矿井提升机制动系统分解

图1矿井提升机制动系统结构示意图矿井提升机制动控制系统的优化分析樊鹏（山西工程职业技术学院机械制造工程系，山西太原030009）摘要：介绍了矿井提升机工作时的制动原理，提出了一种新的制动控制系统，利用Simulink 仿真分析软件建立了该系统的仿真分析模型，对不同控制方式下的速度变化情况进行了分析，结果表明，新的提升机制动控制系统能够显著提升制动过程的稳定性。

关键词：提升机；制动系统；稳定性；优化0引言矿井提升机是煤矿上常用的一种物料输送设备，其工作稳定性和安全性直接关系到物料的运输效率和运输安全。

矿井提升机在运行过程中一旦出现异常需要紧急制动时，会对提升钢丝绳产生一个巨大的制动力，鉴于钢丝绳的柔性特性[1]，制动力在钢丝绳内传输的过程中会产生巨大的冲击，严重影响提升机机架的使用安全性，特别是随着综采作业技术水平的不断提高，煤矿井下的综采作业深度不断加大，提升机的提升深度也随之增加，进一步增强了紧急制动时的冲击力。

因此，为了降低提升机在制动过程中的振动、冲击力，提高制动稳定性，本文提出了一种新的矿井提升机制动控制系统，能够极大地优化制动特性曲线，减小制动冲击，提升系统稳定性。

1矿井提升机制动控制原理当矿井提升机进行紧急制动时，需要在尽可能短的时间内实现制动，若制动过程中制动力过大，会导致钢丝绳上产生巨大的制动负荷[2]，严重时甚至造成钢丝绳的断裂及提升机机械系统的损坏；若制动力矩偏小，则会导致停车时间过长，无法满足快速制动的要求。

因此，矿井提升机制动控制系统的基本要求是，在确保制动时间满足紧急制动要求的基础上尽量降低制动负荷对提升机系统的影响。

通过分析矿井提升机制动需求，本文提出了一种新的制动控制系统，将提升速度监测点从钢丝绳转移到提升机驱动电机上，通过对电机转速的监控对提升速度进行判断，改变了传统的监控结果极易受到钢丝绳振动、冲击影响而与实际结果产生较大偏差的缺陷。

同时将驱动电机的转速信号变成电控信号传输到速度控制器内，实现对提升速度的闭环控制。

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。

矿井提升机制动技术的发展1 制动器的分类鼓式制动器是我国当前在矿井开采中应用较多的一种提升制动器，鼓式制动器在使用中的表现出的强大的安全性能被广大用户所认可，特别是在与液压系统和PLC相结合之后使鼓式制动器具有了较强的控制性能。

液压鼓式制动器作为传统制动器之一，它的特点是造价比较便宜，符合传统设计的特点，生产安全性能较高。

2 矿井提升机制动技术的要求和发展矿井提升机的制动系统是所有提升设备中最重要、最复杂的系统，新型的制动系统是由制动器和传动机构组成的。

制动器是指直接作用于制动轮或者制动盘上，用来直接产生制动力的部分。

制动器按照结构可以分为盘式制动器和块式制动器[1] 。

传动机构是指控制和调节制动力的机构，新型的矿井提升机一般都采用的是油压盘式闸制动系统，这种系统控制性能较强，安全性能较高。

2.1提升机制动系统的要求1）矿井提升机的制动系统除了装有制动装置之外，还装有定车装置，这两种装置的安装，可以在使用提升机进行制动的时候还可以一边对提升机进行定车；2）矿井提升机的制动力矩不得小于提升机最大设计载荷所需转矩的三倍，保证矿井提升机制动系统的正常运动；3）在对提升机进行紧急制动的时候，提升机在提升重物的时候，它的减速度必须小于5m/s2;在提升机下放重物的时候，它的减速度必须大于 1.5m/s2 ；4）对于摩擦轮式的提升机来说，在提升机进行紧急制动的时候，它的减速度不能使钢丝绳在摩擦轮上产生滑动，否则会出现设备的不正常运行;5）矿井提升机的紧急制动闸必须采用配重式或弹簧式的制动装置，因为这两种制动装置是经过多年的验证是当前矿井提升机的运用中相对比较安全的紧急制动设备;6）当矿井的井筒倾角在三十度以下的时候，矿井提升机的制动力矩的倍数必须符合规定的要求。

