的问题,在设备维修的承包中,进行控制。通过对维修人员制动系统的专项培训,提升了技能,守住完全底线。管控备件采购渠道,按照标准进行保养,进行计划性检修,在设备承包期间,没有出现制动失效引发的安全事故,制动系统的故障率下降了35%,从根本改善了原来每天必有制动系统故障维修的状况,为公司节约了人力及备件成本,取得了良好的经济效益,并将此经验推广到整车的维修中,效果明显。

参考文献:

[1]李海军,牟鹏昊.黑岱沟露天矿630E卡车电动轮更新方案优化[J].露天采矿技术,2017,32(11):4-7.

制动器范文篇8

关键词:下运带式输送机制动装置

下运带式输送机是煤矿生产中的一种重要的运输设备,其可靠平稳运行对保证矿井正常、安全、高效生产有着重要的意义。目前常用的制动系统有机械闸块制动,电气动力制动,液力制动和液压制动等。电气制动性能较稳定,但在突然断电时制动系统就无法工作;液力制动不仅系统复杂,并且在转速较低的情况下制动力矩迅速减小,仍需机械闸块进行干摩擦制动;而对于机械闸块制动,由于其会产生火花及烧灼现象,对矿井生产安全产生危害,因而液压制动的采用就显得越来越迫切。

1制动控制系统的原理及基本构成

1.1制动控制系统的原理

随着长距离、大运量、大功率的下运带式输送机的广泛应用,其制动装置功能的完善、性能的好坏,直接影响着下运带式输送机的安全与可靠运行。主要体现在以下几个方面:

(1)制动力矩可控;

(2)具有断电可靠制动;

(3)具有定车功能;

(4)具有重载起车制动力矩零速保持功能;

(5)实现多机制动力矩平衡;

(6)易实现井下防爆要求;

(7)尽量做到节能。

在下运带式输送机制动过程中,制动装置不但要能克服负载力矩的作用,同时要不断地吸收制动过程产生的热量。若制动减速度取较小时,制动装置的制动力矩可以较小,但是此时要求制动装置作的制动功较大,要求制动装置的热容量也要大。由于这个原因,在现场使用中,制动装置的制动力矩由于设置不当,制动时间过长,产生了大量的热,使得制动装置温升过高。但是当制动减速度过大时,虽然产生的发热量小了,但要求制动装置输出的制动力矩大了,对带式输送机系统的机械冲击也大,甚至出现减速机齿轮损坏或断轴事故。所以一般情况下,对于大功率的下运带式输送机都要采用可控制动装置,同时要求制动装置具有较大的热容量和良好的散热条件。

此外,对于大功率、长距离的下运带式输送机的制动技术而言,直接机械抱闸可能会产生滚料、打滑、飞车、冒火花等问题。因此,为保证正常停车和紧急停车需要,避免发生事故,也要求大功率、长距离的下运带式输送机采用可控制动装置。

1.2制动控制系统的基本构成

下运带式输送机的制动控制系统主要包括控制单元、制动单元、皮带输送机传动系统和信号传感反馈单元。当控制单元得到主控信号;要求液压制动器实施制动,即向皮带输送机传动系统输出一个制动力矩,则控制单元发送一定值得电流与电压信号,然后由信号传感单元反馈加速信号与速度信号到控制单元中,控制单元即可按一定的指标来实现对力矩的调节功能,使皮带输送机传动系统的制动满足工况要求。

2制动装置

针对下运带式输送机的制动技术要求,目前国内已应用和开发研究成功的大功率可控制动装置主要有以下几种:盘式制动器,液力制动器、液压制动器和粘液可控制动器。

2.1盘式制动器

盘式制动系统主要由机械盘闸和可控液压站组成,其工作原理是通过制动器对工作盘施加摩擦制动力而产生制动力矩,通过液压站调整制动器中油压的大小,可以调整正压力,从而调整制动力矩的大小。液压站采用了电液比例控制技术,所以制动系统的制动力矩可以根据工作需要自动进行调整,实现良好的可控制动。它具有制动力矩大、可调、动作灵敏、散热性能好、使用和维护方便等优点。但由于需要设置油泵站而导致体积较大。

