第六章_矿井制动系统

2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 第一节概述 一 制动系统的组成和类型提升机制动系统是矿井提升机的重要组成部分 它直接关系到提升设备的安全运行 它由制动器 执行机构 通常也称为闸 和传动机构两部分组成 它直接影响提升机的正常工作和安全 因此对提升机的制动系统必须给予充分的重视 第六章矿井提升机制动系统 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 二 制动系统的作用 1 正常工作制动 即在减速阶段参与提升机的速度控制 如减速阶段在滚筒上产生制动力矩使提升机减速 在下放重物时加闸限制下放速度 2 正常停车制动 即在提升终了或停车时能可靠地闸住提升机 3 安全制动 即当提升机工作不正常或发生紧急事故时 如提升速度过高 过卷 过流 欠压等故障出现时 进行紧急制动 迅速可靠地闸住提升机 4 调绳制动 即双滚筒提升机在更换提升水平 调绳或更换钢丝绳时 能可靠地闸住活滚筒 有些制动器 如公共驱动的角移式制动 不具备此项功能 松开死滚筒 以实现更换水平 调绳的操作 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 三 对制动系统的要求 1 对于立井或倾角大于30 的斜井最大制动力矩不得小于提升或下放最大静负荷力矩的3倍 2 对于双滚筒提升机在用定车装置调整滚筒旋转的相对位置时 制动装置在各滚筒上的制动力矩 不得小于该滚筒悬挂提升容器和钢丝绳重力所产生的静力矩的1 2倍 3 在同一制动力矩作用下 安全制动时 上提及下放货载 其减速度是不同的 在立井和倾斜巷道中使用的提升机 安全制动时 全部机械的减速度必须符合表6 1的规定 4 对于摩擦式提升机工作制动或安全制动的减速度 不得超过钢丝绳的滑动极限 即不引起钢丝绳打滑 5 安全制动必须能自动 迅速和可靠地实现 制动器的空动时间 由安全制动开始动作起至闸瓦刚刚接触到制动轮上的一段无效时间 气压块闸不得超过0 5s 液压块闸不得超过0 6s 盘式闸制动器不得超过0 3s 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 如图所示的提升系统 提升系统安全制动时的力矩 a 上提货载 b 下放货载 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 第二节块闸制动系统块闸式制动系统它包括块闸式制动器和油压或气压制动传动系统 块闸式制动器按结构分为角移式 平移式和综合式等 在KJ2 3m提升机上采用角移式制动器 油压制动传动系统 KJ4 6m提升机上采用平移式制动器 气压制动传动系统 KJ A系列过渡型提升机采用综合式块闸制动系统 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 一 制动装置的执行机构 一 角移式块闸制动器 角移式制动器1 顶丝 2 前制动梁 3 轴承 4 拉杆 5 三角杠杆 6 闸瓦 7 后制动梁 8 调节螺母 9 制动轮 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 二 平移式制动器平移式制动器结构如图所示 平移式制动器1 安全制动重锤 2 安全制动气缸 3 工作制动气缸 4 制动拉杆 5 辅助立柱 6 三角杠杆 7 立柱 8 制动杠杆 9 顶丝 10 制动梁 11 横拉杆 12 可调节拉杆 13 闸瓦 14 制动轮 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 二 制动工作原理角移式制动系统的制动工作原理如图所示 角移式制动系统1 立杆 2 电磁铁 3 制动杠杆 4 差动杠杆 5 四通阀 6 三通阀 7 液压缸 8 重锤 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 第三节盘式闸制动系统盘式闸制动系统与块闸制动系统比较 它具有以下一些优点 1 多副制动器同时工作 即使有一副失灵 也只能影响部分制动力矩 因而安全可靠性高 2 制动力矩的调节是用液压站的电液调压装置实现的 操纵方便 制动力矩的可调性好 3 惯性小 动作快 灵敏度高 4 重量轻 结构紧凑 体积小 5 安装和维护使用较为方便 6 通用性强 且便于实现矿井提升自动化 