礦井制動器可靠性功能檢測論文

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摘要：制動器是直接作用于制動輪或制動盤上產(chǎn)生制動力矩的機(jī)構(gòu)，按結(jié)構(gòu)可分為塊閘和盤閘，現(xiàn)在礦井提升機(jī)用的制動器大部分是液壓盤式制動器，因此，對盤式制動器工作可靠性的分析及監(jiān)測，具有客觀現(xiàn)實的意義。

關(guān)鍵詞：提升機(jī)制動器可靠性

引言

在礦井提升系統(tǒng)中，礦井提升機(jī)的主要任務(wù)是沿井筒提升煤炭、礦石和矸石；升降人員和設(shè)備；下放材料和工具等。礦井提升設(shè)備是聯(lián)系井下與地面的主要提升運(yùn)輸工具，因此它在整個礦井生產(chǎn)中占有重要的地位。制動裝置是礦井提升機(jī)的重要組成部分之一，直接關(guān)系著提升設(shè)備的安全運(yùn)行。由于提升機(jī)的安全運(yùn)行，很大程度是要完善設(shè)備的保護(hù)設(shè)施的可靠性和自動化程度，減少維修量，延長使用壽命，更重要的是取決于制動系統(tǒng)的可靠性，防止和杜絕故障的發(fā)生。因此，努力提高液壓傳動裝置和盤形制動器的可靠性有著非常重要的實際意義。

一、盤式制動器的可靠性理解

從狹義可靠性理解，盤式制動器包含不可維修因素，如制動彈簧失效之后，影響制動力矩，需要更換新彈簧才能使制動器可靠性達(dá)到原有水平；閘瓦與閘盤之間摩擦系數(shù)衰減，也只能靠更換新閘瓦方能維持原有可靠性水平。從廣義可靠性理解，盤式制動器含有可維修因素，如閘瓦磨損后產(chǎn)生的間隙增大，經(jīng)調(diào)整便可達(dá)到原有可靠性；液壓站零件發(fā)生故障，修理后也能使制動器可靠性達(dá)到設(shè)計水平。由此可知，制動器的工作可靠性是固有可靠性和使用可靠性的綜合反映。固有可靠性是由制動器設(shè)計制造及材料等因素決定的，在制動器產(chǎn)品出廠時便已明確，使用可靠性則是安裝、維護(hù)及操作等因素決定的，它反映了制動器固有可靠性在實際運(yùn)行中的發(fā)揮程度，因此，固有可靠性的體現(xiàn)，受使用可靠性的限制，固有可靠性再高，使用可靠性卻較低，制動器的實際工作可靠性依然不會高。

二、制動器的故障模式分析

提升機(jī)制動器的故障，是指制動器未能達(dá)到設(shè)計規(guī)定的要求(如制動力矩不足或制動減速度超限)，因而完不成規(guī)定的制動任務(wù)或完成得不好。盤式制動器有許多故障，但并不是所有故障都會造成嚴(yán)重后果，僅是其中一些故障會影響制動器功能或造成事故損失。因此，在分析制動器故障的同時，還需要對故障的影響或后果進(jìn)行評價，這稱為故障模式和影響分析。制動系統(tǒng)中包括功能件、組件和零件。所謂功能件，是指由幾個到幾百個零部件組成的，具有獨(dú)立功能的子系統(tǒng)，例如液壓站、盤閘、控制臺；組件是由兩個以上的零部件構(gòu)成的并在子系統(tǒng)中保持特定功能的部件，如電磁閥、電液調(diào)壓裝置；零件是指無法繼續(xù)分解的具有設(shè)計規(guī)定的單個部件。一般情況下，零件故障都可能導(dǎo)致制動器的故障。在運(yùn)行過程中，規(guī)定時間內(nèi)無法啟動，預(yù)定時間內(nèi)無法停車，制動能力降級或受阻。顯然，制動力矩不足等故障將直接引發(fā)制動器致命性故障，應(yīng)倍加注意。近年在實際使用中，已多次發(fā)生盤式制動器剎不住車引發(fā)的“放大滑”事故，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)上述可靠性的論述，制動器的固有可靠性和使用可靠性的串聯(lián)乘積，正體現(xiàn)了制動器的工作可靠性。

