內科大礦山運輸與提升設備課件第6章 礦井制動系統(tǒng)

第一節(jié)概述一、制動系統(tǒng)的組成和類型提升機制動系統(tǒng)是礦井提升機的重要組成部分，它直接關系到提升設備的安全運行，它由制動器（執(zhí)行機構，通常也稱為閘）和傳動機構兩部分組成，它直接影響提升機的正常工作和安全，因此對提升機的制動系統(tǒng)必須給予充分的重視。第六章礦井提升機制動系統(tǒng)二、制動系統(tǒng)的作用

（1）正常工作制動，即在減速階段參與提升機的速度控制。如減速階段在滾筒上產生制動力矩使提升機減速，在下放重物時加閘限制下放速度；（2）正常停車制動，即在提升終了或停車時能可靠地閘住提升機；（3）安全制動，即當提升機工作不正?；虬l(fā)生緊急事故時，如提升速度過高、過卷、過流、欠壓等故障出現(xiàn)時，進行緊急制動，迅速可靠地閘住提升機；（4）調繩制動，即雙滾筒提升機在更換提升水平、調繩或更換鋼絲繩時，能可靠地閘住活滾筒（有些制動器，如公共驅動的角移式制動，不具備此項功能），松開死滾筒，以實現(xiàn)更換水平、調繩的操作。三、對制動系統(tǒng)的要求

（1）對于立井或傾角大于30°的斜井最大制動力矩不得小于提升或下放最大靜負荷力矩的3倍；（2）對于雙滾筒提升機在用定車裝置調整滾筒旋轉的相對位置時，制動裝置在各滾筒上的制動力矩，不得小于該滾筒懸掛提升容器和鋼絲繩重力所產生的靜力矩的1.2倍；（3）在同一制動力矩作用下，安全制動時，上提及下放貨載，其減速度是不同的。在立井和傾斜巷道中使用的提升機，安全制動時，全部機械的減速度必須符合表6—1的規(guī)定。

(4)對于摩擦式提升機工作制動或安全制動的減速度，不得超過鋼絲繩的滑動極限，即不引起鋼絲繩打滑；

(5)安全制動必須能自動、迅速和可靠地實現(xiàn)，制動器的空動時間（由安全制動開始動作起至閘瓦剛剛接觸到制動輪上的一段無效時間）氣壓塊閘不得超過0.5s，液壓塊閘不得超過0.6s，盤式閘制動器不得超過0.3s。如圖所示的提升系統(tǒng)：提升系統(tǒng)安全制動時的力矩(a)—上提貨載(b)—下放貨載

第二節(jié)塊閘制動系統(tǒng)

塊閘式制動系統(tǒng)它包括塊閘式制動器和油壓或氣壓制動傳動系統(tǒng)。塊閘式制動器按結構分為角移式、平移式和綜合式等。在KJ2~3m提升機上采用角移式制動器、油壓制動傳動系統(tǒng)；KJ4~6

m提升機上采用平移式制動器、氣壓制動傳動系統(tǒng)；KJ-A系列過渡型提升機采用綜合式塊閘制動系統(tǒng)。

一、制動裝置的執(zhí)行機構

（一）角移式塊閘制動器角移式制動器1-頂絲；2-前制動梁；3-軸承；4-拉桿；5-三角杠桿；6-閘瓦；7-后制動梁；8-調節(jié)螺母；9-制動輪（二）平移式制動器

平移式制動器結構如圖所示。平移式制動器1-安全制動重錘；2-安全制動氣缸；3-工作制動氣缸；4-制動拉桿；5-輔助立柱；6-三角杠桿；7-立柱；8-制動杠桿；9-頂絲；10-制動梁；11-橫拉桿；12-可調節(jié)拉桿；13-閘瓦；14-制動輪二、制動工作原理

角移式制動系統(tǒng)的制動工作原理如圖所示。角移式制動系統(tǒng)1-立桿；2-電磁鐵；3-制動杠桿；4-差動杠桿；5-四通閥；6-三通閥；7-液壓缸；8-重錘

第三節(jié)盤式閘制動系統(tǒng)

