矿井提升机盘形闸安全制动性能的改进
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矿井提升机制动系统的维护和盘形闸常见故障处理1 提升机液压制动系统简介及完好标准提升机液压系统根据煤矿《安全规程》的相关规定和按提升机制动要求供油,并控制油流的方向、压力和流量,实现各种提升机规定的动作,工作循环。
1.1 制动系统各部件的组成液压站为封闭式管路循环系统,是由能源部分;执行图阀组;管路仪表;附件等组成的控制组合设备,液压站的油箱由钢板隔开的两个独立油池,一旦出现故障,可以通过液动阀转换到另一套工作。
1.2 制动系统的作用1)工作制动时,给盘式制动器提供所需的压力,以获得不同的工作力矩。
2)安全制动时,使盘式制动器迅速回油,实现二级制动。
3)为调绳离合器提供压力油。
4)实现平稳停车,保护设备。
1.3 工作原理液压系统的工作原理如下:电机带动油泵旋转,泵从油箱中吸油后压油,将机械能转化为液压油的压力能,液压油通过阀组合被液压阀实现了方向、压力流量调节后经外接管路盘型闸和调绳回路中,实现提升机的安全制动、紧急制动、工作制动和调绳要求。
1.4 完好标准1)油压稳定。
即要求油压在P=4MPA以上时,其波动值不大于正负0.4MPA;当压力低于P=4MPA时,其波动值不大于正负0.2MPA。
2)油压线性良好。
油压-电流特性在P=0.5-4MPA之间应近似线性关系,而且随动性要好(即油压滞后电流的时间不大于0.5秒),重复性要好(即对应于同一电流值的油压上升特性线于下降特性线的油压差值不大于0.3MPA)。
3)残压值。
在油压-电流特性曲线中,当电流值为0时,其残压不大于0.5MPA。
4)紧急制动要求。
液压站应具备良好的二级制动性能:一级制动油压值应在油压P=4-1MPA之间任意可调;一级制动时间应在10秒种内可调;在一级制动延时10秒内,其一级制动油压下降值不大于0.4MPA。
5)日检标准。
液压站电机运转平稳,油面无油沫现象。
阀件运行平滑无卡主阻。
接合面无漏油现象(在压力大于正常值10%时检验各阀件的密封情况)。
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。
提升机制动系统可靠性的技术改进1 问题的提出制动系统是提升机的重要组成部分,它直影响着提升机的正常工作与安全。
制动系统由制动闸和传动机构组成,目前大部分提升机制动系统的制动器多为盘形闸或平移闸,传动机构为液压传动,制动器油缸进油松闸,回油抱闸,制动力的大小靠油压的大小来调节。
但是液压系统中的控制阀,常因阀孔堵塞或阀芯卡死,导到制动器不能可靠回油,提升机不能可靠制动或制动力不足,造成提升系统溜罐事故的发生。
为吸取有关矿井提升系统溜罐事故教训,切实提高提升机制动系统的可靠性,防止事故的发生,经研究对制动系统进行技术改进,即加装紧急卸压回路回油,保证提升机可靠停车。
2 制动系统的技术改进方案的确定制动系统可靠性要求较高,液压及控制系统要求严格,因此制动系统的技术改进方案必须考虑以下两个方面的因素:(1)技术改进不能影响原制动系统的工作性能,制动效果。
(2)提升容器在井筒中,安全制动要实行二级制动;提升容器接近井口正常停车位置时,安全制动要解除二级制动。
(3)必须保证安全制动时,提升电动机立即断电。
对此,我们经过反复研究,最终确定了制动系统的技术改进方案,即加装紧急卸压回路。
(1)为不影响A、B管路的正常工作,卸压回路旁接在A、B管路上,卸压回路的电气控制独立于原液压站的电气控制回路,且正常安全制动时紧急卸压回路不参与工作。
(2)紧急卸压回路的动作控制开关安装在操作台上,一旦液压站控制阀出现卡堵现象,司机人为操纵紧急卸压回路回油。
