主提升机液压制动系统的改善分析

Internal Combustion Engine &Parts
0引言
主提升机在矿山开采中起到很重要的作用，一般运用在井下人员、物料的提升和下放工作中，煤矿主提升机具有良好的性能，广泛运用在各种矿山以及各种行业。

主提升机是很典型的一种机电液一体化产品，其液压制动系统构成部分有：泵站、油管与盘型制动器。

斜井（立井）主提升机液压制动系统状态监测装置可以监测制动系统中各项重要的参数，操作人员根据监测所得数据，对系统的运行状态进行分析和针对性维修，避免在使用过程中出现系统存在故障运行情况。

1主提升机的工作原理和类型
主提升机的工作原理是电机拖动减速箱带动滚筒，制动系统使用的是盘型制动装置，采用液压制动站提供液压油进行敞闸，制动器内部由蝶形弹簧制动。

液压制动系统在矿井提升机运行中的作用有以下几点：①提升机停车时制动闸有效闸住提升机制动盘实现安全停车；②在提升机减速阶段提供制动力矩使矿井提升机减速。

③如矿井发生紧急情况或者发生安全事故的时候，迅速安全闸住主提升机保护提升系统。

按照转动的方式，主提升机可以分为全液压传动式和机械传动式。

按照滚筒数量与结构划分，可以分为单滚筒缠绕式、双滚筒式、摩擦轮式。

我国煤矿提升机的研制与运用晚于欧美国家十多年，同时也是在为满足煤矿安全生产的需求上发展起来的。

2主提升机发展存在的问题
①目前主提升机的自动化水平较低，一直以来都需要人工操作、人工监控，效率低且冲击震荡明显，对其效率存在较大影响，安全性能相对较差。

主提升机主要依靠人来监控以及识别各种仪器，人工操作存在随意性，因此在设备启动、运行、减速中出现随机的可能性较大。

提升机在负载的惯性下加速度明显增加，从而导致运行中存在安全隐患。

②主提升机主要使用的手动开环控制操作方式，在提升机运行中各项动态性能处于可控的范围内，导致精度降低。

③自从新中国成立之后，主提升机的出现，提升机的驱动系统和制动系统工作，协调性一直存在问题，影响提升机的运行安全。

④盘型制动系统故障的原因有蝶形弹簧刚度的变化和闸瓦间隙过大，摩擦系数降低等等。

3盘型制动系统的研究
①闸瓦摩擦因数是指闸瓦与制动盘之间的一个摩擦因素，当系统处于确定的情况下，人们会认为闸瓦摩擦因数是一个常数。

在实际的使用过程中，施工现场的温度、湿度、工作状况等都会影响闸瓦摩擦因数。

②盘型制动闸松开之后，闸瓦和制动盘之间的距离也就是理论上的闸瓦间隙，盘型制动闸完全合闸的情况下，弹簧的压缩量就被称为弹簧预压量。

弹簧预压量与闸瓦间隙之间的关系十分密切，如果间隙变大弹簧预压力将降低，制动力矩就会不足。

③闸瓦间隙与空动时间之间的关系，空动时间就是制动开始到闸瓦瞬间接触制动盘所使用的时间，闸瓦间隙变大之后，盘型制动闸制动中空动时间也相应变长，造成制动距离拉长。

④弹簧刚度系数的关系，在频繁使用的过程中，蝶形弹簧会出现金属劳损的情况导致弹簧刚度系数减小，制动力矩不足导致制动失效的情况出现。

⑤液压油在使用的过程中如果受到污染，杂质流入到盘型制动闸工作腔中，盘型制动闸油路受到阻碍，由于油液不能及时回流到油箱内，导致工作残余压力过大难以及时实施制动，出现制动距离增长或制动失效。

⑥制动盘偏摆量，也就是制动盘偏离正常位置的幅度后，由于制动盘摆动过大，因此与制动盘的贴合度降低，制动面积不足，从而导致制动力不稳或不足，从而影响提升机的正常工作。

4盘型制动系统改善4.1闸瓦间隙距离
按照煤矿安全生产的规定，闸瓦间隙不得大于2毫米。

在测量上需要选择位移传感器测量闸瓦间隙的距离。

如使用差动式位移传感器测量闸瓦间隙，制动开始之后传感器测量杆会随着闸瓦的移动而移动，制动完成之后所有的距离就是测量后得到的闸瓦间隙。

4.2空动时间
按照煤矿安全生产对于制动闸空动时间的规定，盘型制动装置不得超过0.3s ，可以使用机械装置与虚拟仪器相结合的方式，监测空动时间。

将机械装置在闸座上，制动开始之后机械装置与闸瓦一起对着制动盘移动，在闸瓦与制动盘接触的瞬间闭合产生贴闸信号，在制动结束之后闸瓦
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—作者简介:米军（1985-），男，宁夏固原人，本科，研究方向为提升
机液压制动系统的改善分析。

主提升机液压制动系统的改善分析
米军
（国家能源集团神华宁煤红石湾煤矿有限责任公司，灵武750410）
摘要:目前的主提升系统,在控制运行过程中主要采用手动开环系统,其自动化水平不足且控制精度不高,影响矿井提升的效率
与安全生产。

本文作者基于对这方面的接触和认识,就主提升机液压制动系统在运行过程中存在的问题和隐患,通过研究和分析,提出了液压制动系统的改善方式,这对于主提升机控制系统的设计和改造有很现实的意义。

