多绳摩擦式提升机制动系统常见事故原因分析与处理方法

多绳摩擦式提升机制动系统常见事故原因分析与处理方法
发表时间：2019-06-03T09:06:23.357Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：赵柏
[导读] 矿井提升设备特别是矿井提升机发生故障，不仅直接影响井下生产，而且对职工的生命安全造成重大威胁。

内蒙古鄂尔多斯市乌审旗蒙大矿业内蒙古鄂尔多斯市 017300
摘要：我们通过对多绳摩擦式提升机实际使用过程中制动及安全保护措施的理论研究，对提升机的实际使用及维护有一定的指导作用。

关键词：多绳摩擦式；提升机；制动；安全保护措施；研究
矿井提升系统是煤炭生产中至关重要的一个环节，是联系井下与地面的纽带。

矿井提升设备特别是矿井提升机发生故障，不仅直接影响井下生产，而且对职工的生命安全造成重大威胁。

一、多绳摩擦式提升机工作原理
按工作原理的不同，矿井提升机大体可以归纳为两大类，一是单绳缠绕式矿井提升机，二是多绳摩擦式矿井提升机。

单绳缠绕式提升机适用于浅、斜井。

在埋深大的矿井以及提升强度比较高的矿井优先选用多绳摩擦式提升机。

多绳摩擦式提升机与单绳缠绕式矿井提升机的不同在于其钢丝绳与主导轮的缠绕固定方式，多绳摩擦式提升机的钢丝绳被设置在滚筒摩擦衬垫上。

提升钢丝绳首绳的两端通过首绳悬挂装置分别吊挂在罐笼、箕斗、平衡锤顶部，平衡尾绳通过尾绳悬挂装置悬挂于罐笼、箕斗、平衡锤的下部。

当罐笼、箕斗需要运行时，电机驱动滚筒旋转，钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦力，带动钢丝绳运行，最终完成提升机的运行工作。

二、液压制动系统的可靠性分析
液压系统主要由电机泵装置、控制阀组、油箱滤油器和蓄能器等元件组成。

从液压系统的性能和使用功能方面分析，其可靠性主要包括液压元件的工作可靠性、各种制动工况的可靠性、电控系统的可靠性以及日常维护的可靠性。

液压元件的可靠性是指油泵、电磁换向阀、溢流阀、电机等工作元件能在规定的时间内可靠地动作完成液压系统的功能。

其可靠性往往受油路是否畅通，是否存在泄漏，本身的质量，外界环境以及维护、检修质量等因素影响。

因此，应对电磁阀进行故障检测。

各种制动工况(包括工作制动)应根据司机操作手柄的位置稳定地、灵活地反映液压系统的油压值，产生相对应的制动力矩。

而安全制动是指在提升过程中发生紧急情况能够及时可靠地闸住提升机，从而避免过卷、过放、墩罐和断绳等恶性事故的发生。

三、事故原因
1.液压系统与管路存在污染。

液压站为提升机的核心部件，用以控制制动器工作。

其油液经长期使用会发生污染，污染的油液中难免存在一些颗粒物，该类颗粒物可能导致一些液压元件被堵塞或卡死，如溢流阀阀芯堵塞等。

制动时系统会出现回油不畅，甚至无法回油的现象，由此引发制动器制动速度过慢甚至无法制动。

2.液压站系统残压过高。

液压站残压的高低直接影响提升机的操作性能，即残压高，开车时工作油压上升快，相应松闸速度也较快；残压低，制动时回油速度慢，相应合闸速度也较慢。

尤其是紧急制动时，容器运行距离过长，易引发安全事故。

考虑到正常开车时，如松闸太慢将不便于提升机操作，故而一般对残压最低值也有相应的规定旧J。

不同种类的液压站根据系统工作压力等级，对系统残压也有不同的要求。

造成残压过大的原因通常为相关参数调整不当，如TEl31型液压站，电液调压装置控制杆上的挡板与喷嘴距离过小或溢流阀节流孔较大为主要原因。

3.制动系统管路中残留有空气。

系统管路每次打开时，外界空气便会进入。

空气进入液压系统会在油液中形成气泡，直接导致系统压力不稳定。

盘形制动器制动时，由于该类空气的存在，易导致制动速度缓慢。

4.制动器碟形弹簧力量不足。

盘形制动器由碟形弹簧提供制动力，制动力的大小通过调整碟形弹簧预紧力来实现。

预紧力过大会造成制动速度过快，预紧力过小则导致制动力不足。

另外，碟形弹簧在频繁使用后会出现疲劳、损坏等现象，如弹簧发生断裂等，此时弹簧力严重下降，致使制动力不足。

实践中，经常发现制动器的整组碟形弹簧中有一片或数片出现损坏的情况，不经仔细检查很难发现，给制动系统运行埋下了较大的安全隐患。

5.制动器闸瓦间隙偏大，接触不良或两侧制动力不均。

①制动器闸瓦间隙超标造成空动时间过长，提升机在安全制动时要求在确保不发生过大冲击的情况下，制动速度尽可能快，以确保及时停车，因此，在制动力等其他参数符合要求的前提下，应严格控制盘形制动器的空动时问，闸瓦与制动盘间的大小为影响空动时间的主要因素，故须作为重要因素控制；②闸瓦与制动盘接触面积不足，新安装或更换的闸瓦未经正确磨合，闸瓦与制动盘的接触面积不足致使制动力达不到设计值，此外，由于接触面积不足，闸瓦与制动盘的局部接触压力过大，易造成
闸瓦或制动盘过度发热和摩擦损坏；
6.衬垫与首绳问摩擦力不足。