(3)为保证容器在井中时提升机实现二级制动,接近井口时解除二级制动,①电源采用UPS电源供电,卸压回路中的电磁阀有电接通回油,无电关断;②旁接B管的电磁阀在井中延时有电回油,接近井口瞬时有电回油;③为不影响原制动系统的二级制动效果,旁接B管的电磁阀延时时间必须大于原液压站二级制动电磁阀的延时时间0.5s。
(4)为避免提升机制动不断电的现象,卸压回路动作回油时,换向回路随即断电。
矿用提升机盘型制动器的故障及预防措施浅述摘要:煤矿井下提升机在煤矿生产中承担着起吊人员、提升物料、清理渣石和运输煤炭等关键任务。
提升机的安全工作直接影响着井下人员的人身安全以及煤矿的产量。
而起升装置的制动装置可靠性对于保障起重机的安全运行至关重要。
一旦刹车失效,不仅可能影响正常的生产工作,更严重的是可能导致严重事故的发生。
因此,在矿山提升机的日常使用、维护和管理中,确保刹车系统的可靠性显得尤为重要。
关键词:矿用提升机盘式制动器;故障类型;预防措施0 引言升降机是煤矿生产中至关重要的交通工具,也是事故频发且危险性最高的环节。
在煤矿井下作业中,提升机扮演着主要的角色。
近年来,随着生产技术的迅猛发展,通常情况下,提升机采用变频器、直流电机等动力装置,并通过PLC编程实现智能控制。
这使得提升机在上升和下降过程中能够安全稳定地操作,实现自动平稳的加速和减速功能。
通常情况下,当提升机正常运行时,机械制动(例如盘闸制动器)是完全打开的状态。
然而,如果机械或电气部件发生故障,导致提升速度无法被正常控制,就需要启动机械制动以确保提升机的安全制动。
起重机械的安全刹车离不开可靠的制动力,因此起重机械刹车的可靠性对于确保起重机械的安全运行至关重要。
1 概述1.1 提升机制动器的分类1)块闸制动器:它于老产品KJ和KJA系列提升机上,按其结构分为角移式、平移式、综合式等。
2)盘式制动器:它是近20年来移植到矿井提升机上的新型制动器,具有惯量小、动作快、灵敏度高、制动力矩可调性好等优点,目前大都采用盘式制动器,特别是在多绳磨擦提升机上,几乎全部采用盘式制动器。
1.2 机械制动的工作原理盘式刹车是一种常见的刹车设备,其工作原理是利用碟状弹簧产生刹车力,并通过液压系统来释放刹车。
在刹车条件下,刹车效果是通过碟簧组的弹簧力使刹车蹄片与刹车盘接触而实现的。
刹车时,当油压降为零时,碟簧预紧产生的弹力通过碟簧中心的推进轴和磨损补偿螺柱作用在刹车蹄片上,产生一个正向的弹力,使刹车蹄片与刹车盘紧密接触,形成制动正压力,停止刹车蹄片的旋转。
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。
淮北矿业集团公司
合理化建议、技术改进项目申报表
项目名称矿井提升机盘形闸安全
制动性能的改进
项目建议人杨杰
申报单位朔里矿业有限责任公司
申报时间2013年5月20日
编号
淮北矿业集团公司合理化建议办公室制
申报说明
一、本申报表为集团公司统一格式。
本表申报项目,只限于个人或班组、科区(车间)集体提出的单项合理化建议、技术改进项目。
二、申报项目实行基层和集团公司二级评审制,基层评审项目必须符合下列规定:
1、符合集团公司文件中规定视为合理化建议和技术改进项目。
2、评审项目要坚持“三性”统一的原则。
3、年创造经济价值计算,是指已实施该项目年节约或创造的净增价值,不得以推算到本单位或全集团公司今后实施该项目的计算效益,作为该项目创造的经济价值。
三、基层向集团公司申报评审项目,除符合第二条规定外,还必须符合以下规定:
1、一个项目年创造纯经济价值在10万元以上。
2、本单位对申报项目要有具体的评审、处理或推荐意见。
四、申报项目类型指:创造发明、技术改进、新技术推广。
五、申报项目所属范围指:生产技术、机电运输、一通三防、地测防治水、安全管理、环境保护、煤质选煤、经营管理、精神文明。
