矿井提升机盘式制动器工作可靠性分析(新版)
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中国矿业大学徐海学院本科生毕业论文年月徐州中国矿业大学徐海学院毕业论文任务书专业年级机自03—2班学号2203802061 学生姓名周王凯任务下达日期:年月日毕业论文日期:年月日至年月日毕业论文题目:提升机制动系统(液压盘式制动器)设计毕业论文主要内容和要求:(1)通过资料检索,熟悉提升机及其制动装置的国内外发展现状。
(2)针对JKMD型多绳摩擦提升机进行选型计算。
(3)针对选型计算型号的JKMD型多绳摩擦提升机设计一套自动液压制动系统,对制动器中的各部件进行结构设计并进行强度校核。
(4)对所设计制动器的工作可靠性进行简单评定。
(5)按毕业设计大纲要求撰写设计说明书,并绘制完成相关设计图纸。
院长签字:指导教师签字:指导教师评语(①基础理论及基本技能的掌握;②独立解决实际问题的能力;③研究内容的理论依据和技术方法;④取得的主要成果及创新点;⑤工作态度及工作量;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:指导教师签字:年月日评阅教师评语(①选题的意义;②基础理论及基本技能的掌握;③综合运用所学知识解决实际问题的能力;③工作量的大小;④取得的主要成果及创新点;⑤写作的规范程度;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:评阅教师签字:年月日中国矿业大学徐海学院毕业论文答辩及综合成绩摘要目前我国许多煤矿矿井已经转向中、深部开采,矿井提升设备作为煤矿的关键设备,在矿井机械化生产中占有重要地位。
制动器是提升机(提升绞车)的重要组成部分之一,直接关系着提升机设备的安全运行。
多绳摩擦提升机具有体积小、质量轻、安全可靠、提升能力强等优点,适用于较深的矿井提升。
本文针对JKMD型(φ4.5米⨯4多绳摩擦轮)提升机,对其制动系统进行设计。
在对提升机的制动器选型过程中,因盘式制动器是近年来应用较多的一种新型制动器,它以其独特的优点及良好的安全性能被广大用户认可,特别是在结合了液压系统和PLC 控制之后,液压系统和PLC 超强的控制性能为盘式制动器的应用提供了巨大的工作平台。
矿井提升机盘式制动器工作可靠性分析矿井提升机盘式制动器是矿井提升机系统中的重要组成部分,其工作可靠性直接关系到矿井提升机的安全性能和生产效益。
本文将从制动器的结构、工作原理、故障分析和可靠性评估等方面对矿井提升机盘式制动器的工作可靠性进行分析。
一、制动器结构与工作原理盘式制动器是一种常见的制动装置,其结构包括摩擦盘、压紧盘、制动弹簧等部件。
制动器通过将制动摩擦片与摩擦盘接触产生摩擦力,实现制动效果。
制动器通常需要完成两个功能:一是保证提升机在运行过程中的安全停车,即提升机停止运行后能够快速、稳定地制动;二是保证提升机在卸载煤炭等物资的过程中能够安全地保持位置,防止提升机的滑动或滑动。
二、制动器故障分析1.制动力不足:制动力不足可能是由于制动盘磨损、摩擦片老化、制动液压系统故障等原因引起。
解决方法是更换磨损的制动盘、更换老化的摩擦片,修复或更换故障的液压系统。
2.制动器噪音过大:制动器噪音过大可能是由于摩擦盘与摩擦片间的不平衡力、制动盘不平衡、制动盘与摩擦片之间的干涉等原因引起。
解决方法是调整制动盘与摩擦片之间的间隙,使其达到平衡状态。
3.制动器卡滞:制动器卡滞可能是由于腐蚀、摩擦片老化、制动盘磨损等原因引起。
解决方法是清理腐蚀物,更换老化的摩擦片,更换磨损的制动盘。
三、制动器可靠性评估制动器的可靠性评估可以采用故障模式与效果分析(FMEA)方法。
FMEA方法通过对制动器的故障模式进行分析,评估制动器故障对系统可靠性的影响程度和频率,从而确定制定相应的维修和改进措施。
在进行FMEA分析时,需要从制动器的结构、工作原理、使用环境等方面进行考虑。
同时,通过对历史数据、实验数据和专家经验的分析,确定制动器故障的概率和影响程度,为制定维修计划和改进措施提供依据。
在制动器的维护过程中,还可以采用振动监测、温度监测等手段,对制动器的工作状态进行实时监测,并及时发现和处理故障,提高系统的可靠性。