煤矿井下因有防爆要求,则盘式制动器不能安装在高速轴上,而是将其安装在不足以产生火花的中低速轴上。同时,根据下运带式输送机驱动系统的要求,当大功率或多机驱动时,要在减速器与电动机之间安装软起动装置,以保持功率平衡。

2.2液力制动装置

液力制动器实质上是一个涡轮固定,并对泵轮带动的高速液流产生巨大的阻力矩,使带式输送机减速运行的液力偶合器。它可以通过调整充液量来改变制动力矩的大小,实现下运带式输送机的可控制动功能。主要由带泵累、涡轮的液力制动偶合器和液压冷却控制系统组成。

当带式输送机正常运转时制动器内不充液,泵轮被驱动电动机带动而运转,需要制动时将液体输入,根据所充入液体量的多少来调节其制动力矩的大小。通常采用的液体为油,但是由于在很短的制动时间内需要把带式输送机的全部动能消耗掉,因此油温势必急剧上升,所以油路必须采用循环系统以利散热。它具有制动力矩大,可以调节的优点,但因配有泵站等设备,因此设备体积大。

液力制动器的制动力矩与制动器叶轮转速的平方成正比,一般安装在减速器的高速轴上。由于制动力矩在制动过程中可调,因此非常适用于下运带式输送机。又由于液力制动器不可能把带式输送机制动到零速,当泵轮速度低于400r/min时,必须安装其他类型的制动装置与之配合,满足定车要求。但因设备体积大,在可伸缩带式输送机上无法安装使用。

2.3液压制动装置

液压制动分为液压调压制动与液压调速制动。

1)液压调压制动器

它的工作原理是将容积式油泵连接在带式输送机上,由主机拖动。当制动时,油泵将机械能转变为液压能,通过调节泵出口压力的大小就可以调整制动力矩的大小,从而实现带式输送机制动目的。液压调压制动装置的压力确定后,系统将输出一个不随主机转速变化的恒定制动力矩。其主要优点是制动力矩正比于调定压力,而且它与转速无关,故可将转速制动到零而无需设机械闸。

2)液压调速制动器

该装置的油泵随主机转动,当改变液压油泵的流量时,就可以改变带式输送机的转速,从而实现制动装置的可控制动。

液压制动装置通过控制油压或流量,可以有效地对下运带式输送机实现制动减速。对于大功率下运带式输送机的制动,一般采用高压大流量变量柱塞泵,当制动带式输送机时,排量调到最大,而带式输送机正常运行时,排量调到最小。由于液压泵长时间处于高速运转状态,磨损快,寿命短,在制动过程中,大量的制动热由液压油带走,并经水冷散热器散热,增加了附设系统。当油温过高时,液压元件易出现故障,同时油液由于大流量的循环运动和温度变化,很容易变质,进一步影响液压控制系统的可靠性,同时当带式输送机定车时,由于液压泵和液压系统的泄漏,必须专门加液压推杆制动器以定车。

2.4粘液可控制动装置

液粘可控制动装置工作原理与液体粘性可控软起动装置相同。它是利用摩擦片在粘性液体中的摩擦力来传递力矩的。为实现带式输送机各项制动性能要求,液粘可控制动装置采用常闭式结构。当主动轴带动主动摩擦片旋转时,由于从动摩擦片不动,使得主、从动摩擦片之间产生摩擦力。改变控制油缸中的油压大小,就可以调节主、从动摩擦片之间的压紧力,进一步改变主动摩擦片与从动摩擦片间的摩擦力矩,从而实现带式输送机各项制动技术要求。在制动过程中,制动力矩随油膜间隙的减小而增大,随制动速度的降低而减小。所以在制动过程中,应不断地减小油膜间隙,才能保证一定的制动力矩。

液粘可控制动装置结构简单:能提供可调的、平滑的、无冲击的制动力矩;可以用一个液压站进行多台制动;带式输送机过载时能实现自动过载保护功能;使用安全可靠,制动力矩冲击小,具有良好的使用效果;液粘可控制动装置的主、从动摩擦片都在粘性润滑油中工作,它是通过润滑油来进行冷却散热,可以省去冷却用水,节省了运行费用。液粘可控制动装置是目前较好的制动装置,特别适合应用于长距离、大功率的下运带式输送机上。