盤式閘制動系統(tǒng)與塊閘制動系統(tǒng)比較，它具有以下一些優(yōu)點：

（1）多副制動器同時工作，即使有一副失靈，也只能影響部分制動力矩，因而安全可靠性高；

（2）制動力矩的調節(jié)是用液壓站的電液調壓裝置實現(xiàn)的。操縱方便，制動力矩的可調性好；

（3）慣性小、動作快、靈敏度高；

（4）重量輕、結構緊湊、體積?。?/p>

（5）安裝和維護使用較為方便；

（6）通用性強，且便于實現(xiàn)礦井提升自動化。

盤式制動裝置的缺點為：

（1）對制動盤和盤式閘的制造精度要求高；

（2）對閘瓦的性能要求較高。

盤式閘制動系統(tǒng)包括兩部分，即盤式閘制動器和液壓站。前者是制動系統(tǒng)的執(zhí)行機構成，后者是系統(tǒng)的控制裝置。一、盤式制動器的結構及工作原理

盤式制動器在制動盤上配置示意圖盤式制動器工作原理圖盤式制動器結構圖1-制動器體；2-盤形彈簧；3-彈簧墊；4-卡圈；5-擋圈；6-鎖緊螺栓；7-泄油管；8-密封圈；9-油缸蓋；10-活塞；11-后蓋；12、13-密封圈；14-連接螺栓；15-活塞內套；16、19-密封圈；17-進油接頭；18-放氣螺栓；20-調節(jié)螺母；21-油缸；22-螺孔；23、24-密封圈；25-擋板；26-壓板螺栓；27-墊圈；28-帶筒體的襯板；29-閘瓦；30-制動盤二、盤式制動器主要參數(shù)的計算

1.正壓力N的計算

對于每一規(guī)格的提升機根據實際使用條件，按照《煤礦安全規(guī)程》對制動系統(tǒng)的要求，可計算出合適的制動力矩，制動力矩的大小受四個方面的限制：

（1）根據總制動力矩不得小于3倍最大靜負荷力矩的要求（2）根據雙滾筒提升機調繩或更換水平時制動裝置在每個滾筒上的制動力矩應不小于調繩力矩的1.2倍要求

（3）根據上提重載安全制動減速度不得超過5m/s2的要求

（4）根據下放重載安全制動減速度不得小于1.5m/s2的要求

2.最大工作油壓的計算

需要松閘以解除制動時，壓力油在油缸內作用于活塞上的推力需要克服三部分的力：

（1）盤形彈簧的預壓縮反力，其數(shù)值等于正壓力；

（2）為保持必須的閘瓦間隙使彈簧壓縮的反力；

（3）制動器各運動部分的阻力。三、盤式制動器調整與維護

1.閘瓦間隙的調整

盤式制動器閘瓦與制動盤之間的間隙不得大于2mm，當閘瓦間隙超過規(guī)定值時應及時調整。2.盤形彈簧的檢查

盤形閘制動力是由盤形彈簧產生的。為了使制動盤兩邊作用的一對閘瓦的作用力相等而且動作同步，各盤形彈簧的特性應該盡量一致，必須加強對盤形彈簧的檢查和維護。盤形彈簧可按下述方法檢查：首先使閘瓦合上，機器處于全抱閘狀態(tài)。再向制動油缸緩慢地充入壓力油，使制動油缸內壓力慢慢升高，各閘瓦就在不同壓力下逐個松開。記錄下閘瓦離開制動盤時的放開壓力，如果各閘瓦的放開壓力有明顯的差別時，則應檢查在較低油壓下放開的閘，并檢查其盤形彈簧。一般同一副閘瓦，當放開壓力差超過5%時，應拆開在低壓下放開的那半個閘進行檢查；各副閘之間，最高放開壓力與最低放開壓力差不應超過10%。3.盤式制動閘的檢查與維護

（1）閘瓦的厚度大約為15

mm，當閘瓦磨損到5

mm時，必須進行更換。

（2）應定期檢查各密封處的密封圈是否損壞，如有損壞應及時更換。

（3）制動盤偏擺值越小越好，最大不應超過0.5mm，否則，會影響制動盤的正常工作，加快閘瓦的磨損。

TY1-D/S液壓站原理圖1-電動機；2-葉片泵；3-網式濾油器；4-紙質濾油器；5-電液調壓裝置；6-溢流閥；7-液動換向閥；8-溢流閥；9、10-安全制動閥；11-減壓閥；12-電磁閥（斷電通）；13-電磁閥（有電通）；14-彈簧蓄能器；15-二位四通閥；16-二位二通閥；17、18-壓力表；19-壓力繼電器；20-電接觸壓力溫度計；21-油箱四、液壓站的結構及工作原理1.工作制動力矩的調節(jié)原理電液調壓裝置原理圖1-固定螺母；2—十字彈簧；3—動線圈；4—永久磁鐵；5—控制桿；6—噴嘴；7—中孔螺母；8—導閥；9—調壓螺栓；10—定壓彈簧；11—輔助彈簧；12—滑閥;13—節(jié)流閥；14—濾芯；15—雙體錐套；16—擋板溢流閥有定壓與調壓兩個作用：