综上所述,矿井提升机盘式制动器的工作可靠性分析是保证矿井提升机安全运行的重要环节。
盘式制动器可靠性分析盘式制动器可靠性分析摘要汽车制动系统是汽车最重要的安全系统。
制动器则是制动系统的执行机构,其性能好坏直接影响汽车的安全。
重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关,故汽车的制动性是汽车安全行驶的重要保障。
盘式制动器作为鼓式制动器的替代产品,具有热稳定性好、反应灵敏等优势,但是盘式制动器本身也存在一些问题,并且鼓式制动器存在的一些问题,虽然盘式制动器有一定程度改善,但并未得到完全解决。
本文开篇阐明了制动器的概念、分类以及盘式制动器的结构特点和故障类型,然后又分别介绍了三种可靠性分析方法,包括故障树分析法、概率分析法及故障模式影响分析。
最后分别用这三种可靠性分析方法对盘式制动器存在的各种故障类型进行了分析和研究,得到了盘式制动器的一系列重要可靠性结果,并且提出了相应的改进方案。
机械产品可靠性分析是保证机械产品可靠性的基础和关键。
而制动器是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置,是汽车上最重要的安全部件,所以它的工作性能就显得尤为重要。
制动器是直接作用于制动轮或制动盘上产生制动力矩的机构,按结构可分为块闸和盘闸,现在矿井提升机用的制动器大部分也是盘式制动器,因此对盘式制动器可靠性进行分析,具有客观现实的意义。
关键词制动系统;盘式制动器;可靠性分析III-Disc Brake Reliability AnalysisAbstractAutomobile brake system is the most important safety system. brake is the enforcer of brake system, whose performance affects the vehicles safety directly. The big traffic accidents always relates to the too long stopping distance and the sideslip that happens during the emergent stopping. So, the braking performance is the important guarantee of the safe driving. As the substitution of drum brake, disc brake has advantages of fine thermal stability, delicate feedback, and so on. But it also has some defects, and though the problems of drum bake have been improved, they are not resolved completely.This paper illustrates the concept, classification and the structure of the disc brake characteristics and fault type at beginning, then respectively introduces three kinds of reliability analysis method,including fault tree analysis, the probability analysis and failure mode and effect analysis. Finally, with the three kinds of reliability analysis method, analysis and studies on the various existing disc brake fault type, then gets a series of important reliability