3结论

以上各种制动装置在实际使用用中各有特色。根据它们的工作原理和工作特点,在实现大功率下运带式输送机制动要求的设计中,它们的工作性能也各有差别,如表所示。

各制动装置性能比较表

制动装置类型工作原理可控性定车效果可靠性防暴性安装部位维护费复杂性

盘式干摩擦好好好好中低速轴低简单

液力式液体动压好无一般好高速轴低复杂

液压式流体静压好差一般好高速轴高一般

粘液可控湿摩擦好好良好好任意轴一般一般

为满足大型下运带式输送机可控制动的要求,结合现场使用情况,可选用适当的可控制动装置。对具有较高的可控制动性能要求的场合,为更好的达到限速制动的目的,均可与液压推杆制动器配合使用,实现软、硬两级制动。

参考文献

[1]崔根伟.下运带式输送机液压制动系统的研究[J].矿山机械,2002,(11).

[2]霍松山.下运带式输送机的使用与维护[J].煤矿机械,2003,(09).

制动器范文篇9

关键词:下运带式输送机制动装置

下运带式输送机是煤矿生产中的一种重要的运输设备,其可靠平稳运行对保证矿井正常、安全、高效生产有着重要的意义。目前常用的制动系统有机械闸块制动,电气动力制动,液力制动和液压制动等。电气制动性能较稳定,但在突然断电时制动系统就无法工作;液力制动不仅系统复杂,并且在转速较低的情况下制动力矩迅速减小,仍需机械闸块进行干摩擦制动;而对于机械闸块制动,由于其会产生火花及烧灼现象,对矿井生产安全产生危害,因而液压制动的采用就显得越来越迫切。

一、制动控制系统的原理及基本构成

1.1制动控制系统的原理

随着长距离、大运量、大功率的下运带式输送机的广泛应用,其制动装置功能的完善、性能的好坏,直接影响着下运带式输送机的安全与可靠运行。主要体现在以下几个方面:

(1)制动力矩可控;

(2)具有断电可靠制动;

(3)具有定车功能;

(4)具有重载起车制动力矩零速保持功能;

(5)实现多机制动力矩平衡;

(6)易实现井下防爆要求;

(7)尽量做到节能。

在下运带式输送机制动过程中,制动装置不但要能克服负载力矩的作用,同时要不断地吸收制动过程产生的热量。若制动减速度取较小时,制动装置的制动力矩可以较小,但是此时要求制动装置作的制动功较大,要求制动装置的热容量也要大。由于这个原因,在现场使用中,制动装置的制动力矩由于设置不当,制动时间过长,产生了大量的热,使得制动装置温升过高。但是当制动减速度过大时,虽然产生的发热量小了,但要求制动装置输出的制动力矩大了,对带式输送机系统的机械冲击也大,甚至出现减速机齿轮损坏或断轴事故。所以一般情况下,对于大功率的下运带式输送机都要采用可控制动装置,同时要求制动装置具有较大的热容量和良好的散热条件。

此外,对于大功率、长距离的下运带式输送机的制动技术而言,直接机械抱闸可能会产生滚料、打滑、飞车、冒火花等问题。因此,为保证正常停车和紧急停车需要,避免发生事故,也要求大功率、长距离的下运带式输送机采用可控制动装置。

1.2制动控制系统的基本构成

下运带式输送机的制动控制系统主要包括控制单元、制动单元、皮带输送机传动系统和信号传感反馈单元。当控制单元得到主控信号;要求液压制动器实施制动,即向皮带输送机传动系统输出一个制动力矩,则控制单元发送一定值得电流与电压信号,然后由信号传感单元反馈加速信号与速度信号到控制单元中,控制单元即可按一定的指标来实现对力矩的调节功能,使皮带输送机传动系统的制动满足工况要求。

