礦井提升機(jī)空動(dòng)時(shí)間測試方法的研究

周 建

（長沙礦山研究院有限責(zé)任公司，湖南 長沙410012）

礦井提升機(jī)是目前我國礦山使用量最大的提升運(yùn)輸設(shè)備之一，設(shè)備能否安全運(yùn)轉(zhuǎn)，直接關(guān)系到礦山企業(yè)生命財(cái)產(chǎn)的安全。礦井提升機(jī)一旦發(fā)生安全隱患，很容易引起群死群傷的事故。制動(dòng)閘在提升機(jī)的組成中是至關(guān)重要的一個(gè)部件，當(dāng)提升機(jī)出現(xiàn)故障或安全隱患時(shí)，制動(dòng)閘能夠安全有效的實(shí)施制動(dòng)，即能保證減少安全事故的發(fā)生。為了保證提升機(jī)的正常運(yùn)行，應(yīng)定期對制動(dòng)閘進(jìn)行測試與調(diào)試，而空洞時(shí)間的測試項(xiàng)目是制動(dòng)閘性能的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。一旦測試數(shù)據(jù)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)對制動(dòng)閘進(jìn)行調(diào)試與整修，直到數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求為止。為此，本文對空洞時(shí)間的測試方法進(jìn)行了探討和研究。

1 礦機(jī)提升機(jī)的組成

礦機(jī)提升機(jī)主要由以下部件組成：電機(jī)、減速機(jī)、卷筒、制動(dòng)閘、制動(dòng)盤、液壓站、電控裝置等。結(jié)構(gòu)簡圖見圖1所示。其制動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)主要是制動(dòng)盤和制動(dòng)閘，見圖2所示。

圖1 提升機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖

圖2 制動(dòng)閘、制動(dòng)盤簡圖

2 提升機(jī)盤形制動(dòng)器工作原理

提升機(jī)盤形制動(dòng)器靠碟形彈簧產(chǎn)生制動(dòng)力，由液壓站供油而實(shí)現(xiàn)松閘，屬于失效安全型制動(dòng)方式。安全制動(dòng)時(shí)，首先由緊急停車開關(guān)給出指令，安全回路發(fā)生斷電。電控系統(tǒng)將指令傳達(dá)給液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)實(shí)施回油動(dòng)作，使得制動(dòng)閘失油從而碟簧動(dòng)作由制動(dòng)閘瓦夾緊制動(dòng)盤以實(shí)施制動(dòng)。

3 測試方法

在AQ 1035—2007《煤礦用單繩纏繞式礦井提升機(jī)安全檢驗(yàn)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)中，對安全制動(dòng)空行程時(shí)間的定義為：“安全制動(dòng)時(shí)，從發(fā)出制動(dòng)指令到閘塊與制動(dòng)盤或制動(dòng)輪接觸時(shí)的間隔時(shí)間。”且該標(biāo)準(zhǔn)中第6.8.8條對盤形制動(dòng)器空動(dòng)時(shí)間的要求為：“盤形制動(dòng)閘不應(yīng)超過0.3s”[1]。從標(biāo)準(zhǔn)上的定義理解空行程時(shí)間即為從安全回路斷電時(shí)間點(diǎn)開始，到制動(dòng)閘閘瓦與制動(dòng)盤剛接觸上之間的時(shí)間間隔。根據(jù)該理解首先應(yīng)測試出安全回路斷電的時(shí)間點(diǎn)，此時(shí)在安全回路電信號(hào)上并聯(lián)存儲(chǔ)記錄儀一個(gè)信號(hào)通道進(jìn)行連接。當(dāng)安全回路通電時(shí)，存儲(chǔ)記錄儀就會(huì)采集到一個(gè)電壓信號(hào)。

一旦安全回路發(fā)生斷電，電壓瞬間下降到零值，存儲(chǔ)記錄儀曲線圖中采集到這個(gè)變化點(diǎn)的位置即為空洞時(shí)間的起始時(shí)間點(diǎn)。另一路時(shí)間點(diǎn)的采集就是制動(dòng)閘閘瓦與制動(dòng)盤剛接觸上這個(gè)時(shí)間點(diǎn)的位置。我們用錫箔紙裹住一根細(xì)電線粘貼在制動(dòng)器閘瓦上，然后串接一個(gè)24V電源，電源的另一端用錫箔紙粘貼在制動(dòng)盤上。用存儲(chǔ)記錄儀的另外一個(gè)通道接入此回路，這時(shí)這路電信號(hào)是一個(gè)斷開信號(hào)，一旦制動(dòng)器閘瓦與制動(dòng)盤接觸，閘瓦上的錫箔紙與制動(dòng)盤上的錫箔紙形成一個(gè)電壓信號(hào)回路，這時(shí)存儲(chǔ)記錄儀就會(huì)采集到一個(gè)24V的電壓信號(hào)。曲線圖的另一路上的電壓由零值瞬間上升到24V。此時(shí)采集到這個(gè)電壓值變化的點(diǎn)即為空動(dòng)時(shí)間的結(jié)束點(diǎn)。

圖3 空動(dòng)時(shí)間曲線示意圖

在曲線圖的時(shí)間軸上截取起點(diǎn)到結(jié)束點(diǎn)的時(shí)間段差值即為空動(dòng)時(shí)間。曲線圖見圖3，圖中C點(diǎn)到D點(diǎn)即為安全回路斷電時(shí)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，E點(diǎn)到F點(diǎn)即為制動(dòng)閘瓦與制動(dòng)盤接觸時(shí)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，AB段之間的時(shí)間差值即為空洞時(shí)間。

礦機(jī)提升機(jī)空洞時(shí)間測試的場景主要分為兩種。一種情況為在礦井提升機(jī)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行測試，一般生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)力量充足，也有相應(yīng)的礦井提升機(jī)試驗(yàn)臺(tái)，這種情況下相對來說比較容易，安全系數(shù)高。另外一種情況是在礦山使用現(xiàn)場進(jìn)行測試，由于礦山現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，操作工普遍技術(shù)力量不足，所以在測試開始前應(yīng)跟相應(yīng)的操作人員做好充分溝通與準(zhǔn)備工作，確保測試工作順利進(jìn)行。

空動(dòng)時(shí)間測試出來的結(jié)果如大于0.3s即不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)對制動(dòng)閘進(jìn)行重新調(diào)試，調(diào)試完畢后重新測試，直到滿足要求為止。

4 結(jié)論

本文依據(jù)AQ 1035—2007《煤礦用單繩纏繞式礦井提升機(jī)安全檢驗(yàn)規(guī)范》的規(guī)定，對礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)空洞時(shí)間的測試方法進(jìn)行了分析，針對不同測試環(huán)境提出了注意事項(xiàng)，總結(jié)了礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的空動(dòng)時(shí)間應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，為礦山使用單位和生產(chǎn)制造企業(yè)在礦井提升機(jī)制動(dòng)器的安裝和調(diào)試中提供了技術(shù)參考。