result of the disc brake, and puts forward the improvement plan.The reliability design of mechanical product is the foundation and key of ensuring mechanical product reliability. The brakes are the key devices which restrict the movement of vehicles directly, and the most important safe parts. So, the braking performance is particularly crucial. Brake is direct role in brake wheel brake disc or produce braking torque, according to the structure can be divided into pieces and brake, now hoister of brake is mostly with disc brakes, therefore the disc- brake reliability analysis, with the objective reality.III-Keywords Brake system;Disc Brake;Reliability AnalysisIII-目录摘要 (I)Abstract .............................................................................................................. I I第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外现状及发展 (2)1.3 本论文的研究意义 (4)1.4 本论文的主要研究内容 (5)第2章制动器的介绍 (6)2.1 制动器的概念 (6)2.2 制动器的分类 (6)2.3 盘式制动器的结构特点 (7)2.4 盘式制动器的故障原因及故障类型 (10)第3章可靠性分析方法 (15)3.1 故障树分析法(FTA) (15)3.1.1 FTA概述及分析步骤 (15)3.1.2 故障树的编制 (16)3.1.3 故障树的定性分析 (17)3.1.4 故障树的定量分析 (18)3.2 概率分析法 (20)3.2.1 系统的主要可靠性数量指标 (21)3.2.2 全概率分解技术及指数分布 (22)3.2.3 串联系统和r/n表决系统的可靠度 (23)3.3 故障模式影响分析(FMEA) (24)3.3.1 FMEA概述 (24)3.3.2 FMEA故障类型及分类 (25)3.3.3 FMEA分析步骤 (26)第4章盘式制动器可靠性分析 (29)4.1 盘式制动器故障树分析 (29)4.1.1 盘式制动器工作原理 (29)4.1.2 盘式制动器故障分析及故障树的的建立 (30)4.1.3 盘式制动器故障树的定量计算 (33)4.2 盘式制动器概率分析 (35)4.2.1 制动器的工作可靠度R W (35)III-4.2.2 制动器的固有可靠度R I (35)4.2.3 制动器的使用可靠度R A (37)4.3 盘式制动器故障模式影响分析 (38)4.3.1 制动系统故障模式及其失效原因 (38)4.3.2 FMEA实例 (40)结论 (44)致谢 (45)参考文献 (46)附录A (49)附录B (56)III-第1章绪论1.1课题背景盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便。
矿井提升机盘形制动器的故障及预防对策针对矿井提升机盘形制动器的常见故障,通过对盘形制动器工作原理的分析,总结导致其故障的主要原因,列举了预防盘形制动器故障的相应对策,并对典型案例进行分析,给出了解决方案,可为今后盘形制动器的日常维护和故障处理提供参考。
