礦井提升機(jī)空動(dòng)時(shí)間的檢測與分析

文 張延平（湖南省安全技術(shù)中心）

礦井提升機(jī)制動(dòng)器在提升系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要，其功能之一是出現(xiàn)緊急情況時(shí)能安全制動(dòng)，保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行。空動(dòng)時(shí)間是提升機(jī)實(shí)施安全制動(dòng)時(shí)的一個(gè)最重要的參數(shù)，它不僅僅影響著提升機(jī)的制動(dòng)減速度，還能夠確保提升機(jī)不發(fā)生過卷事故。本文從空動(dòng)時(shí)間產(chǎn)生的原理上分析了空動(dòng)時(shí)間的組成部分，提出了科學(xué)的檢測方法，并對(duì)空動(dòng)時(shí)間不合格的整改措施提出了有針對(duì)性的建議。

一、空動(dòng)時(shí)間的定義

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《礦井提升機(jī)和礦用提升絞車安全要求》GB 20181－2006中的4.4.12條款所規(guī)定“制動(dòng)器安全制動(dòng)空行程時(shí)間應(yīng)符合：盤形制動(dòng)器不應(yīng)超過0.3s”

根據(jù)2010年版本《煤礦安全規(guī)程》第四百三十一條“保險(xiǎn)閘或保險(xiǎn)閘第一級(jí)由保護(hù)回路斷電時(shí)起至閘瓦接觸到閘輪上的空動(dòng)時(shí)間：盤式制動(dòng)閘不得超過0.3s”

根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《金屬非金屬礦山在用纏繞式提升機(jī)安全檢測檢驗(yàn)規(guī)范》AQ2020-2008第4.3.6條“安全制動(dòng)的空動(dòng)時(shí)間（自安全保護(hù)回路斷電時(shí)起至閘瓦剛接觸閘輪或閘盤的時(shí)間）應(yīng)符合下列要求”

二、空動(dòng)時(shí)間的內(nèi)容

在這里很多檢驗(yàn)人員和安全管理人員存在一個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為空行程時(shí)間即閘瓦貼合過程的時(shí)間，未準(zhǔn)確把握空動(dòng)時(shí)間的組成部分。

空行程時(shí)間即空動(dòng)時(shí)間應(yīng)該包含如下內(nèi)容并且具有時(shí)間的累積效果：

1.安全回路斷電時(shí)起，工作閘繼電器得到斷電信號(hào)并引起觸點(diǎn)動(dòng)作到新的觸點(diǎn)狀態(tài)所經(jīng)歷時(shí)間；

2.工作閘繼電器新的觸點(diǎn)狀態(tài)動(dòng)作引起液壓站主電磁閥控制繼電器斷電并引起其觸點(diǎn)動(dòng)作斷電所經(jīng)歷時(shí)間過程；

3.電磁閥控制繼電器觸點(diǎn)斷電后引起電磁閥失電并經(jīng)歷其電磁慣性的滯后時(shí)間；

4.電磁閥閥芯在失去吸合力后動(dòng)作回到失電初始狀態(tài)時(shí)所經(jīng)歷時(shí)間；

5.主閥失電后因閥芯機(jī)能狀態(tài)改變引起制動(dòng)器內(nèi)和管道內(nèi)油液向油箱回泄，直到制動(dòng)器空行程走完并使閘瓦貼上閘盤所經(jīng)歷時(shí)間。

從以上分析不難理解，空動(dòng)時(shí)間不僅僅是閘瓦貼合過程的時(shí)間，還包含各繼電器，電磁閥，油路等動(dòng)作從安全回路斷電至閘瓦完全貼合的時(shí)間。

三、空動(dòng)時(shí)間的檢測

目前比較常見的檢測方法有電秒表法和提升機(jī)智能測試儀方法，但是這兩種測試方法的共同缺點(diǎn)一是現(xiàn)場測試繁瑣，測試精度低，二是現(xiàn)場測試原始數(shù)據(jù)不好保存，不便于日后的數(shù)據(jù)分析及查閱。

現(xiàn)提出第三種測試方法—電壓法，即通過電壓的變化來確定動(dòng)作時(shí)間，然后截取前后動(dòng)作的時(shí)間差即為空動(dòng)時(shí)間，示意圖如下：

其中，安全回路電信號(hào)采取直接并聯(lián)提升機(jī)安全回路信號(hào)即可，接入存儲(chǔ)記錄儀1通道，量程依據(jù)提升機(jī)安全回路電壓等級(jí)選定。閘瓦貼合電信號(hào)接入存儲(chǔ)記錄儀2通道，量程選取為5V。閘瓦貼合電信號(hào)測試示意圖如下：

測試結(jié)果圖如下圖所示，既保證了測量的精度，又保證了數(shù)據(jù)的溯源性。

注：A為安全回路斷電時(shí)間，B為閘瓦貼合時(shí)間,B-A即為空動(dòng)時(shí)間

四、檢測注意事項(xiàng)

首先，從前面分析空動(dòng)時(shí)間的組成可以得出，影響空動(dòng)時(shí)間的因素有：閘瓦間隙調(diào)節(jié)量（直觀閘瓦間隙量）、暗藏虛假閘瓦間隙量（不可見量）、參與緊急回油的制動(dòng)器數(shù)量（成對(duì)數(shù)）、制動(dòng)器閘瓦與閘盤之間的平整度、回油通道的最小通徑、油液的粘滯度等因素。因此，檢測過程中為保證檢測參數(shù)的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，應(yīng)當(dāng)注意如下幾點(diǎn)：

1.檢測提升機(jī)空動(dòng)時(shí)間參數(shù)時(shí)，不要采用通過關(guān)油路用非試驗(yàn)閘瓦定住滾筒的方式，這樣影響了回油通路，進(jìn)而可能影響試驗(yàn)結(jié)果，建議采用定車裝置定住滾筒的形式進(jìn)行試驗(yàn)；

2.檢測時(shí)因閘瓦暗藏虛假閘瓦間隙量或者閘瓦與閘盤之間的平整度等因素，建議每個(gè)試驗(yàn)閘瓦至少進(jìn)行三次測試；

3.根據(jù)動(dòng)量定理ft=△mv可知，制動(dòng)減速度過大時(shí)容易造成對(duì)人的沖擊傷害或者蹬罐事故，因此有些提升機(jī)采用了二級(jí)制動(dòng)的形式，故空動(dòng)時(shí)間的檢測僅針對(duì)一級(jí)制動(dòng)閘瓦。

五、不合格的整改措施

當(dāng)空動(dòng)時(shí)間檢測不合格時(shí)，可從如下幾方面進(jìn)行整改：

1.檢查制動(dòng)系統(tǒng)(盤式閘及塊閘)，尤其是液壓站和制動(dòng)器的動(dòng)作情況，調(diào)整閘瓦間隙，緊固連接機(jī)構(gòu)，必要時(shí)對(duì)制動(dòng)盤進(jìn)行拆卸清洗；

2.檢查和更換各部分的潤滑油，清洗部分潤滑系統(tǒng)中的部件（如油泵、濾油器及管路等；

檢查和調(diào)整電氣設(shè)備的繼電器、接觸器和控制線等，必要時(shí)進(jìn)行更換。