1）定壓作用

2）調壓作用工作制動時油壓的調節(jié)原理和過程方框圖2.安全制動時的二級安全制動特性

二級安全制動，就是將某一特定的提升機所需要的全部制動力矩，分成兩級進行。施加第一級制動力矩后，使提升機產生符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的安全制動減速度，然后施加第二級制動力矩，使提升機能平穩(wěn)可靠地停車。二級制動特性3.調繩離合器的控制

在雙滾筒提升機液壓站中，還有二位四通閥15、二位二通閥16兩個元件。其作用為控制離合器“打開”或“合上”。

（一）液壓站的調試

1.液壓站的調試要求

(1)油壓要穩(wěn)定。要求油壓在=4MPa以上時，其波動值不大于±0.4MPa；當油壓=4

MPa以下時，其波動值不大于±0.2MPa。

(2)油壓—電流特性在=0.5~4MPa之間應近似線性關系；而且隨動性要好（油壓滯后電流的時間不大于0.5s）；重復性要好（對應于同一電流值的油壓上升特性線與下降特性線上的油壓值之差不大于0.3

MPa）。

(3)在油壓—電流特性曲線中，當電流為零時，其殘壓不應大于0.5MPa.。

(4)在緊急制動時，液壓站應具有良好的二級制動性能；五、液壓站的調試及維護

2.液壓站的調試過程

(1)清洗油箱及有關管路和各個液壓元件。

(2)將油箱注滿規(guī)定的液壓油后，按液壓站的電控原理圖進行正確接線。

(3)為了更好地試驗液壓站的各種性能，其中包括滲漏現(xiàn)象，故應在6.5MPa的油壓條件下對液壓站進行試驗。

(4)工作制動部分的調試應在二級制動安全閥G3、G3′不通電的情況下，作如下調整：

①

擰松溢流閥手把，起動油泵電機，用手將電液調壓裝置的控制桿輕輕下壓，此時觀察油壓表的讀數(shù)，若油壓未達到6.5MPa，可以旋擰調壓裝置中溢流閥的手把，直到使油壓上升到6.5MPa。

②使電液調壓裝置線圈電流為零，改變控制桿的上、下位置，調整制動系統(tǒng)的最小殘壓值，使殘壓不大于0.5MPa。

③調整液壓站的油壓達到最大工作油壓時，注意記錄電液調壓裝置動線圈所對應的電流值Iz

，Iz即為實際使用的電流值（一般Iz≤25mA）。根據此Iz值調整電控裝置，使操縱臺制動手把在全行程范圍內移動時，當電流在10mA~Iz之間變動時，注意觀察油壓波動原因、跟隨性、重復性、有無較大噪音等。在以上性能均能滿足使用要求的條件下則可進行另一套工作制動部分的調試，調試過程同上。

(5)安全制動部分的調試

①將電磁閥G3、G3′、G4通電，A管、B管的制動器通入高壓油，觀察壓力表是否達到6.5

MPa及各閥之間是否有滲漏油現(xiàn)象，并觀察盤形制動器動作情況。

②調節(jié)減壓閥11和溢流閥8，使彈簧蓄能器的油壓分別具有5、4、3、2……1.5MPa等。在這些油壓狀態(tài)下，使電磁閥G3、G3′斷電，并通過調整電氣部分的延時繼電器，使電磁閥G4、G5在不同的時間內，分別延時斷電使油路通和延時通電使油路通，使B管的盤形制動器油壓降為零，達到全制動狀態(tài)。

③一級制動油壓值p1靠減壓閥11和溢流閥8共同調定；一級制動延時間由電控部分的延時繼電器調定。

④作二級安全制動試驗，觀察彈簧蓄能器14的動作情況，若發(fā)現(xiàn)動作不靈活或有卡緊現(xiàn)象，應拆開及時調整。

⑤各電磁閥接線時，應嚴格按液壓站的電控原理圖進行接線，并要特別注意各閥的銘牌，嚴禁將交流閥與直流閥接錯，以免燒壞電磁鐵。

（二）液壓站的維護

液壓站在使用中的維護及注