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 盘式制动装置的缺点为 1 对制动盘和盘式闸的制造精度要求高 2 对闸瓦的性能要求较高 盘式闸制动系统包括两部分 即盘式闸制动器和液压站 前者是制动系统的执行机构成 后者是系统的控制装置 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 一 盘式制动器的结构及工作原理 盘式制动器在制动盘上配置示意图盘式制动器工作原理图 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 盘式制动器结构图1 制动器体 2 盘形弹簧 3 弹簧垫 4 卡圈 5 挡圈 6 锁紧螺栓 7 泄油管 8 密封圈 9 油缸盖 10 活塞 11 后盖 12 13 密封圈 14 连接螺栓 15 活塞内套 16 19 密封圈 17 进油接头 18 放气螺栓 20 调节螺母 21 油缸 22 螺孔 23 24 密封圈 25 挡板 26 压板螺栓 27 垫圈 28 带筒体的衬板 29 闸瓦 30 制动盘 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 二 盘式制动器主要参数的计算1 正压力N的计算 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 对于每一规格的提升机根据实际使用条件 按照 煤矿安全规程 对制动系统的要求 可计算出合适的制动力矩 制动力矩的大小受四个方面的限制 1 根据总制动力矩不得小于3倍最大静负荷力矩的要求 2 根据双滚筒提升机调绳或更换水平时制动装置在每个滚筒上的制动力矩应不小于调绳力矩的1 2倍要求 3 根据上提重载安全制动减速度不得超过5m s2的要求 4 根据下放重载安全制动减速度不得小于1 5m s2的要求 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 2 最大工作油压的计算需要松闸以解除制动时 压力油在油缸内作用于活塞上的推力需要克服三部分的力 1 盘形弹簧的预压缩反力 其数值等于正压力 2 为保持必须的闸瓦间隙使弹簧压缩的反力 3 制动器各运动部分的阻力 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 三 盘式制动器调整与维护1 闸瓦间隙的调整盘式制动器闸瓦与制动盘之间的间隙不得大于2mm 当闸瓦间隙超过规定值时应及时调整 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 2 盘形弹簧的检查盘形闸制动力是由盘形弹簧产生的 为了使制动盘两边作用的一对闸瓦的作用力相等而且动作同步 各盘形弹簧的特性应该尽量一致 必须加强对盘形弹簧的检查和维护 盘形弹簧可按下述方法检查 首先使闸瓦合上 机器处于全抱闸状态 再向制动油缸缓慢地充入压力油 使制动油缸内压力慢慢升高 各闸瓦就在不同压力下逐个松开 记录下闸瓦离开制动盘时的放开压力 如果各闸瓦的放开压力有明显的差别时 则应检查在较低油压下放开的闸 并检查其盘形弹簧 一般同一副闸瓦 当放开压力差超过5 时 应拆开在低压下放开的那半个闸进行检查 各副闸之间 最高放开压力与最低放开压力差不应超过10 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 3 盘式制动闸的检查与维护 1 闸瓦的厚度大约为15mm 当闸瓦磨损到5mm时 必须进行更换 2 应定期检查各密封处的密封圈是否损坏 如有损坏应及时更换 3 制动盘偏摆值越小越好 最大不应超过0 5mm 否则 会影响制动盘的正常工作 加快闸瓦的磨损 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 TY1 D S液压站原理图1 电动机 2 叶片泵 3 网式滤油器 4 纸质滤油器 5 电液调压装置 6 溢流阀 7 液动换向阀 8 溢流阀 9 10 安全制动阀 11 减压阀 12 电磁阀 断电通 13 电磁阀 有电通 14 弹簧蓄能器 15 二位四通阀 16 二位二通阀 17 18 压力表 19 压力继电器 20 电接触压力温度计 21 油箱 四 液压站的结构及工作原理 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 