六、项目来源:上级指令性计划项目和科研项目不列入本表范围。
七、项目建议人,是指完成项目起主要作用的人员,一般不得超过三人。
1 合理化建议或技
术改进项目名称
矿井提升机盘形闸安全制动性能的改进
2 项目来源自筹项目
3 申报项目类型技术改进
4 项目所属范围安全管理
5 建议人姓名工作单位职务职称
提出人杨杰朔里矿业有限公司讲堂主任高级技师完善人黄儒林朔里矿业有限公司干部高级工程师协助人
6 实施单位(人)全矿3800 实施时间2011年10月
7 建议或改进项目应用范围、对象:
提升机盘形闸改进后,其安全制动性能得到显著提高,有效保障了提升机运行的安全、可靠和稳定性。
与此同时,在安全制动方面的维修工作量大为减少,并相应减少了安全维护材料的投入。
8 建议或改进项目存在问题与现状:
改造前,提升机制动性能较差,安全制动没有可靠保障;在此上的维修工作量及其投入都比较大。
通过改进盘形闸制动以后,其安全制动性能大大提高,维修工作量大减,并相应减少了维修投入。
9 建议或改进项目创新或改进的主要特点:
主要创新特点:①提升机盘形闸的安全制动性能得以显著提高,安全运行有了保障,因此体现了较好的安全效益;②改进后维修工作量大大减少,相应的维护材料投入也得以减少,体现了较好的经济效果。
注:本表1-12项、14项由建议人填写
10 建议或改进项目实施方案、方法、措施说明:(应附必要图纸、模型、技术及经济论证材料)
见附件——《提升机盘形闸安全制动性能的改进》。
11 建议或改进项目实施费用计算:
改进盘形闸无需投入,只是从技术的角度加以科学、合理的调整改进即可。
12 建议或改进项目年节约或创造纯经济价值计算:
①年创造的经济效益显著,一年节能维护工作量及其材料投入在20万元以
上;
②盘形闸安全性能的改进,使提升机运行更加安全可靠,运行一年多来从
未因此处问题出现事故和故障,因此安全效益非常显著。
13 财务部门对年节约或创造经济价值审核意见:
负责人签章
审定日期
14 建议人对项目实施后(或暂未实施)的意见:
提升机盘形闸的改进,大大提高了其安全制动性能,切实保障了提升机的安全稳定运行。
与此同时,改进相应大大减少了维修工作量及其相关材料投入。
改进后制动性能得以显著提高,建议大面积进行推广应用。
建议人杨杰
15 矿(厂、处、公司、院、校)合理化建议评审委员会,对该项目技术、经济、实用性
的评价(论证)及采纳、实施等具体处理意见:
该项目经评审委员会初评,一致认为:该改进成果在安全生产实践中应用,具有较好的实用价值,体现了较好的安全和经济效益。
应用至今,一直效果较好。
对此,同意上报集团公司进行参评。
负责人签章
审定日期
16 集团公司合理化建议专业评审组初评意见:
评定负责人
审定日期17 集团公司合理化建议评审委员会终评意见:
18 集团公司合理化建议评审委员会评定等级和奖金额的决定:
集团公司总评委主任签章
审定日期
附件:
矿井提升机盘形闸安全制动性能的改进
一、问题与现状
煤矿提升机是生产性关键设备,在提升和下放人员、提升煤炭、矿石及运输材料的过程中,作为制动控制装置(重要安全装置),它起到了重要的作用,它绝对要保证始终处于可靠运行状态,一旦失灵将会造成人身安全和重大事故的发生。
制动装置的作用:①提升机停车时能可靠地闸住机器;②减速阶段及重物下放时,能参与提升机速度地控制;③安全保护中起作用或紧急事故情况下能使提升机迅速停车,避免事故发生或扩大;④对单绳缠绕式提升机来说,调节钢丝绳长度或更换钢丝绳时,能有效闸住游动卷筒,松开固定卷筒。
对于正常使用的提升机,很多都是老式提升机,其抱闸提升机的安全性能较差,制动不可靠,大多都进行过多次改造。
