關于礦井提升機盤式制動器的工作可靠性分析研究

摘要：在煤礦提升過程中，礦井提升機的制動裝置是其最重要的組成部分之一，在提升機上的各保護裝置都是為制動器服務的，所以，礦井提升機的制動裝置的好壞直接影響到整個礦井生產效益的好壞，甚至關系到煤礦生產安全。本文從以下幾個方面介紹了礦井提升機的盤式制動器的工作可靠性。

關鍵詞：礦井提升機 盤式制動器 工作可靠性 故障樹

0 引言

眾所周知，礦井提升機在煤礦的生產過程中，扮演著很重要的角色，它的功能主要是用來提升煤炭、矸石和運送設備、材料等。并且礦井提升設備還有一個很重要的功能，就是聯系井上和井下的運輸系統，它是整個礦井的運輸樞紐，所以，礦井提升機在整個煤礦生產運行中占有很重要的角色和地位。而礦井提升機的安全可靠性在很大程度上取決于盤式制動器的工作可靠性。礦井提升機的制動裝置的好壞直接影響到整個礦井生產效益的好壞，甚至關系到煤礦生產安全。所以，對礦井提升機盤式制動器的工作可靠性的研究就顯得更加重要，更具有現實意義和作用。

1 盤式制動器的可靠性

我們可以從兩個方面來理解盤式制動器的維修可靠性因素，第一，可以將盤式制動器的可靠性理解為固有可靠性，即盤式制動器在工作中有一種不可維修因素。第二，還可以將盤式制動器的可靠性理解為使用可靠性，這是制動器含有可維修因素。綜合可得出，制動器的工作可靠性主要存在兩個方面的可靠性，固有和使用，這兩種可靠性在制動器工作過程中綜合體現制動的工作可靠性。固有可靠性的決定因素主要和材質、屬性等有關；而使用可靠性的取決因素主要是制動器在安裝、維護及操作等，使用可靠性則反映了制動器在礦井提升機工作運行中的可靠程度。所以，固有可靠性和使用可靠性在礦井提升機運行中是相互作用，相互制約，它們兩者之間的串聯關系才綜合體現制動器的工作可靠性，由于在現在煤礦進行常規檢查時，總是能夠對聽升級的零部件的外部損傷進行診斷和維修，而不能夠對內部損傷做出判斷和分析。因而，研究盤式制動器工作的可靠性與監控具有實際意義。

2 制動器的故障模式及可靠性框圖

提升機制動器的故障的基本定義是提升機在工作運行中由于制動器自身的原因，沒有達到設計所要求的規定值，所以不能在規定的時間內有效的完成制動任務，或者是能夠完成但完成不好。提升機在工作運行中，盤式制動器會出現很多種不同的故障，在這些故障中，而并不是所有故障都會對提升機的運行產生嚴重影響，但是也有一些故障確實會給提升機的運行帶來很嚴重的后果和影響，并且會造成很嚴重的損失。所以，我們在了解提升機工作運行原理和總結分析制動器的故障的同時，還需要注意故障的影響或后果進行相關的有效的評價，這稱為故障模式和影響分析。制動系統中包括功能件、組件和零件。所謂功能件，是指組成制動器的若干部分零件，這些零部件都能夠具有一個獨立功能的子系統，例如液壓站、盤閘、控制臺；組件是由兩個以上的零部件構成的并在子系統中保持特定功能的部件，如電磁閥、電液調壓裝置；零件是指無法繼續分解的具有設計規定的單個部件。一般情況下，零件故障就會對整個制動器，乃至提升機產生嚴重故障和影響。

制動系統的故障模式我們可以從以下幾個方面進行一些分析和研究：制動器在運行過程中的故障，在規定時間內制動系統啟動，預定時間內無法停車，制動能力出現問題。顯然，制動力矩不足等故障，這是直接對制動器產生影響的關鍵性因素，所以應倍加注意。近年來，制動器在煤礦提升機的實際使用中，已多次發生盤式制動器剎不住車引發的“放大滑”事故，這對煤礦來說，造成了嚴重的后果和極大的經濟損失。對于像制動裝置這樣的復雜系統，為了功能傳輸情況，可用可靠性框圖表示系統狀況。從框圖中可以清楚地看出層次關系，系統及子系統之間的功能關系。盤式制動裝置的可靠性框圖如圖1所示：

R1彈簧可靠性，RF摩擦可靠性，RW維護可靠性，RD電磁閥可靠性，Rb閘盤抗污染可靠性，Ry液壓站整定可靠性，Rб閘同步可靠性，

制動器的固有可靠性和使用可靠性的串聯乘積，體現了制動器的工作可靠性，即RW=R1*RA，其中RW表示制動器工作可靠性；R1表示制動器固有可靠性；RA表示制動器使用可靠性。

3 制動器失效原因分析(故障樹分析）

因為制動器的有效制動正壓力

式中A：制動缸有效作用面積；Pt：貼閘時的油壓值；P0：系統殘壓

所以，制動器的正壓力失效的基本狀態特征表現，松閘時，則可對工作油壓及閘瓦開合狀態進行監測。綜上所述，對于以上的分析，從中可以得出下列結論：對制動器故障的監控就是對制動工作油壓、閘瓦間隙進行監控。由于油壓與間隙具有隨時變化的特性，因此其參數可采取連續在線監測監控方式。而閘瓦摩擦系數可采取定期檢測方式。我們礦井提升機正常運行的過程中，也要注意對盤式制動器維修和保養，因此，可以從以下幾個方面出發，采取一些切實可行的預防措施。①將閘瓦同步貼閘能力調整到最佳狀態。②安裝監控裝置，對制動器工作狀態進行監測監控，杜絕事故的發生。③按要求調整好閘瓦間隙、殘壓值、油壓值等。④加強對電控系統的檢查維護工作。⑤加強日常檢查，及時更換閘瓦及液壓元件密封圈等。更換閘瓦時要注意，以免影響制動力矩，定期消除堵塞、及時清除油、污水等的污染。

4 結語

綜上所述，在煤礦提升過程中，礦井提升機的制動裝置是其最重要的組成部分之一，在提升機上的各保護裝置都是為制動器服務的，所以，礦井提升機的制動裝置的好壞直接影響到整個礦井生產效益的好壞，甚至關系到煤礦生產安全。上述介紹的盤式制動器有效的防止了傳統的制動裝置的可靠性能低的跌勢，因此，盤式制動裝置已經在煤礦提升機中得到了極大的推廣和應用。在一般性條件下，盤式制動裝置有很高的可靠性。我們如果能夠深刻的認識到盤式制動器的故障模式以及可靠性框架圖，了解制動裝置的故障樹分析，這些對于深刻理解礦井提升機的制動系統的可靠性具有特別重要的意義。

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