二、制动装置

针对下运带式输送机的制动技术要求,目前国内已应用和开发研究成功的大功率可控制动装置主要有以下几种:盘式制动器,液力制动器、液压制动器和粘液可控制动器。

2.1盘式制动器

盘式制动系统主要由机械盘闸和可控液压站组成,其工作原理是通过制动器对工作盘施加摩擦制动力而产生制动力矩,通过液压站调整制动器中油压的大小,可以调整正压力,从而调整制动力矩的大小。液压站采用了电液比例控制技术,所以制动系统的制动力矩可以根据工作需要自动进行调整,实现良好的可控制动。它具有制动力矩大、可调、动作灵敏、散热性能好、使用和维护方便等优点。但由于需要设置油泵站而导致体积较大。

煤矿井下因有防爆要求,则盘式制动器不能安装在高速轴上,而是将其安装在不足以产生火花的中低速轴上。同时,根据下运带式输送机驱动系统的要求,当大功率或多机驱动时,要在减速器与电动机之间安装软起动装置,以保持功率平衡。

2.2液力制动装置

液力制动器实质上是一个涡轮固定,并对泵轮带动的高速液流产生巨大的阻力矩,使带式输送机减速运行的液力偶合器。它可以通过调整充液量来改变制动力矩的大小,实现下运带式输送机的可控制动功能。主要由带泵累、涡轮的液力制动偶合器和液压冷却控制系统组成。

当带式输送机正常运转时制动器内不充液,泵轮被驱动电动机带动而运转,需要制动时将液体输入,根据所充入液体量的多少来调节其制动力矩的大小。通常采用的液体为油,但是由于在很短的制动时间内需要把带式输送机的全部动能消耗掉,因此油温势必急剧上升,所以油路必须采用循环系统以利散热。它具有制动力矩大,可以调节的优点,但因配有泵站等设备,因此设备体积大。

液力制动器的制动力矩与制动器叶轮转速的平方成正比,一般安装在减速器的高速轴上。由于制动力矩在制动过程中可调,因此非常适用于下运带式输送机。又由于液力制动器不可能把带式输送机制动到零速,当泵轮速度低于400r/min时,必须安装其他类型的制动装置与之配合,满足定车要求。但因设备体积大,在可伸缩带式输送机上无法安装使用。

2.3液压制动装置

液压制动分为液压调压制动与液压调速制动。

1)液压调压制动器

它的工作原理是将容积式油泵连接在带式输送机上,由主机拖动。当制动时,油泵将机械能转变为液压能,通过调节泵出口压力的大小就可以调整制动力矩的大小,从而实现带式输送机制动目的。液压调压制动装置的压力确定后,系统将输出一个不随主机转速变化的恒定制动力矩。其主要优点是制动力矩正比于调定压力,而且它与转速无关,故可将转速制动到零而无需设机械闸。

2)液压调速制动器

该装置的油泵随主机转动,当改变液压油泵的流量时,就可以改变带式输送机的转速,从而实现制动装置的可控制动。

液压制动装置通过控制油压或流量,可以有效地对下运带式输送机实现制动减速。对于大功率下运带式输送机的制动,一般采用高压大流量变量柱塞泵,当制动带式输送机时,排量调到最大,而带式输送机正常运行时,排量调到最小。由于液压泵长时间处于高速运转状态,磨损快,寿命短,在制动过程中,大量的制动热由液压油带走,并经水冷散热器散热,增加了附设系统。当油温过高时,液压元件易出现故障,同时油液由于大流量的循环运动和温度变化,很容易变质,进一步影响液压控制系统的可靠性,同时当带式输送机定车时,由于液压泵和液压系统的泄漏,必须专门加液压推杆制动器以定车。

2.4粘液可控制动装置

液粘可控制动装置工作原理与液体粘性可控软起动装置相同。它是利用摩擦片在粘性液体中的摩擦力来传递力矩的。为实现带式输送机各项制动性能要求,液粘可控制动装置采用常闭式结构。当主动轴带动主动摩擦片旋转时,由于从动摩擦片不动,使得主、从动摩擦片之间产生摩擦力。改变控制油缸中的油压大小,就可以调节主、从动摩擦片之间的压紧力,进一步改变主动摩擦片与从动摩擦片间的摩擦力矩,从而实现带式输送机各项制动技术要求。在制动过程中,制动力矩随油膜间隙的减小而增大,随制动速度的降低而减小。所以在制动过程中,应不断地减小油膜间隙,才能保证一定的制动力矩。公务员之家

