多繩摩擦式礦井提升機機械制動裝置與液壓站選型的研究

王 聰（北方重工集團有限公司工程成套分公司，遼寧 沈陽 110141）

多繩摩擦式礦井提升機機械制動裝置與液壓站選型的研究

王 聰
（北方重工集團有限公司工程成套分公司，遼寧 沈陽 110141）

摘 要：本文介紹了多繩摩擦式礦井提升機機械制動裝置的制動原理與液壓站選型，以及多繩摩擦式礦井提升機安全保護設計。

關鍵詞：礦井多繩機械制動裝置；液壓站；制動裝置

1 多繩摩擦式礦井提升機機械制動裝置的制動原理與液壓站選型

1.1 多繩摩擦式礦井提升機的機械制動裝置。多繩摩擦式礦井提升是一種在礦井運輸中廣泛使用一種設備，礦井提升系統的類型眾多，根據提升對象可以分為：主井提升、副井提升，根據井筒的提升角度可以分為：豎井和斜井等。其中多繩摩擦式礦井提升機主要是由電動機、減速器、摩擦輪、制動系統和深度指示系統、測速限速系統等組成。其中制動系統是其的主要組成部分之一，其是由執行機構和傳動機構所組成的，其中執行機構是指直接與制動盤相接觸的部分，多為制動盤結構，其中傳動機構則是用來控制并傳遞一些力矩，現今，隨著科技的進步，在制動機構中多使用的是油壓盤式制動系統，相對于原先所采用的油壓或者是氣壓塊式制動系統具有制動速度快，不容抱死等優點。制動系統工作制動時，緊急制動可采用手動或自動的制動方式。手動操作時，由司機進行，自動操作時，緊急制動由提升設備的保護裝置進行，工作制動由行程調節進行。

制動原理：多繩摩擦式礦井提升機采用的是盤式制動器，與傳統觀的抱軸制動的方式不同的是盤式制動器采用的是與汽車制動相似的剎車盤來進行礦井提升機的制動，同時由于盤式制動器相對于原先的抱軸制動，面積更大、機構緊湊，安全可靠，具有更高的散熱效果，而且閘的副數可按需要靈活增減，當閘磨損嚴重時更換更為方便。它是近二十年來移植到礦井提升機上的一種新型制動器，其制動是依靠蝶形彈簧的彈力來驅動閘與摩擦盤接觸的，相較于依靠電機的抱軸方式，響應速度更換，可靠性更高，其制動數據表明，其從接到信號到制動僅用時不超過0.3s，時間非常短。

盤式制動器主要制動方式是通過電信號來控制液壓油壓松閘，松開后的蝶形彈簧依靠其自身彈力來驅動活塞通過聯結軸推動筒體閘瓦向右運動，使閘瓦與盤式制動器進行摩擦接觸，從而完成多繩摩擦式礦井提升機的制動。同時當閘瓦與制動盤相接觸后，活塞將會受到蝶形彈簧的力與制動油壓所產生的壓力的共同作用。當油缸中的油壓為0時，即蝶形彈簧所產生的壓力直接作用于摩擦盤上，此種方式下為全制動狀態，而當油壓的壓力要大于蝶形彈簧所產生的壓力，即蝶形彈簧的作用力不作用到摩擦盤上，此時為全松閘狀態，通過調節油壓的大小即可調節作用在摩擦盤上的力的大小，從而達到調節制動力的的目的。

1.2 多繩摩擦式礦井提升機液壓站。液壓站的主要用途是向盤式制動器供應不同壓力的壓力油，以控制盤式制動器的工作制動力矩，進行工作制動，以滿足提升機的實際操作需要。并且在安全制動時，能迅速回油，實現二級制動。

多繩摩擦式礦井提升機的液壓站液壓系統功能及工作原理如下所述：多繩摩擦式礦井提升機的制動是通過使用電液調壓裝置來控制液壓系統中的溢流閥的壓力，從而達到控制系統壓力的目的，而壓力的改變直接的結果就是油缸中作用于活塞的壓力的變化，通過測量最大的系統工作油壓，同時通過調節溢流閥中的定壓彈簧壓緊程度，從而確保系統的壓力在可調節的范圍內。當多繩摩擦式礦井提升機的制動系統工作時，安全電磁鐵失電，電液調壓裝置中的滑閥處于最上面的位置，切斷了壓力油的通路，從而使得油缸中的液壓油直接回到油箱中，液壓油缸并不產生壓力，蝶形彈簧快速動作，制動系統工作。同時制動器通過安全閥的節流閥，以較緩慢的速度回油，產生二級制動力矩。并可用調節安全伐的節流桿位置，來改變二級制動特性。節流桿在上面時，只是一級制動。

2 多繩摩擦式礦井提升機安全保護設計。礦井提升機通常安裝在地面上，其主要是通過鋼絲繩來傳遞動力，從而達到提升井筒內的提升設備的目的，由于井上井下只能同提升機來進行溝通與物資傳遞，多繩摩擦式礦井提升機的工作十分繁重，因此，需要做好多繩摩擦式礦井提升機的安全保護工作以及日常的維護保養工作，如果發現多繩摩擦式礦井提升機存在安全隱患需要及時進行處理，避免安全事故的發生。同時，礦井的管理人員需要加強對多繩摩擦式礦井提升機的管理工作，提升設備的安全保護設施，從而保障多繩摩擦式礦井提升機的正常運行。

2.1 提升容器的防墜器。為了保證提升人員的安全，在進行升降的提升罐籠上必須添加一定的安全保護裝置，保護乘坐提升機的人員與物資的安全。由于本設計應用于主井提升，且為單一提升，所以不需安裝防墜器。

2.2 防止過卷裝置設計。裝設防止過卷開關：根據國家的相關規定，在提升容器運行超過正常的停車位置0.5m時，必須具備相應的保護裝置能夠在故障發生時及時的切斷控制電源，并能使安全閘發生作用，這要依靠安全防止過卷開關及過卷保護回路來實現。防止過卷裝置通常是使用行程開關，裝在井架上，位于提升容器的上方，同時也安裝在深度指示器相應的位置上。行程開關是串聯在提升機電控系統的安全制動電磁鐵保護回路內，一旦開關被壓觸，則需要控制切斷電機的接觸器，切斷電動機的電源，與此同時保護回路斷電，安全閘立即動作。

2.3 圓尾繩的安全設施。圓尾繩在運行中，受到軸向力的作用產生旋轉，為消除這種旋轉的軸向力，而裝設了圓尾繩的回轉裝置。除此之外，還要設置圓尾繩的導向裝置和尾繩環監視開關。

結語

本設計的多繩摩擦式礦井提升機大大降低了箕斗運行阻力，使提升機電耗量大大降低，配套機械制動裝置和液壓系統使設備運行更加穩定，所以本設計方案在經濟運行方面是可行的。

參考文獻

[1]初訓/國家安全生產監督管理總局宣傳教育中心.主提升機操作工[M].北京：冶金工業出版社，2006.

[2]國家煤礦安全監察局.煤礦安全規程[S].

中圖分類號：TD534

文獻標識碼：A