矿井提升机主要用于煤矿、金属矿与非金属矿提升、下放人员、材料和设备等,它是联系井上和井下的重要交通运输工具,是矿山的咽喉设备。
盘形制动器作为矿井提升机安全制动系统的关键部件,其工作可靠性直接关系着矿井提升机的安全性能,影响着矿山的安全生产,盘形制动器一旦发生故障,轻则影响生产进度,重则导致恶性事故的发生。
常见的盘形制动器故障主要表现为刹不住车或敞不开闸,导致其故障的原因多种多样。
笔者从盘形制动器工作原理的角度分析产生故障的原因,提出相应的预防对策及今后的维护措施,并列举典型案例进行分析。
1盘形制动器的工作原理目前大多数新型矿井提升机的制动系统都使用盘形制动器,与块式制动器相比,盘形制动器具有结构紧凑、动作灵敏、质量轻和散热快等特点0如图1所示,FI为油压力,F2为弹簧预压缩力。
显而易见,盘形制动器是靠油压力Fl松闸,弹簧预压缩力F2制动来实现其功能的。
油压力K=PA, (1)式中:P为工作油压,Pa;A为盘形制动器中的液压缸面积,m2。
弹簧预压缩力Fz=KAo,(2)式中:K为碟簧的刚度,N/m;△。
为油压力P=O时碟簧的预压缩量,mo图1盘形制动器工作原理1.制动盘2.闸瓦3.液压缸4.活塞5.碟形弹簧当油压力P=O时,即Fl=O,闸瓦与制动盘之间的间隙△=(),此时为全制动状态。
由于存在活塞运动阻力和工作残压的作用,使得全制动状态下盘形制动器输出的正压力/N=F?-C-p0A=K∆o∙C-P Q A,式中:C为盘形制动器中活塞的运动阻力,N:PO为液压系统中的残压,Pa e当油压力P增大到某一值Pn时,闸瓦脱离制动盘,闸瓦与制动盘之间的间隙△>0,两者之间无正压力存在,此时制动器处于完全松闸状态。
浅谈矿用提升机制动器的分析及应用【摘要】在矿山矿井提升机是极其重要的设备,它承担矿物的提升运输、人员上下、材料和设备的运送,是联系井下与地面的枢纽设备。
制动器是提升机(提升绞车)的重要组成部分之一,直接关系着提升机设备的安全运行,通过分析几种矿用提升机制动器的工作原理及性能,查找出其优缺点,能够根据生产实际情况选择合适的制动器,来更好的为提升机安全运转服务。
【关键词】提升机;制动器;制动力矩;二级制动;紧急制动在矿山矿井提升机是极其重要的设备,它承担矿物的提升运输、人员上下、材料和设备的运送,直接决定了矿山的开采量,是联系井下与地面的枢纽设备,因此又被人们称为矿山的“咽喉设备”。
因此也就意味着提升机和一般的起重设备不同,除了提升物料,还要升降人员,一旦出现事故,直接关系到人员的生命安全。
所以这就要求提升机必须具备非常高的安全性,而确保提升机安全性与制动系统是有直接作用,在最终的工作机构——卷筒上,从而更加安全可靠。
制动系统是保证提升机安全停车的部件,任何环节失效都要由制动器来完成最终保护。
1.制动器的作用及要求1.1制动系统的作用①保证提升容器按给定状态运动,并在需要的位置制动—工作制动;②在可能造成事故的不正常工作状态下,紧急制动以保障人员和设备的安全—紧急制动。
1.2制动系统的要求①提升机除有制动装置外,还装有zM定车装置,一边在调整卷筒位置时使用;②全部制动力矩,不得小于提升机最大设计静载荷所需转矩的3倍;③一副制动器的制动力矩应大于调绳力矩的1.2倍;④紧急制动时,对于提升重物,减速度必须小于5m/s2;对于下放重物,减速度应大于1.5m/s2;⑤对于摩擦轮式提升,紧急制动时的减速度不应使钢丝绳在摩擦轮上产生滑动。
2.提升机制动器种类分析提升机制动器至今为止有三大类形式:第一类是块闸制动器,属径向制动器,分为角移式、平移式、综合式三种。
第二类是液压径向推力平移式制动器,利用盘型制动器的先进技术,采用碟形弹簧制动,而适应于老提升机带闸轮的结构。
矿井提升机盘形制动器可靠性的分析与研究张国庆【摘要】通过分析矿井提升机盘形制动器使用中可能存在的安全隐患,提出了矿井提升机盘形制动器有效行程检查和制动力矩测定的方法,及制动器监测的相关建议,以提高矿井提升机制动的可靠性和安全运行水平.【期刊名称】《煤矿机电》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P33-36)【关键词】矿井提升机;盘形制动器;可靠性研究【作者】张国庆【作者单位】阳泉煤业(集团)有限责任公司机电动力部,山西阳泉045000【正文语种】中文【中图分类】TD534+.50 引言盘形制动器是矿井提升机制动系统中重要的组成部分,其工作原理是靠油压松闸,靠蝶形弹簧的弹簧力抱闸。