液粘可控制动装置结构简单:能提供可调的、平滑的、无冲击的制动力矩;可以用一个液压站进行多台制动;带式输送机过载时能实现自动过载保护功能;使用安全可靠,制动力矩冲击小,具有良好的使用效果;液粘可控制动装置的主、从动摩擦片都在粘性润滑油中工作,它是通过润滑油来进行冷却散热,可以省去冷却用水,节省了运行费用。液粘可控制动装置是目前较好的制动装置,特别适合应用于长距离、大功率的下运带式输送机上。

三、结论

以上各种制动装置在实际使用用中各有特色。根据它们的工作原理和工作特点,在实现大功率下运带式输送机制动要求的设计中,它们的工作性能也各有差别,如表所示。

各制动装置性能比较表

制动装置类型工作原理可控性定车效果可靠性防暴性安装部位维护费复杂性

盘式干摩擦好好好好中低速轴低简单

液力式液体动压好无一般好高速轴低复杂

液压式流体静压好差一般好高速轴高一般

粘液可控湿摩擦好好良好好任意轴一般一般

为满足大型下运带式输送机可控制动的要求,结合现场使用情况,可选用适当的可控制动装置。对具有较高的可控制动性能要求的场合,为更好的达到限速制动的目的,均可与液压推杆制动器配合使用,实现软、硬两级制动。

参考文献

[1]崔根伟.下运带式输送机液压制动系统的研究[J].矿山机械,2002,(11).

[2]霍松山.下运带式输送机的使用与维护[J].煤矿机械,2003,(09).

制动器范文篇10

斜井架空乘人装置主要由机头驱动装置、机尾拉紧装置、牵引钢丝绳、乘人吊座、托轮装置组成,俗称猴车。

为了保证猴车的安全运行,2001年版《煤矿安全规程》中第368条规定:架空乘人装置的驱动装置必须有制动器;在其下人地点的前方,必须设有能自动停车的安全装置。全国各煤矿的猴车大部分都有制动器;对于自动停车装置,到目前为止,仍有相当一部分没有设置;而对于紧急停车装置,由于《煤矿安全规程》没有要求,其在猴车上的应用就很少了。因而研制具备正常停车、自动停车、紧急停车功能的猴车自动控制系统很有必要。

二、硬件选择

1.制动器

制动器是实现正常停车、自动停车和紧急停车的前提,制动器选择是否合理是关系到猴车能否安全运行的主要因素。制动器有手动制动器、电气制动器、电磁铁制动器等。

(1)手动制动器,发生事故时不能及时停车,造成挤伤乘人的事故不止一次发生。因此,不应采用手动制动器。

(2)电气制动器。当猴车断电停车时,取自矿用防爆照明变压器的127V交流电,经半波整流输送到电动机两相绕组中,实现电气制动。这种做法在正常情况下可采用,但全矿井下突然停电情况下,电气制动就不会起到制动作用,这时猴车吊座就会在重力作用下向下加速运行,越来越快,从而造成乘坐人员的混乱。在混乱中乘坐人员就会慌不择路,匆忙下车,因而就难免受到伤害。这正是电气制动的致命缺陷。

(3)电磁铁制动器。电磁铁制动器具有很高的可靠性。当电磁铁有电时,制动闸松开制动轮,从而使电动机运行;当电磁铁断电时,制动闸抱紧制动轮,从而进行制动。由于猴车运行速度很低(《煤矿安全规程》规定:架空乘人装置的速度不得超过1.2m/s),即使猴车突然停车,也不会造成事故,因此没有必要控制制动速度与制动距离。