1 工作制动力矩的调节原理 电液调压装置原理图1 固定螺母 2 十字弹簧 3 动线圈 4 永久磁铁 5 控制杆 6 喷嘴 7 中孔螺母 8 导阀 9 调压螺栓 10 定压弹簧 11 辅助弹簧 12 滑阀 13 节流阀 14 滤芯 15 双体锥套 16 挡板 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 溢流阀有定压与调压两个作用 1 定压作用2 调压作用 工作制动时油压的调节原理和过程方框图 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 2 安全制动时的二级安全制动特性 二级安全制动 就是将某一特定的提升机所需要的全部制动力矩 分成两级进行 施加第一级制动力矩后 使提升机产生符合 煤矿安全规程 规定的安全制动减速度 然后施加第二级制动力矩 使提升机能平稳可靠地停车 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 二级制动特性 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 3 调绳离合器的控制在双滚筒提升机液压站中 还有二位四通阀15 二位二通阀16两个元件 其作用为控制离合器 打开 或 合上 五 液压站的调试及维护 一 液压站的调试1 液压站的调试要求 1 油压要稳定 要求油压在 4MPa以上时 其波动值不大于 0 4MPa 当油压 4MPa以下时 其波动值不大于 0 2MPa 2 油压 电流特性在 0 5 4MPa之间应近似线性关系 而且随动性要好 油压滞后电流的时间不大于0 5s 重复性要好 对应于同一电流值的油压上升特性线与下降特性线上的油压值之差不大于0 3MPa 3 在油压 电流特性曲线中 当电流为零时 其残压不应大于0 5MPa 4 在紧急制动时 液压站应具有良好的二级制动性能 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 2 液压站的调试过程 1 清洗油箱及有关管路和各个液压元件 2 将油箱注满规定的液压油后 按液压站的电控原理图进行正确接线 3 为了更好地试验液压站的各种性能 其中包括渗漏现象 故应在6 5MPa的油压条件下对液压站进行试验 4 工作制动部分的调试应在二级制动安全阀G3 G3 不通电的情况下 作如下调整 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 拧松溢流阀手把 起动油泵电机 用手将电液调压装置的控制杆轻轻下压 此时观察油压表的读数 若油压未达到6 5MPa 可以旋拧调压装置中溢流阀的手把 直到使油压上升到6 5MPa 使电液调压装置线圈电流为零 改变控制杆的上 下位置 调整制动系统的最小残压值 使残压不大于0 5MPa 调整液压站的油压达到最大工作油压时 注意记录电液调压装置动线圈所对应的电流值Iz Iz即为实际使用的电流值 一般Iz 25mA 根据此Iz值调整电控装置 使操纵台制动手把在全行程范围内移动时 当电流在10mA Iz之间变动时 注意观察油压波动原因 跟随性 重复性 有无较大噪音等 在以上性能均能满足使用要求的条件下则可进行另一套工作制动部分的调试 调试过程同上 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 5 安全制动部分的调试 将电磁阀G3 G3 G4通电 A管 B管的制动器通入高压油 观察压力表是否达到6 5MPa及各阀之间是否有渗漏油现象 并观察盘形制动器动作情况 调节减压阀11和溢流阀8 使弹簧蓄能器的油压分别具有5 4 3 2 1 5MPa等 在这些油压状态下 使电磁阀G3 G3 断电 并通过调整电气部分的延时继电器 使电磁阀G4 G5在不同的时间内 分别延时断电使油路通和延时通电使油路通 使B管的盘形制动器油压降为零 达到全制动状态 一级制动油压值p1靠减压阀11和溢流阀8共同调定 一级制动延时间由电控部分的延时继电器调定 作二级安全制动试验 观察弹簧蓄能器14的动作情况 若发现动作不灵活或有卡紧现象 应拆开及时调整 各电磁阀接线时 应严格按液压站的电控原理图进行接线 并要特别注意各阀的铭牌 严禁将交流阀与直流阀接错 以免烧坏电磁铁 2011 1 9 河南理工大学高等职业学院 二 液压站的维护液压站在使用中的维护及注意事项主要有 1 要