三、制動器工作可靠評定

制動裝置各單元之間常常表現(xiàn)為串聯(lián)關(guān)系，只有液壓站的動力部分是冷儲備關(guān)系，而多副盤形閘的制動力矩則是表決狀態(tài)關(guān)系(或簡化為并聯(lián)關(guān)系)，這些復(fù)雜的功能關(guān)系使制動裝置的可靠性評定比較復(fù)雜。在實際工作中，制動裝置可靠性評定分為現(xiàn)場可靠性評定和理論可靠性評定。現(xiàn)場可靠性評定是通過收集現(xiàn)場運(yùn)行提升機(jī)的壽命數(shù)據(jù)，對制動器的MTBF、λ和壽命分布等參數(shù)進(jìn)行估計；理論可靠性評定則是依據(jù)可靠性計算方法，對制動器關(guān)鍵單元的可靠性做分析計算。顯然，現(xiàn)場可靠性評定具有全面性，方法簡單；而理論可靠性評定則過于抽象，但卻具有指導(dǎo)意義。

四、制動器維護(hù)可靠性評定

我們從實踐中可以體會到，維護(hù)良好的制動器一般情況下都能夠發(fā)揮應(yīng)有的功能，而維護(hù)不善的制動器則往往潛伏事故隱患。從制動器的故障模式分析不難看到，保證制動器的固有可靠性的主要維護(hù)工作包括:①制動閘瓦與閘盤間隙的調(diào)整；②閘盤污染控制；③液壓站油壓值整定及殘壓限制。在以上三項維護(hù)工作中，若有一項維護(hù)工作未做好，都會影響制動器的固有可靠性發(fā)揮。因此，維護(hù)可靠性是這三項單元可靠性的串聯(lián)組合，即閘瓦同步貼閘可靠性、閘盤污染可靠性與液壓站殘壓可靠性三者的乘積。貼閘可靠性是指制動器所有制動閘同步貼閘的能力；若貼閘同步能力差，則制動力矩達(dá)不到設(shè)計值，固有可靠性保障能力差。閘盤污染可靠性是指污染閘盤與閘瓦摩擦制動力矩不減值的能力；殘壓可靠性則是指液壓站殘壓不超過規(guī)定值的能力。由于當(dāng)前維護(hù)工作和結(jié)構(gòu)設(shè)計中對閘盤污染都給予高度重視，所以發(fā)生非人為污染的概率非常小。殘壓可靠性與液壓系統(tǒng)故障和電液閥調(diào)整、閥彈簧的抗疲勞能力有關(guān)。因此，維護(hù)可靠性的重點(diǎn)在于閘瓦間隙調(diào)整而影響的貼閘可靠性。

一般情況下，制動閘不同步的原因在于閘瓦間隙差別和油缸阻力差別。貼閘油壓的離散程度能夠反映制動閘的貼閘可靠性，貼閘油壓越集中，同步貼閘數(shù)目越大，貼閘可靠性也越高；反之，貼閘油壓愈分散，貼閘同步性愈差，貼閘可靠性也愈低。

五、制動器與液壓傳動裝置的監(jiān)測

為了進(jìn)一步提高制動器與液壓傳動裝置的可靠性，增強(qiáng)監(jiān)測功能是必要的。如果制動器和液壓傳動裝置出現(xiàn)故障，特別是液壓的殘壓以及油污染會導(dǎo)致電磁換向閥的卡住等，都會造成嚴(yán)重后果。監(jiān)測用的常用方法有：①PBM監(jiān)測方法:利用該儀器與液壓站油壓制動閥聯(lián)合使用，監(jiān)測制動力矩，閘瓦間隙和閘瓦同步狀態(tài)，而且還具有檢測制動閘空動時間，閘瓦摩擦；能夠識別諸如蝶性彈簧斷裂失效，閘瓦磨損，殘壓過高，油路不暢通和油缸受卡等故障。②盤形制動器控制補(bǔ)償增壓裝置:為了保證盤形制動器的工作可靠性，中國礦業(yè)大學(xué)開發(fā)盤形制動器控制補(bǔ)償增壓，利用該裝置，能夠在制動器制動力矩意外降低而剎不住閘時，補(bǔ)償制動力矩，增大制動力，從而保證提升機(jī)安全可靠。公務(wù)員之家

六、結(jié)束語

目前，因盤式制動器已經(jīng)克服了塊式制動可靠性不高的缺點(diǎn)，已被廣泛地使用。制動裝置是提升機(jī)不可缺少的重要組成部分，提升機(jī)的各種保護(hù)措施，都要終結(jié)于制動裝置，其可靠性直接關(guān)系到礦井的安全生產(chǎn)，因此，對提升機(jī)盤式制動裝置可靠性的研究，了解其工作可靠性評定、維護(hù)可靠性評定將對提升安全系統(tǒng)具有特別重要的意義，有利于了解設(shè)備運(yùn)行的規(guī)律，制定科學(xué)的維護(hù)制度，另外，減少和預(yù)防油污染對提升機(jī)系統(tǒng)的可靠性有重大意義，從而保證煤礦安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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