盘形闸是其执行机构,可调压的制动油压系统是传动机构。
它的闸瓦沿轴向成对地作用在提升机的制动盘上,以避免制动盘和主轴承承受附加的轴向载荷。
早期的盘形制动器为油缸前置式,由于结构的不合理,渗油很容易污染闸盘和闸瓦,形成制动力矩下降的隐患。
由于缺陷明显,此类型制动器现已基本退出使用。
随后出现的油缸后置式盘形制动器(如TP型),其油缸、活塞离闸瓦和制动盘的距离远了,结构也相对简化,彻底消除了渗油污染闸盘的缺陷,获得了广泛应用。
近期,一种新型的油缸浮动式盘形制动器也开始应用,结构更为合理。
由于其体积小、可靠性高,以及低维护率,已成为盘形制动器的发展方向。
尽管盘形制动器属于事故安全型(当制动油压系统有故障时盘形制动器自动施闸),但能否使提升机可靠制动受到很多因素的影响。
因此,盘形制动器可靠性研究有着现实的意义,它直接影响到提升机的安全与正常运行。
1 问题的提出某矿JKD-3.5×4型提升机使用某厂生产的油缸后置式盘形制动器,最大工作油压为14 MPa,最大正压力80 kN。
制动状态下拧紧活塞与柱塞连接螺栓,松闸后反向旋转调整螺母使闸瓦离开制动盘3 mm,制动抱闸,1#、2#制动器闸瓦与制动盘不接触,间隙分别为2.6 mm、2 mm。
矿井提升机盘式制动器故障分析与对策研究发布时间:2021-07-01T15:51:54.213Z 来源:《科学与技术》2021年3月7期作者:李国栋[导读] 随着社会科技的不断进步,煤炭的输送系统在我国煤炭的输送中承担着煤炭输送、人员、物资和污水的负担李国栋开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司,河北唐山 063000摘要:随着社会科技的不断进步,煤炭的输送系统在我国煤炭的输送中承担着煤炭输送、人员、物资和污水的负担,其安全性取决于生产链是否能够科学合理的运行,煤炭的输送也被称为矿山喉痛。
制动机的机制对于地雷的安全的可靠运作,至关重要,不合理的机制,可能导致系统崩溃,造成巨大的财政损失甚至是生命损失。
我国煤炭输送机通常配备硬盘制动器,分为距离公差、盘式弹簧误差、圆盘及附件设计中存在的问题等三大类,对这些干扰进行分析,然后采取措施提高矿物制动机构的可靠性。
关键词:矿井;提升机;盘式制动器;故障;对策引言:中国煤炭企业大多是地下开采他们需要使用地下开采系统。
滑轮是提升系统的主要设备之一,其功能是提升矿井沿线的煤、废角、材料、设备和人员。
滑轮是连接地下和地下的关键设备,是矿山安全生产的必要设备。
辊轮的制动效果与人员和设备的安全密切相关,制动效果取决于辊轮的制动装置,盘式制动器是制动装置的关键部件。
因此盘式闸的安全性和可靠性对安全生产具有重要意义。
1盘式制动器的可靠性盘式闸的可靠性在狭义上具有不可弥补的因素,如弹簧疲劳断裂或弹簧弹性不足,导致制动力矩丢失或降低,而更换合适的新弹簧可以恢复盘式闸的原始制动能力;制动蹄和制动盘之间的摩擦系数降低,因此可以重新更换制动蹄片来恢复制动效果。
一般来说,盘式煞车具有可调整的效能。
例如,如果磨损制动片后制动效果降低,则可以通过调整制动片和制动盘之间的间隙来恢复制动效果。
如果水力发电站的零件和部件在性能上失败,则它们的原始性能将被清除和维护,从而恢复刹车的制动效果。
您可以看到,闸道的工作可靠性是其自身可靠性和作业可靠性的综合表现形式。
( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改矿井提升机盘式制动器工作可靠性分析(新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes矿井提升机盘式制动器工作可靠性分析(新版)1前言矿井提升设备的主要任务是沿井筒提升煤炭、矸石,下放材料,升降人员和设备,所以矿井提升设备是联系井下与地面的重要设备,是联系井上下的咽喉。
保证矿井提升设备安全可靠的工作关系到人员安全和设备的安全,故我们有必要对矿井提升设备进行安全性分析。