摩擦式提升机是依靠首绳与摩擦衬垫绳槽问产生的摩擦力来传递动力。

制动时若首绳与摩擦衬垫之间发生滑动(滑绳)，即便制动器能够将主轴装置正常闸住，也无法实现安全制动。

使用中，衬垫各绳槽如磨损不均，绳槽直径则会产生偏差，相应的各绳松紧不同，承载不同，各绳与摩擦衬垫之问的摩擦力也将不同，情况严重时可能引发滑绳事故。

此外，摩擦衬垫老化、风化等因素也会造成摩擦力过小而产生滑绳事故。

四、对策
1.保持液压系统与管路清洁。

液压站宜定期进行清洗、换油(每6个月清洗1次，每12个月换油1次)。

频繁清洗或更换过滤器及滤芯，保持管路及阀芯通畅。

加入新油时宜进行过滤。

每班手动检查各电磁阀的动作是否灵活，发现卡紧、卡死现象应立即处理H1。

2.严格控制液压站残压。

TEl31、TEl61J型液压站的残压宜控制在0，3～0．5 MPa，E143型为0．8～1．0 MPa。

对于TEl31型液压站，可通过电液调压装置上的十字弹簧调整控制杆上的挡板与喷嘴的距离；将溢流阀节流孔变小；增大喷油嘴的孔径。

对于E143型液压站，则可通过比例溢流阀放大器进行调整。

3.管路系统打开再恢复时充分排净空气。

管路系统安装后应首先充人不超过0．5 MPa的油压，通过排气螺塞排净管路空气，发现制动器松闸较慢时，应首先考虑排气。

4.有计划地对碟形弹簧进行检查和更换，定期对制动力进行检测和调整，确保制动力满足安全制动要求(制动力矩不得小于提升或下放货载时最大静力矩的3倍)。

5.严格按照相关规范对盘形制动器进行安装、检测和调整。

控制好制动器闸瓦间隙(标准为1～2mm)，并确保两侧间隙相等；及时更换磨损量超标或损坏的闸瓦(闸瓦磨损至与筒体衬板的问距为2 mm时须更换)；盘形制动器的空动时间不宜超过0．3 s。

经常检测制动盘与闸瓦的接触面积，发现异常应及时采取措施，具体检测方法为：首先将复写纸夹于两张白纸之间，然后放入闸瓦间隙中，使闸瓦贴闸，复写纸的颜色会被印于白纸上，该区域即为实际接触面积。

闸瓦与制动盘的接触面积应达到60％以上，若接触面积不足，现场可采用贴闸磨闸瓦的方式处理，需注意的是，磨闸瓦的过程中应控制卷筒的运转速度及系统给定压力，时刻关注制动盘的温度，避免烧坏闸瓦或损伤制动盘。

6.选择性能较佳的摩擦衬垫，衬垫绳槽直径超差时，应及时进行车削处理。

在选择摩擦衬垫时，应重点考虑摩擦系数、耐压、耐磨、弹性以及抗老化、抗风化等性能。

如可考虑选用CDM326型高性能摩擦衬垫，其摩擦系数可大于o．3。

多绳摩擦式提升机均设有专门的车槽装置，新安装更换的衬垫须进行车槽吹。

对于使用中的绳槽，当磨损后的绳槽直径差大于0．8 mm时，应及时进行车削处理，通过将其直径调整一致，从而确保各绳张力相等，若衬垫厚度磨损达到2／3或老化风化严，则应进行更换。

为了提高提升机系统的可靠性，保证煤矿安全生产，就必须避免提升机超长时间作业，同时对要加强齿轮的检修。

选择质量合格的润滑油，减速箱若密封不严，润滑油就会泄漏，从而影响齿轮正常咬合，因此要及时更换密封元件，确保减速器的密封性。

减速器内齿轮出现不寻常振动、噪声时要考虑是否轴承发生损伤。

增强对制动器和液压传动装置的监测，减少对预防制动器和液压传动装置的油污染。

参考文献：
[1]万奎.无极绳绞车在煤矿井下运输的应用[J].机械工程师，2014（3）：221-222.
[2]王蜜.煤矿辅助运输设备在现代化矿井建设中的应用[J].技术与市场，2014（8）：339-340.。