2.2矿井提升机制动系统的发展1）矿井提升机制动系统今后的发展方向是要保证提升机的制动按照给定的状态进行运动，并且要保证在矿井中需要的位置进行制动。

矿井提升机的结构组成一、主轴装置主轴装置是矿井提升机的核心部件，主要负责承受和传递动力，使提升机能够正常运转。

主轴装置通常由主轴、轴承和轴承座等组成，要求具有高强度、高刚度和高稳定性。

二、制动系统制动系统是矿井提升机的重要组成部分，用于在提升机运行过程中控制其速度，并在紧急情况下迅速停车。

制动系统通常由制动器和制动器控制装置组成，要求具有高灵敏度和可靠性。

三、润滑系统润滑系统是矿井提升机的重要辅助装置，用于为主轴装置、制动系统等运动部件提供润滑，减少摩擦和磨损，提高设备的使用寿命。

润滑系统通常由润滑油、油泵、油路等组成。

四、传动系统传动系统是矿井提升机的重要组成部件，用于将电动机的动力传递给主轴装置，使其能够运转。

传动系统通常由减速器、联轴器和离合器等组成，要求具有高效率、高可靠性和易于维护的特点。

五、底座和支撑结构底座和支撑结构是矿井提升机的关键部件，用于固定和支撑整个设备，保证设备的稳定性和安全性。

底座和支撑结构通常由基座、地脚螺栓和各种支撑杆组成。

六、电气设备电气设备是矿井提升机的重要组成部分，用于控制和监测设备的运行状态。

电气设备通常由电动机、控制柜、传感器和各种线路组成，要求具有高可靠性和稳定性。

七、安全保护装置安全保护装置是矿井提升机的重要组成部分，用于在设备出现异常情况时及时发出警报或自动停车，保证设备和人员的安全。

安全保护装置通常由限速装置、过载保护装置和各种安全开关组成。

八、井架和天轮井架和天轮是矿井提升机的重要辅助设施，用于支撑和引导钢丝绳的走向，使提升容器能够按照预定路线上下移动。

井架通常由钢结构和混凝土结构组成，天轮则由轴承和轮盘组成。

矿用提升机液压制动系统工作原理一、概述矿用提升机是矿山中用于运送矿石和矿工的重要设备，其安全性和稳定性对矿山生产起着至关重要的作用。

而液压制动系统作为提升机的重要组成部分，对提升机的安全运行和停车起着关键作用。

本文将详细介绍矿用提升机液压制动系统的工作原理。

二、液压制动系统的基本构成矿用提升机液压制动系统一般由主油缸、辅助油缸、油泵、油箱、溢流阀、压力表和控制系统等组成。

其中，主油缸和辅助油缸通过液压系统与提升机的制动机构相连，通过油泵提供的液压力来实现制动。

三、液压制动系统的工作原理1. 制动开始阶段当需要进行提升机的制动时，控制系统会发出制动信号，油泵开始供油，并通过主油缸将压力传输到制动机构上。

此时，制动机构开始受到液压力的作用，逐渐产生制动力，并逐渐接触主动轮来实现初步制动。

2. 制动加强阶段当提升机需要更快速的减速或停车时，控制系统会增大油泵的供油量，增加主油缸传输到制动机构的液压力。

辅助油缸也开始通过液压系统受到压力，同时增加制动力的输出，使提升机更快速地停稳。

3. 制动结束阶段当提升机需要完全停车时，控制系统将停止对油泵的供油信号，油泵停止供油，液压系统中的液压力逐渐消失，制动力逐渐减小。

直至制动机构与主动轮脱离接触，提升机完全停车。

四、液压制动系统的特点1. 稳定性好：液压制动系统通过液压力传递，制动力输出平稳可靠，不易受外界因素干扰，保证制动稳定性。

2. 调节性好：液压制动系统可以通过调节油泵的供油量，灵活地控制制动力的大小，使得制动力随时可以调整，适应不同速度和负载要求。

3. 轻便灵活：液压制动系统整体结构简单轻便，可靠性高，灵活性好，方便进行维护和保养。

五、液压制动系统的应用目前，矿用提升机液压制动系统已经成为矿山提升机的主要使用方式，其稳定可靠的特点受到了广大矿山企业的青睐。

不仅在矿山领域，液压制动系统还广泛应用于建筑起重机械、港口装卸设备、起重机、钢铁企业和机械加工等领域。

矿用提升机制动系统的分析与改进摘要：在矿产生产系统中，矿井提升系统是不可缺少的，兼有运送工人、运送物料设备等重要功能，其通过制动系统，完成控制提升速度、停车制动以及调绳制动等任务。

作为井下设备中的重要一部分，制动系统的性能直接影响到提升机运输物料的速度，因此，提升机制动系统故障对于井下多种工作的展开都会带来极大的影响，不仅降低井下生产效率，更会对工人的生命安全带来严重的威胁。

鉴于此，文章针对矿用制动系统存在的问题进行了分析，并提出了具体的改进措施，以供参考。

关键词：提升机；制动系统；改进措施1矿用提升机制动系统概述矿井提升机是矿井联系井下和地面的主要运输设备。

矿井提升机控制系统设在地面上，通过卷筒带动钢丝绳给提升机提供动力，用来运送矿产、材料或人员，一般分为立井和斜井两类。

由于我国与世界发达国家的矿井相比，开采井型较小，提升高度较浅，井下的环境比较恶劣，所以提升机的设置必须满足井下要求。

矿井提升机的制动机构是其重要的组成部分，它的作用是让提升机减速或停车，传统提升机制动的实现方法是需要提升机停车时，操作者按下停止按钮，通过继电器-接触器控制系统切断卷筒电机的电源，同时驱动液压系统对卷筒实现机械摩擦，实现制动。

传统的制动主要是执行机构直接作用在制动轮或制动盘上产生制动力矩，电动机的制动只用于提升机位置的锁定，也就是机械抱闸。

如果把电动机的制动和卷筒的制动配合使用，那么就可以减小提升机在制动过程中的抖动，提高了停车位置的准确性。

交流拖动装置通过调节附加电阻的阻值来调速，调速性能较好，同时附加电能的损失较大。

可控硅拖动系统是目前比较先进的动力拖动系统，受电器元件的机械寿命和电气寿命以及控制线路的影响，提升机制动中不断出现状况，增加了维修的难度。

2提升机制动机构的作用制动机构由执行机构和传动机构两部分组成，执行机构直接作用在制动轮或制动盘上产生制动力矩，传动机构用来控制并调节制动力矩。

提升机在运送矿产、材料、设备、人员的过程中，制动机构不起作用，操作者手动控制提升机上升或下降，脚踩制动松开阀。