为了保证提升系统安全可靠工作,按照《煤矿安全规程》提升系统有防止过卷装置、防止过速装置、过负荷和欠压保护装置、限速装置、深度指示器失效保护装置、闸间隙保护装置、松绳保护装置、满仓保护装置、减速功能保护装置,这些保护发生作用最终得到安全停车的最后保障是制动闸安全可靠的安全制动工作。
所以,制动闸安全可靠是提升机安全可靠运行的最后保证,也是提升机安全可靠运行的基本保证。
下面我们就主分析一下提升机制动闸。
现在我国提升机制动闸主要有两种类型,块闸制动系统和盘闸制动系统。
块闸制动系统的不足之处在于产生的制动力较小,制动效果差,结构复杂,经过的环节多,经过现场考察闸瓦和制动轮同心度都不是太好,且有效接触面积一般较小,近几年因使用该类型制动系统,已发生过多次提升安全事故。
部分单位已率先要求淘汰块闸制动系统,本人也建议淘汰块闸制动系统。
下面主要分析一下盘形制动系统。
2盘形制动系统故障分析2.1制动系统主要测试内容及要求《煤矿机电设备完好标准》规定盘形闸制动系统瓦间隙一般为1~1.5mm,最大不得超过2mm;安全制动时空动时间不得0.3s;竖井提升时无论工作闸或保险闸工作时其制动力矩不得小于最大静负荷力矩的3倍;调绳时作用到单滚筒上的制动力矩不得小于该滚筒所悬吊负荷力矩的1.2倍;正在使用中的制动盘偏摆量≤1mm,新安装的制动盘偏摆量≤0.5mm;对于安全制动减速度,上升提重载时,下放重载时。
其它还包括“液压站性能”、“闸瓦磨损及与制动盘接触情况”、“主轴窜动量”等。
2.2引起盘形闸制动失效的因素2.2.1制动力矩不足制动力矩可用下式表示:(1)式中:-每个闸瓦作用于制动盘上的正压力,N;-闸瓦与制动盘之间的摩擦系数;-制动盘平均摩擦半径,m;-制动盘闸上的个数。
从上式可以看出,提升机安装好后,其制动盘摩擦半径和闸瓦个数是确定的,因而制动力矩主要与作用在制动盘上的正压力和闸瓦与制动盘之间的摩擦系数有关,而正压力可用下式表示:(2)式中:-碟形弹簧的刚度,N/m;-弹簧在制动器无液压油时的预压量,m;-盘形闸中活塞运动阻力,N;-盘形闸中残压,Pa;-盘形闸中油缸面积,m2。
由公式可见,影响制动力矩的主要因素有弹簧的预压量、闸瓦间隙、碟形弹簧的刚度、活塞运动阻力、盘形闸中的残压、闸瓦与制动盘之间的摩擦系数等,现分析如下:2.2.1.1弹簧预压量和闸瓦间隙弹簧预压量直接决定着闸瓦作用于制动盘上正压力的大小,制动器在运行一段时间后,闸瓦由于磨损将使得闸瓦间隙变大,碟形弹簧预压量将随着闸瓦间隙的增大而减小,制动力也随之减小。
因此,闸瓦磨损的本质是弹簧预压量减小,并通过闸瓦间隙反映出来,闸瓦间隙将决定制动力矩的大小。
2.2.1.2碟形弹簧疲劳或断裂和寿命施加于制动盘上的正压力是依靠碟形弹簧储积的压力势能产生的。
碟形弹簧在频繁使用中由于金属的疲劳现象引起使用应力即刚度急剧下降,致使制动力有较大的变化。
由于盘形闸中碟形弹簧数量较多,一旦有一片碟形弹簧损坏,将会使整个制动器失去制动力。
因此碟形弹簧是影响盘形闸能否正常工作的重要因素。
据设计资料介绍,提升机的双盘形闸弹簧的使用寿命是按5×105循环次数设计的。
在使用中应当根据实际情况确定弹簧的使用寿命。
可按下式计算:(3)式中:-每年工作时间数,单位小时(h);-每小时提升次数;-每提升一次松闸次数。
2.2.1.3活塞卡缸由于盘形闸在制动过程中,活塞与液压缸之间、筒体与制动器之间的摩擦以及卡缸等原因使得运动阻力比理论值大,在其它影响因素不变的情况下,运动阻力的增大将导致制动力矩的降低,若出现卡缸将使盘形闸制动完全失效。
2.2.1.4工作腔残压如果油质差或被污染等因素使油路不畅或堵塞,将出现制动器中油液不能完全回到油箱,从而使制动器工作腔内的残压较大。
由于盘形闸是靠油液压力松闸和碟形弹簧力制动的,残压的增大将使制动力矩降低。
若出现油路堵塞,制动器中的油液不能回油,使碟形弹簧储存的能量无法释放,从而导致盘形闸制动失效。
2.2.1.5闸瓦摩擦系数过低闸瓦摩擦系数通常认为是一个常数,实际上不同的提升速度、温升、正压力对摩擦系数有不同的影响,另外闸瓦和制动盘若被污染或闸瓦材质差及闸瓦过热,则摩擦系数将大降低,严重时将会使制动失效。