电磁铁取自猴车的电源。当猴车开车时,电磁铁迅速打开,电动机运行;当猴车停车时,电动机停止运行,同时电磁铁断电,进行制动。如遇矿井下突然停电,电磁铁由于断电同样可以安全制动。某矿井下采用电磁铁制动器多年,至今运行状态良好。

2.自动停车装置

自动停车装置,有多种控制形式。根据所选用的传感器的不同,所形成的控制电路也不同,相关的机械部件也不同。

(1)由永久磁钢和干簧管组成的传感器。以永久磁钢和干簧管组成传感器,形成控制电路,分别布置于斜井坡头、坡底的上车、下车地点,从而实现了无人乘坐自动停车、在下车地点人未下车自动停车的功能。

(2)红外线传感器。由于红外线传感器没有电接点,因此其具有灵敏、可靠、使用寿命长的特点。红外线传感器布置于斜井坡头、坡底的下人地点的前方。利用红外线传感器,可以设计出符合要求的控制电路,形成独特的自动停车装置。

3.紧急停车装置

猴车在运行过程中发生事故怎么办?这就需要紧急停车装置。根据实际情况,可在斜井的左侧和右侧各设置一条控制用钢丝绳,也可在上行与下行钢丝绳的中间仅设置一条控制用钢丝绳,高度以乘坐人员伸手能抓住为标准。钢丝绳每100m分成一段,在每段中间可设置几处钢丝绳滑轮。每段与其它部分截开,每段一端用弹簧拉紧,并有一常开电接点。在巷道内设置与控制电路相连的多芯电缆,多芯电缆与这些接点相连。当发生紧急情况时,乘坐人员可及时拉这些钢丝绳,使接点闭合,从而实现紧急停车。

4.计算机

计算机是实现自动控制的核心。从性能价格比考虑采用Intel公司的MCS-51系列的8031单片机。该机有以下特点:具有功能很强的8位中央处理单元(CPU);片内有时钟发生电路(6MHz或12MHz),每执行一条指令时间为2μs或lμs;片内具有128字节RAM;具有21个特殊寄存器;可扩展64K字节的外部数据存储器和64K字节的外部程序存储器;具有4个I/O口,32根I/O线;具有2个16位定时器/计数器;具有5个中断源,配备2个中断优选级;具有一个全双功串行接口;具有位寻址能力,适用逻辑运算。这种芯片集成度高、功能强,只需增加少量器件就可以构成一个完整的微机系统。

由8031单片机组成的自动控制系统硬件结构框图如图1所示。

三、软件设计

软件采用汇编语言设计,模块化结构。软件主要由初始化模块、显示模块、数据采集模块、程序监控器复位程序、中断服务程序、数据处理及数字滤波等通用子程序组成。系统软件工作流程如图2所示。

四、工作原理

系统在工作时,计算机不断在检测开车信号、自动停车信号、紧急停车信号。

本系统在斜井坡头、坡底的上人地点,设有开车信号按钮。在上车地点前10m处设置一传感器,当乘坐人员通过时,发出电信号。此信号做为开车信号处理。如此设置是为了防止在猴车运行过程中,有人忘记按开车按钮,坐至坡中间而停车现象的发生。人员在乘车地点上车前,按下开车信号按钮。此信号传到计算机进行处理,指令执行机构动作,猴车开动,同时计算机进行延时处理,当延时完成后,计算机发出指令,猴车停车。延时时间的长短以大于乘人单程运行时间10-20s为宜。

在猴车运行时,如果在下人地点有人未下来.设置于下车地点前方的传感器发出信号,经计算机处理,指令猴车停车。当此信号消失后,如果行车延时还未完成,则猴车继续运行。

在猴车运行过程中,如果有紧急停车信号,则计算机指令猴车停车,并发出警报。在此种情况下,开车信号不再起作用,只有等有关人员查明原因,进行处理,对计算机进行复位后,系统才能重新开始工作。

五、结束语

利用本系统可实现煤矿斜井架空乘人装置全自动控制。较人员操纵系统具有以下特点:安全系数高,减少了设备的无效运行时间,从而减少了设备机械磨损,减少了事故发生的概率,又节约了人员与电能,降低了生产成本。因而,采用自动控制系统是一举多得的事情。