益新礦老副井制動系統改造

摘要：益新煤礦前身是鶴崗礦務局新一煤礦，為新中國成立后的第一對立井，由前蘇聯列寧格勒設計院設計，1950年9月21日動工興建，1955年9月20日竣工投產，設計能力0.90Mt/a。經歷數次技術改造、擴大井田范圍、水平延深，至1985年三水平延深改擴建工程投產，礦井二、三兩個水平同時生產，設計生產能力提高到1.80Mt/a。1989年開始進行四水平延深改擴建工程。提升量增加水平延伸，原有制動系統不能滿足生產需要。對副井絞車系統進行改造，由風動平移式改為液壓徑向制動系統。

關鍵詞：制動系統；礦井提升機；風動平移式；液壓徑向制動

中圖分類號：TD534 文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2012）01-0138-02

一、徑向制動系統是專為各種抱閘式礦井提升機系統設計用于改造現有的礦井提升機制動系統

抱閘式制動系統，由于原來設計技術的落后，使得制動系統的各項制動性能指標不能滿足現今礦井提升機安全制動要求，更不能滿足現行的“煤礦安全規程”的各項技術指標，因此，對這類抱閘式礦井提升機制動系統進行改造。我們現在常規使用的盤式制動系統中盤閘的制動力是軸向產生的，而抱閘式制動系統要利用原有的制動輪，故此，改造的制動系統制動力是延著制動輪徑向施加到制動輪上，所以，我們稱這類經改造的制動系統為“徑向制動系統”。其作用原理與盤式制動器一樣，均為彈簧直接作用在制動閘瓦上，采用油壓升壓松閘，降壓緊閘。由此改造而帶來的優點是：在盡可能少的改動原設備的情況下，使提升機的制動系統的各項技術指標滿足“煤礦安全規程”的相關條款的要求，滿足礦井提升機運轉的各項工藝要求，是一種快捷方便的改造方法。

二、功能及結構

（一）制動系統的組成

如圖1所示。高壓徑向制動系統是由徑向制動器支架（3）、制動單元（4）、中高壓液壓站、與基礎聯接的基礎鋼架（2）、拉桿裝置（5）、支撐槽鋼（6）及油路等部分組成。

基礎鋼架、徑向制動器的支架、拉桿裝置、支撐槽鋼形成了一個固定的受力框架，這個堅固的框架承受著所產生的制動力及制動力矩的反作用力。足夠的框架剛度，保證了制動力及制動力矩直接作用在制動輪上。

（二）制動單元的組成

徑向制動器中的制動單元由兩組碟形彈簧（9）、兩個碟簧調節芯軸（3）、兩個頂桿（或傳感器）（10）、兩個調節螺柱（2）、一套松閘油缸裝置（5）、一個松閘拉臂（4）、一個制動閘瓦裝置座板（13）及制動器主體等部分組成。

制動閘瓦與其底座將安裝在制動閘瓦裝置座板上，其兩端有調整墊片，可調整閘瓦圓弧中心上下的偏移誤差，使閘瓦圓弧與制動輪完全貼合。

（三）作用原理

基礎鋼架、徑向制動器支架、拉桿裝置、支撐槽鋼形成了一個固定的承力框架，用地腳螺栓及支承槽鋼固定在水泥基礎上。各制動單元被支承在這個有足夠剛度的框架上。

由于其動作原理與盤式制動器完全相同，液壓站的調節性能及二級制動性能與盤形制動器的液壓站完全相同，故其制動性能與盤形制動器的性能完全一致，不僅滿足了礦井提升機的需要，也完全滿足了“煤礦安全規程”的相關要求。

（四）結構簡介

如圖1所示。基礎鋼架（2）支承在水泥基礎上，徑向制動器支架（3）坐在其上并用拉桿（5）拉住而使其不產生后傾力矩，拉桿裝置（5）在徑向制動器的受力上尤為重要。在基礎鋼架（2）的后面支有支撐槽鋼（6），前面成對的鋼架之間也拉有槽鋼（1）。徑向制動器支架與基礎鋼架螺栓聯接為一體，其制動中心高與原卷筒中心高相同。

每個徑向制動裝置的制動單元，被裝設在徑向制動裝置的支架上，其結構如圖2所示：

制動閘瓦及底座裝配在制動閘瓦裝置座板上，該座板中間的滑動筒體承受了制動力矩產生的周向力，使閘瓦能沿制動輪的徑向平移；兩端的短筒體使制動閘瓦座板不會繞中間的滑動筒體作旋轉運動，從而保證了制動閘瓦的徑向平移。

制動閘瓦座板，通過頂桿、調節螺柱、碟簧調節芯軸、拉緊螺栓及螺母與松閘拉臂聯為一體。松閘拉臂在油缸作用下運動時，制動閘瓦與其一起沿徑向運動，使閘瓦離開制動輪，制動閘瓦座板在彈簧作用下運動時，松閘拉臂也與其一起沿徑向運動，閘瓦向制動輪靠近直至制動。

三、徑向制動系統的調整及試車

1．制動力的調整。

2．閘瓦間隙的調整。

3．中高壓液壓站的調試。

4．制動系統油壓值的調試。

5．按以上數據及方法調整完成后，進行磨閘瓦。要求在無負載條件下進行磨閘，磨閘過程中應注意，油壓不能低于（Px～1.5）MPa，同時注意閘輪溫升，其最高溫度不能超過100℃。磨閘瓦過程中要逐漸調整磨閘力，一般電機電流不要高于0.8倍的額定電流。磨閘時間一般需要48小時左右，可采用一張復寫紙疊一張白紙的辦法在冷閘輪狀態下進行閘瓦接觸面積的實測，當確認接觸面積大于60%后方可進行空車及負荷試車。

7．空車試車：確認無誤后方可進行負荷試車。

8．負荷試車。

9．投入正常運轉一個月后，認為有必要時再進行全負荷緊急制動試驗。

10．通過使用達到滿意的效果。

改造前后比較：

改造前，該絞車制動系統為原蘇聯設計的風動平移閘系統，1955年投入生產使用至今一直沒有改造過，原系統維護困難配件奇缺，經常影響生產，各種閥時有竄風現象，危及提升安全。現改成徑向液壓閘，維護簡單、可靠性高。

制動閘空動時間為0.1秒，二級制動油壓4MPa，二級制動延時3秒，最大松閘油壓8.5MPa。

改造前由于該制動系統老化用于維護及配件費用高，每年達5萬元，另外每年要更換一次木閘瓦，需費用3萬元。

改造后維護費用很低，只需更換易損件，更換液壓站油。每年需2萬元，計每年可節省維護及配件費用約6萬元。

作者簡介：欒紀星（1963-），男，山東聊城人，龍煤集團鶴崗分公司益新煤礦動力科工程師。

（責任編輯：葉小堅）