用盘形制动闸对制动部分进行改造,以获得可靠制动效果,保证提升运行的安全。
二、盘形闸的改进方法
(一)盘形制动器的结构
如图1为盘形闸结构图。
其液压组件可单独整体拆下来,并可更换。
盘形制动器与块式制动器则不同,它的制动力矩是沿轴向从两侧压向制动
盘产生的。
为了使制动盘不产生附加变形,主轴不承受附加轴向力。
盘形闸都是成对使用,每一对叫做一副盘形制动器。
根据所要求制动力矩的大小,每台提升机可布置多幅制动器。
(二)盘形制动器的工作原理
盘形闸的工作原理见如图2所示。
工作期间,活塞3同时受弹簧的作
用力F
2,及压力油生产的力F
1
作用。
故压向制动盘的正压力为:
N=F
2-F
1
当改变油压时,N的值相应变化,当P=0时,F
1
=0,正压力达到最大值。
当P取最大值时,F
1>F
2
,活塞压缩蝶形弹簧,是全松闸状态,此时N=0。
盘形制动器是由蝶形弹簧产生制动力,靠油压松闸。
制动状态时,闸瓦压向制动盘的正压力的大小,决定于油缸内工作油的压力。
所以其作用大小也受到油压力的影响。
(三)盘形制动器参数的确定
正压力相对于油压的N(Kg)实验曲线如图3所示。
由此可得出:①正压力随油压的增加而减少,其变化过程可以近似的看成线性关系。
②松闸
过程和制动过程所得曲线不重合,这是因为在松闸和制动过程中,活塞所需克服的摩擦力方向不同所致;松闸时,油缸壁及密封圈对活塞的阻力与蝶形弹簧力的方向一致。
所以,在相同油压情况下(与制动过程相比)制动盘正压力较大。
反之,在制动过程中,活塞所受摩擦阻力与蝶形弹簧的作用力方向不一致,制动盘的正压力较低。
③松闸和制动的不可控区(两条曲线不重合度)较小,说明有较高的控制灵活性。
(四)盘形制动器的改进调试
1、改进调整
根据以上盘形闸的工作原理分析,因此在盘形闸的安装上,将有关尺寸偏差注重合理调整,即可获得有效、可靠的制动效果。
在调节时,要注重以下几点:①中心高h误差+3mm;摩擦半径Rm实际安装值应不小于理论值。
②闸盘偏摆度不大于0.5mm。
③支架端面与制动盘中心线距离偏差±O.5mm;两闸瓦工作面的不平行度不应超过0.5mm。
④闸盘与闸瓦的接触面积必须大于60%,为保证轴瓦与制动器油缸中心安装后垂直,应先将轴瓦取下,以衬板为基准刨削轴瓦,直到刨平,再装配到制动器上。
⑤调整闸瓦间隙时要相应的调整返回弹簧,调整时以保证闸瓦能迅速返回为宜。
⑥为避免切断柱塞上的密封圈而产生漏油现象,安装或检修拆装后第一次调整闸瓦间隙时,必须首先将调整螺栓向前拧入使闸瓦和闸盘贴合,然后分三级进行调整。
2、技术要求
改装和新装制造部分设备的性能、材料、规格型号均参考原有提升机技术图纸资料进行选型、绘图、加工改装、制造。
全套配置满足(2×3)m 提升机的正常安全运行要求,并达到国家标准。
①制动闸盘在原卷筒的抱闸毂外沿用销钉连接安装。
安装后不影响提升机的正常使用,制动效果相当于2JK3型矿井提升机的制动性能。
并保证制动盘的单面偏摆度小于0.5mm;闸盘厚度35mm。
②制动盘的材料用16Mn钢板,厚度50mm。
③配齐
调绳装置的操纵装置(按国产2JK3的调绳装置配置)。
④更换新的2545弹簧联轴器全套。
齿轮联轴器内齿套法兰更换修理后再使用。
三、盘形制动器改进后效果
制动器性能的优劣,直接影响到矿井提升机的性能。
因此,新盘形制动器的使用,鉴于其所具有的安全性、稳定性、良好的经济性,在矿井提升机中得到了广泛的应用。
新盘形制动器替代老式抱闸制动器,可以明显改善制动的安全可靠性。
通过合理调整其间隙及安装尺寸,就能获得很好的安全制动效果,从而保障提升的安全稳定运行。
改进后,提升制动效果灵敏,安全可靠。
同时,改进后维修人员的维修工作量也大为减少,相应一年在制动问题上能节省20多万元的维护材料投入。
因此,其安全经济效益显著。
10。