益新矿老副井制动系统改造

摘要：益新煤矿前身是鹤岗矿务局新一煤矿，为新中国成立后的第一对立井，由前苏联列宁格勒设计院设计，1950年9月21日动工兴建，1955年9月20日竣工投产，设计能力0.90Mt/a。经历数次技术改造、扩大井田范围、水平延深，至1985年三水平延深改扩建工程投产，矿井二、三两个水平同时生产，设计生产能力提高到1.80Mt/a。1989年开始进行四水平延深改扩建工程。提升量增加水平延伸，原有制动系统不能满足生产需要。对副井绞车系统进行改造，由风动平移式改为液压径向制动系统。

关键词：制动系统；矿井提升机；风动平移式；液压径向制动

中图分类号：TD534 文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）01-0138-02

一、径向制动系统是专为各种抱闸式矿井提升机系统设计用于改造现有的矿井提升机制动系统

抱闸式制动系统，由于原来设计技术的落后，使得制动系统的各项制动性能指标不能满足现今矿井提升机安全制动要求，更不能满足现行的“煤矿安全规程”的各项技术指标，因此，对这类抱闸式矿井提升机制动系统进行改造。我们现在常规使用的盘式制动系统中盘闸的制动力是轴向产生的，而抱闸式制动系统要利用原有的制动轮，故此，改造的制动系统制动力是延着制动轮径向施加到制动轮上，所以，我们称这类经改造的制动系统为“径向制动系统”。其作用原理与盘式制动器一样，均为弹簧直接作用在制动闸瓦上，采用油压升压松闸，降压紧闸。由此改造而带来的优点是：在尽可能少的改动原设备的情况下，使提升机的制动系统的各项技术指标满足“煤矿安全规程”的相关条款的要求，满足矿井提升机运转的各项工艺要求，是一种快捷方便的改造方法。

二、功能及结构

（一）制动系统的组成

如图1所示。高压径向制动系统是由径向制动器支架（3）、制动单元（4）、中高压液压站、与基础联接的基础钢架（2）、拉杆装置（5）、支撑槽钢（6）及油路等部分组成。

基础钢架、径向制动器的支架、拉杆装置、支撑槽钢形成了一个固定的受力框架，这个坚固的框架承受着所产生的制动力及制动力矩的反作用力。足够的框架刚度，保证了制动力及制动力矩直接作用在制动轮上。

（二）制动单元的组成

径向制动器中的制动单元由两组碟形弹簧（9）、两个碟簧调节芯轴（3）、两个顶杆（或传感器）（10）、两个调节螺柱（2）、一套松闸油缸装置（5）、一个松闸拉臂（4）、一个制动闸瓦装置座板（13）及制动器主体等部分组成。

制动闸瓦与其底座将安装在制动闸瓦装置座板上，其两端有调整垫片，可调整闸瓦圆弧中心上下的偏移误差，使闸瓦圆弧与制动轮完全贴合。

（三）作用原理

基础钢架、径向制动器支架、拉杆装置、支撑槽钢形成了一个固定的承力框架，用地脚螺栓及支承槽钢固定在水泥基础上。各制动单元被支承在这个有足够刚度的框架上。

由于其动作原理与盘式制动器完全相同，液压站的调节性能及二级制动性能与盘形制动器的液压站完全相同，故其制动性能与盘形制动器的性能完全一致，不仅满足了矿井提升机的需要，也完全满足了“煤矿安全规程”的相关要求。

（四）结构简介

如图1所示。基础钢架（2）支承在水泥基础上，径向制动器支架（3）坐在其上并用拉杆（5）拉住而使其不产生后倾力矩，拉杆装置（5）在径向制动器的受力上尤为重要。在基础钢架（2）的后面支有支撑槽钢（6），前面成对的钢架之间也拉有槽钢（1）。径向制动器支架与基础钢架螺栓联接为一体，其制动中心高与原卷筒中心高相同。

每个径向制动装置的制动单元，被装设在径向制动装置的支架上，其结构如图2所示：

制动闸瓦及底座装配在制动闸瓦装置座板上，该座板中间的滑动筒体承受了制动力矩产生的周向力，使闸瓦能沿制动轮的径向平移；两端的短筒体使制动闸瓦座板不会绕中间的滑动筒体作旋转运动，从而保证了制动闸瓦的径向平移。

制动闸瓦座板，通过顶杆、调节螺柱、碟簧调节芯轴、拉紧螺栓及螺母与松闸拉臂联为一体。松闸拉臂在油缸作用下运动时，制动闸瓦与其一起沿径向运动，使闸瓦离开制动轮，制动闸瓦座板在弹簧作用下运动时，松闸拉臂也与其一起沿径向运动，闸瓦向制动轮靠近直至制动。

三、径向制动系统的调整及试车

1．制动力的调整。

2．闸瓦间隙的调整。

3．中高压液压站的调试。

4．制动系统油压值的调试。

5．按以上数据及方法调整完成后，进行磨闸瓦。要求在无负载条件下进行磨闸，磨闸过程中应注意，油压不能低于（Px～1.5）MPa，同时注意闸轮温升，其最高温度不能超过100℃。磨闸瓦过程中要逐渐调整磨闸力，一般电机电流不要高于0.8倍的额定电流。磨闸时间一般需要48小时左右，可采用一张复写纸叠一张白纸的办法在冷闸轮状态下进行闸瓦接触面积的实测，当确认接触面积大于60%后方可进行空车及负荷试车。

7．空车试车：确认无误后方可进行负荷试车。

8．负荷试车。

9．投入正常运转一个月后，认为有必要时再进行全负荷紧急制动试验。

10．通过使用达到满意的效果。

改造前后比较：

改造前，该绞车制动系统为原苏联设计的风动平移闸系统，1955年投入生产使用至今一直没有改造过，原系统维护困难配件奇缺，经常影响生产，各种阀时有窜风现象，危及提升安全。现改成径向液压闸，维护简单、可靠性高。

制动闸空动时间为0.1秒，二级制动油压4MPa，二级制动延时3秒，最大松闸油压8.5MPa。

改造前由于该制动系统老化用于维护及配件费用高，每年达5万元，另外每年要更换一次木闸瓦，需费用3万元。

改造后维护费用很低，只需更换易损件，更换液压站油。每年需2万元，计每年可节省维护及配件费用约6万元。

作者简介：栾纪星（1963-），男，山东聊城人，龙煤集团鹤岗分公司益新煤矿动力科工程师。

（责任编辑：叶小坚）