影响矿井提升机安全制动减速度大小原因浅析

影响矿井提升机安全制动减速度大小原因浅析

李文强

开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司，河北唐山 063000

摘要：矿井提升机的安全制动减速度是评估其制动装置的敏感性和可靠性的重要技术指标。该指标的数值决定了在矿井提升机运行时是否能够在紧急情况下实现及时、平稳和可靠的安全制动，从而确保矿井的安全生产以及人员和设备的安全。

关键词：提升机；制动减速度；影响因素；解决措施

0 引言

矿井提升机的安全制动减速度是评估其制动装置性能和灵敏度的关键指标。

提升机的安全制动减速度与制动装置的设计、性能密切相关。关键因素包括制动器的结构和材料选择、制动盘和闸瓦的摩擦特性、液压或电气控制系统的工作状态等。合理设计和调整这些因素对于确保提升机的安全制动减速度至关重要。

1 提升机制动速度过小或者过大影响

(1) 如果刹车减速度较小，可能会引发以下问题： ① 吊装机构的动力响应不敏感，无法有效控制起重机的运行速度，增加了事故发生的危险性和严重性； ② 在紧急刹车情况下，由于刹车距离过长，事故可能会进一步发展，导致吊车难以及时停止。

(2) 如果刹车减速度较大，可能会引发以下问题： ① 在升降过程中，由于吊车负载较重，刹车减速度较大，会对绞车、钢丝绳、连接器等零部件造成巨大冲击，严重情况下可能导致绞车超速或钢丝绳断裂等事故； ② 在吊装过程中，特别是在坡度较小的巷道中，由于刹车后，滚轮首先停止转动，而吊装的矿车或其他集装箱由于惯性会继续前进，导致钢丝绳松弛，并在重力的作用下发生反向移动，可能引发钢丝绳碰撞，严重情况下可能发生超速或钢丝绳掉入井中的危险； ③ 在使用摩擦卷扬机时，刹车减速度过大会导致超速和打滑现象。

2 提升机紧急制动情况分析

提升机发生的各类事故与制动减速度有一定关联。安全制动减速度是指在提升机出现故障或意外情况时，实施安全制动所需的减速度。一般情况下，可以分为以下几种情况：

（1）提升机在运输过程中发生断电情况，需要进行设备的安全制动：① 突然停电，导致无电压释放器动作，开关跳闸；② 提升机运行速度超过设定速度的15%，触发继电器J1的安全策略；③ 换向器防护门被意外撞开，触发保护开关的动作；④ 制动器油压过高，触发继电器J2的安全策略；⑤ 提升机电机负荷过大，导致油开关跳闸；⑥ 驱动电机线圈断路或损坏。

（2）提升机发生故障时，需要立即断电进行制动：① 收到紧急停车信号；② 提升机关键部件发生损坏；③ 在提升/下降接近结束时仍未减速；④ 其他故障情况。

为确保提升机的安全性，合理控制制动减速度至关重要。在实践中，应根据具体情况综合考虑，采取适当的安全制动减速度，以确保在发生故障或意外情况时，提升机能够及时安全地制动。这需要综合考虑提升机的设计参数、工作条件和应急措施等因素，确保制动系统的可靠性和灵敏性，从而保障提升机的安全运行。

3 安全制动减速度大小的影响因素

矿井提升机安全制动减速度大小的影响因素比较复杂，在此主要介绍工作现场经常遇到的影响因素。

3.1 安全制动减速度较大的影响因素

3.1.1 制动器制动力较大

（1）液压站工作油压调整不合理，油压过高；（2）制动器制动闸间隙调整不合理，间隙偏小。

3.1.2 制动延时时间较短

（1）电控系统二级制动延时较短[３]；（2）液压站蓄能器不保压，回油时间短。

3.2 安全制动减速度较小的影响因素

3.2.1 安全制动减速度较小的因素

（1）液压站油压低；（2）制动器制动闸间隙偏大；（3）制动盘或制动轮偏摆或跳动大，导致制动力不平衡；（4）制动闸瓦同制动轮或制动盘接触面积小于规定值，规程规定盘式制动器制动时，接触面积不小于60%；（5）盘形闸蝶型弹簧疲劳，刚度降低。