2.2.1.6制动盘偏摆度由于制动盘本身误差、安装误差、主轴轴向游隙及支撑系统误差,制动盘存在偏摆,使几副闸不能同时作用或在一副闸中单面先接触。
制动盘偏摆度过大,使闸瓦与制动盘不能很好地贴合且接触面积减小,并使闸瓦间隙不均匀,造成制动力不稳定并加剧提升机滚筒轴向受力,从而造成提升机运行不稳定和疲劳损坏,同时加剧制动器内碟形弹簧的疲劳。
反之,制动力的不稳定和轴向力又加剧制动盘的变形,使其偏摆度加大,可见制动盘偏摆度将影响到制动力矩。
综上所述,造成制动力矩不足故障原因见图1-1所示。
图1-1制动力矩不足故障原因网络图2.2.2空动时间偏长《煤矿安全规程》规定盘形闸紧急制动时,空动时间不超过0.3s,如果超过0.3s时,一般就可以认为制动系统出现问题了。
主要原因有个别弹簧疲劳失效;闸内阻力偏大;液压系统油路阻力偏大;闸瓦间隙过大,从而使制动距离太长,提升机不能在要求的位置停车,此时亦为制动失效。
安全制动空动时间延长,会使本应可以控制的事故扩大造成严重后果,也应引起足够的重视。
2.2.3提升机的承受的载荷力矩提升机运行时承受着提升容器自重、载荷、钢丝绳重量、井筒阻力及加减速时引起的动负荷产生的力矩,一般对双容器提升为:(4)式中:-提升机承受的载荷力矩,Nm;-矿井阻力系数;-提升载荷重量,N;-提升钢丝绳每米质量,kg/m;-重力加速度,m/s2;-两容器高度差,m;-提升系统变位质量,kg;-提升加减速度,m/s2;-提升机滚筒半径,m。
从上式可以看出,提升机处于静态或下放货载时,若提升载荷、变位质量及加减速度过大,将导致提升机承受的载荷力矩过大,当超过制动力矩则会使制动失效;提升容器在井筒中运行时被罐道卡住,也会使制动失效。
制动失效分析从上述引起盘形闸制动失效的因素可以看出,导致盘形闸制动失效的原因有:一方面是制动力矩过小或过大;另一方面是制动装置及保护装置出现故障。
制动力矩过小,显然制动减速度过小,制动距离过大,使提升容器不能在要求的位置上被可靠地闸住;制动力矩过大,通常盘形闸不会马上失效,但从提升钢丝绳来看,制动力矩过大,则制动减速度过大,超过《煤矿安全规程》对制动减速度的要求,使提升钢丝绳受到的动负荷过大,从而导致断绳事故,使提升容器坠落。
这说明制动力矩过大也会使制动失效。
结合图1-2事故树可清楚地对盘形闸制动失效进行分析。
图1-2盘形闸制动失效事故树2.3防止制动失效的措施2.3.1加强对提升司机的培训、管理,杜绝和防止操作失误,如开反车、注意力不集中、施闸不合规范等。
2.3.2加强对提升机维护人员的管理,提高其维护水平,对引起盘形闸制动失效的因素能进行认真仔细的检查,及时、调整和维修,如定期闸瓦间隙并按要求调整;定期测量制动盘偏摆度,若超过标准则应采取相应措施;若出现闸座松动,则应加固;若制动盘上存在油污,则应及时清理并安装挡油板,防止钢丝绳上的油水溅到制动盘上。
2.3.3提高盘形闸液压系统工作制动、安全制动及其工作元件的可靠性。
2.3.4确保盘式制动器和制动盘的安装质量。
2.3.5对盘形各种保护装置一方面加强检查,另一方面要定期测试。
2.3.6对易造成盘形制动失效的零部件进行智能控制和监护,对制动失效进行预报警。
2.3.7对制动力矩过大现象及时进行调整,使之符合《煤矿安全规程》关于制动力矩和制动减速度的要求,并且合理分配一级制动力矩的大小和延时的长短。
2.4解决问题措施和建议2.4.1制动系统是提升机重要的组成部分,制动系统能否灵活、可靠地工作关系到矿井的正常生产和安全,对制动系统应有足够的重视,加强日常维护和检修。
2.4.2要定期按要求对矿井提升机进行性能测试和不定期测试(每次调整闸后最好进行一次制动力矩测试),及时发现设备的故障隐患,并及时处理,并作记录。
2.4.3严格遵守操作规程和岗位责任制,加强对司机、检修人员的业务培训和教育,提高他们的技术操作水平及责任心。
建立严格的考核制度,业务领导要定期检查各项原始记录,并纳入月考核内容,确保设备性能完好,对一些陈旧或安全设施不符合规定的设备要及时进行技术改造或设备更新。
2.4.4引进新技术对现有提升机设备进行技术改造,将可编程控制器应用到提升机控制和保护上。
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