关键词:煤矿主提升机;液压制动系统;改善方式
0引言
航天事业自成立之初就注定是一个以国家为主导的行业。

前苏联发射第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”，开启了人类探索宇宙的大门。

1969年7月16日，阿波罗11号由土星五号将三人送上月球，阿姆斯特朗和奥尔德林在月球表面进行了两个多小时的行走。

而同时期的苏联就没有这么幸运了，用于登月的N1火箭四次发射，一次都未成功。

美国依靠强大的F-1发动机（土星五号发动机）在这一阶段的太空竞赛中胜出。

以国家为主导的太空探索，成本控制并不是需要考虑的主要因素。

以NASA的发射活动为例，一次发射就要3.5亿美元，如果算上卫星成本会更高，为了降低发射成本，NASA允许商业公司承担部分发射任务。

本文将从商业航天所带来的技术突破入手，探讨在商业航天公司的影响下，未来火箭技术的发展趋势。

1商业航天的兴起
NASA的主要发射项目，除了航天飞机外，都是ULA （由世界两大军火公司——
—洛克希德马丁公司和波音公司共同成立的联合发射联盟公司）提供的德尔塔4和宇宙神5号火箭执行，但这两型火箭发射费用昂贵，而且准备周期漫长，NASA早已经对此相当有怨言。

2011年，美国相继退役了所有的航天飞机，作为世界航天强国的美国竟然面临数年无法将宇航员送入太空的窘境，只能租用老对手俄罗斯的联盟号载人飞船往返国际空间站，不仅要付出高昂的费用，还要冒着极高的战略风险。

因此，NASA很早就开始了培养合适的商业航天公司的计划[1]。

在早期的商业航天公司竞争中，SpaceX脱颖而出。

商业航天公司与国家主导的航天工程最大的不同，就是在成本控制上。

商业航天公司为了盈利需要严格控制成本。

SpaceX公司一开始就以重复利用火箭进行成本控制，猎鹰九号也多次实现了回收后重复发射，据埃隆·马斯克叙述，此项技术（火箭回收）将节约80%的成本。

从此，火箭回收技术成为人们热议的话题，而且在多次回收成功之后，火箭回收技术已经趋于成熟。

国内新成立的商业航天公司也都以可重复发射火箭为主要研究方向[2]，研究开发能够回收的运载火箭。

在可以遇见的未来，可重复使用火箭能够取代一部分火箭发射任务，在中小型发射任务的竞争中更具优势。

新兴商业航天公司为航天事业注入了新鲜血液，同时也对未来火箭技术发展造成一定影响。

除了前文提及的可回收火箭，还有就是最近成功发射的重型猎鹰。

重型猎鹰采用27台梅林-1D发动机并联，芯级直径3.7米，近地轨道运载能力达到63.8吨，地球同步轨道运载能力为26.7吨，起飞质量1420.8吨，起飞推力2280吨。

梅林-1D+发动机地面推力可以达到86.2吨，发动机推重比高达199。

重型猎鹰首发完成了火箭全面测试，而第二次发射迈入了商业航天发射领域，第三次发射则拿到了至关重要的军用载荷发射。

军用载荷发射任务对于火箭的可靠性要求非常高。

重型猎鹰获得军用载荷的发射订单，也在一定程度上证明了其技术的成熟性。

重型猎鹰三次发射成功，不仅对这个民营商业公司意义非凡，也是世界航天史上的一个具有里程碑意义的事件。

这代表着重型猎鹰在技术上已经成熟，证明了其多发动机并联技术的可靠性。

2N1火箭的失败
未来航天发展，发展重型火箭已经成为各国共识。

重型火箭[2]是指具备了发射低、中、高不同地球轨道不同类型
多发动机并联技术在未来运载火箭设计中的可行性
艾靖博
（甘肃省兰州第一中学，兰州730030）
摘要:在SpaceX公司成功发射重型猎鹰火箭之后,各个商业航天公司逐渐进入人们的视线,并且对航天事业未来发展产生了一定影响。

商业航天公司以控制成本为目的,实现了助推器回收技术和多个小推力发动机并联控制技术等一系列突破性成就,这些技术的成功对未来火箭技术的发展都是一种有价值的参考。

本文将对这种影响趋势进行探讨,并总结商业航天公司发展模式对我国未来航天事业发展的借鉴意义。

关键词:商业航天;运载火箭;发动机并联
带着机械装置移动离开制动盘动触头恢复到原本的位置。

4.3制动盘偏摆量
使用非接触式电涡传感器检测制动盘偏摆量，传感器安装在同一水平位置。

启动系统之前将制动盘调整到正确的位置记录下传感器的数值。

系统启动之后制动盘发生偏摆，传感器设置两个，两个传感器数据发生变化，可以根据数据计算出制动盘的偏摆量。

5结语
矿井设备的更新与生产的提升对主提升机提出了更高的要求，改变手动控制方式满足煤矿生产需求，对于煤矿的现代发展有着现实的意义。

同时不断改善盘型制动系统的制动性能，增强其可靠性，在矿井工作环境下，可以更好的适应工作环境和要求。

参考文献:
[1]刘浩博.JYL6313液压制动系统在矿井提升机中的应用[J].机械管理开发，2018，33（10）：173-174.
[2]周广林，张继通，刘训涛，等.基于模糊动态故障树的提升机盘式制动系统可靠性研究[J].煤炭学报，2019，44（02）：639-646.。