3.2.2 制动延时时间较长

（1）电控系统二级制动延时较长；（2）液压站油路堵塞回油时间过慢。

4 安全制动减速度的测定技术要求

(1) 开始测量前，必须认真做好以下准备工作： ① 确保无关人员撤离测量现场，并采取措施防止意外进入，以避免发生事故和人身伤害； ② 仔细检查刹车系统，确保刹车设备正常工作； ③ 严格检查"一坡三挡"安全装置、钢丝绳、提升容器的连接装置、井底和罐道，确保完好无损。

(2) 在进行测量前，首先需要实际测量并计算制动器的制动片摩擦因数和制动力矩，特别是摩擦力升降机的钢丝绳防滑和安全刹车减速。只有在确定满足安全要求后才能进行测量。

(3) 在测量开始之前，应当按照主管的指示，人工卸下"一坡三挡"井的最低挡板，并确保其可靠性。

(4) 为确保测量工作的安全可靠进行，测量应按以下顺序进行：首先进行上部重型货物的低速测量，然后进行上部重型货物的全速测量（从1/4速度逐步升至全速度），最后进行下部重型货物的低速和全速测量。

5 解决安全制动减速度过大或过小的方法

在实际工作中，确保矿山提升机的安全制动减速度处于规定范围内非常重要，因为异常的安全制动减速度可能导致设备和人员的安全风险。针对不同情况，我们可以采取以下解决办法来调整安全制动减速度，确保提升设备和人员的安全

5.1 提升机安全制动速度过小解决措施

①如果制动闸阀之间的间隔过大，可以通过调节来控制间隙，使其保持在规定的范围内。这样可以确保制动装置的正常工作和性能。

②在液压系统中，如果油压偏低，需要对升降系统的油压进行调节，以满足安全要求和正常运行的需要。

③针对制动盘位置偏移导致的制动功率分布不均的问题，可以采用切削制动盘或者烘焙等方法来控制制动盘的偏移，使其保持在一定的范围内，以实现更加均衡的制动功率分布。

④如果刹车蹄片和刹车车轮的接触面积太小，需要进行更换。对于使用圆盘式制动器的情况，如果闸板和刹车车轮之间的接触不均匀或接触面积太小，可以采用无负荷的摩擦方法，使其达到所需的接触面积。

⑤当蝶簧出现疲劳破坏或刚性下降时，必须进行配对更换的方式来修复。这样可以确保蝶簧的正常工作和系统的可靠性。

5.2 提升机安全制动减速度过大解决措施

①对液压系统中的润滑油压力进行检测，并进行相应的调节。特别是在润滑油压力过高的情况下，需要调节压力到合适的范围内。

②测量制动器的气隙，如果气隙过小，需要进行调节。通常情况下，制动器的气隙应保持在2毫米以下，一般取值为1-1.5毫米，以确保制动器的正常运行。

③如果需要测定刹车延迟时间，可以使用卷扬器上的计时器进行测量。在二次制动时，如果二次制动时间过短，可以通过调整PLC控制程序或继电器来进行调节。

④为解决储能器无法保持压力以及回油速度过快或时间过短等问题，需要对储能器中的氮气压力进行调节，以确保氮气压力符合要求。此外，在调液器中还需检测弹簧的压力，如果发现不合理的情况，应及时进行调整。

通过对液压系统油压、制动闸间隙、制动延时时间以及蓄能装置和调液装置的相关参数进行测量和调整，可以确保提升机的制动系统正常运行，从而保障提升机的安全性和稳定性。这些措施是维护和保养提升机制动系统的重要步骤。

结语

提升机是矿井行人运输、材料、设备运输的重要机电设备，其正常运行对矿井正常生产具有重要的推动作用，文中对影响提升机安全制动减速度的因素进行分析，并提出了较为简便的解决措施，在实际工作中的应用取得较好的应用效果，提高了提升机运送行人、材料及设备的安全性。

参考文献：

[1]王卓.矿井提升设备安全制动减速度分析[J].湖南安全与防灾,2018,(05):53-55.

[2]胡昔兵.一种矿井提升机恒减速安全制动系统设计研究[J].有色设备,2018,(02):4-7.

[3]解启栋.矿井提升机安全制动减速度及其测定[J].煤矿机械,2006,(10):174-176.

[4]刘明志,江洪杰,张新民.矿井提升机安全制动油压的确定与调整[J].煤矿机械,2004,(08):13-15.

[5]晋民杰,李捷.矿井提升机对制动力矩的技术要求[J].太原重型机械学院学报,2001,(01):28-30.