多绳摩擦式矿井提升机机械制动装置与液压站选型的研究

王 聪（北方重工集团有限公司工程成套分公司，辽宁 沈阳 110141）

多绳摩擦式矿井提升机机械制动装置与液压站选型的研究

王 聪
（北方重工集团有限公司工程成套分公司，辽宁 沈阳 110141）

摘 要：本文介绍了多绳摩擦式矿井提升机机械制动装置的制动原理与液压站选型，以及多绳摩擦式矿井提升机安全保护设计。

关键词：矿井多绳机械制动装置；液压站；制动装置

1 多绳摩擦式矿井提升机机械制动装置的制动原理与液压站选型

1.1 多绳摩擦式矿井提升机的机械制动装置。多绳摩擦式矿井提升是一种在矿井运输中广泛使用一种设备，矿井提升系统的类型众多，根据提升对象可以分为：主井提升、副井提升，根据井筒的提升角度可以分为：竖井和斜井等。其中多绳摩擦式矿井提升机主要是由电动机、减速器、摩擦轮、制动系统和深度指示系统、测速限速系统等组成。其中制动系统是其的主要组成部分之一，其是由执行机构和传动机构所组成的，其中执行机构是指直接与制动盘相接触的部分，多为制动盘结构，其中传动机构则是用来控制并传递一些力矩，现今，随着科技的进步，在制动机构中多使用的是油压盘式制动系统，相对于原先所采用的油压或者是气压块式制动系统具有制动速度快，不容抱死等优点。制动系统工作制动时，紧急制动可采用手动或自动的制动方式。手动操作时，由司机进行，自动操作时，紧急制动由提升设备的保护装置进行，工作制动由行程调节进行。

制动原理：多绳摩擦式矿井提升机采用的是盘式制动器，与传统观的抱轴制动的方式不同的是盘式制动器采用的是与汽车制动相似的刹车盘来进行矿井提升机的制动，同时由于盘式制动器相对于原先的抱轴制动，面积更大、机构紧凑，安全可靠，具有更高的散热效果，而且闸的副数可按需要灵活增减，当闸磨损严重时更换更为方便。它是近二十年来移植到矿井提升机上的一种新型制动器，其制动是依靠蝶形弹簧的弹力来驱动闸与摩擦盘接触的，相较于依靠电机的抱轴方式，响应速度更换，可靠性更高，其制动数据表明，其从接到信号到制动仅用时不超过0.3s，时间非常短。

盘式制动器主要制动方式是通过电信号来控制液压油压松闸，松开后的蝶形弹簧依靠其自身弹力来驱动活塞通过联结轴推动筒体闸瓦向右运动，使闸瓦与盘式制动器进行摩擦接触，从而完成多绳摩擦式矿井提升机的制动。同时当闸瓦与制动盘相接触后，活塞将会受到蝶形弹簧的力与制动油压所产生的压力的共同作用。当油缸中的油压为0时，即蝶形弹簧所产生的压力直接作用于摩擦盘上，此种方式下为全制动状态，而当油压的压力要大于蝶形弹簧所产生的压力，即蝶形弹簧的作用力不作用到摩擦盘上，此时为全松闸状态，通过调节油压的大小即可调节作用在摩擦盘上的力的大小，从而达到调节制动力的的目的。

1.2 多绳摩擦式矿井提升机液压站。液压站的主要用途是向盘式制动器供应不同压力的压力油，以控制盘式制动器的工作制动力矩，进行工作制动，以满足提升机的实际操作需要。并且在安全制动时，能迅速回油，实现二级制动。

多绳摩擦式矿井提升机的液压站液压系统功能及工作原理如下所述：多绳摩擦式矿井提升机的制动是通过使用电液调压装置来控制液压系统中的溢流阀的压力，从而达到控制系统压力的目的，而压力的改变直接的结果就是油缸中作用于活塞的压力的变化，通过测量最大的系统工作油压，同时通过调节溢流阀中的定压弹簧压紧程度，从而确保系统的压力在可调节的范围内。当多绳摩擦式矿井提升机的制动系统工作时，安全电磁铁失电，电液调压装置中的滑阀处于最上面的位置，切断了压力油的通路，从而使得油缸中的液压油直接回到油箱中，液压油缸并不产生压力，蝶形弹簧快速动作，制动系统工作。同时制动器通过安全阀的节流阀，以较缓慢的速度回油，产生二级制动力矩。并可用调节安全伐的节流杆位置，来改变二级制动特性。节流杆在上面时，只是一级制动。

2 多绳摩擦式矿井提升机安全保护设计。矿井提升机通常安装在地面上，其主要是通过钢丝绳来传递动力，从而达到提升井筒内的提升设备的目的，由于井上井下只能同提升机来进行沟通与物资传递，多绳摩擦式矿井提升机的工作十分繁重，因此，需要做好多绳摩擦式矿井提升机的安全保护工作以及日常的维护保养工作，如果发现多绳摩擦式矿井提升机存在安全隐患需要及时进行处理，避免安全事故的发生。同时，矿井的管理人员需要加强对多绳摩擦式矿井提升机的管理工作，提升设备的安全保护设施，从而保障多绳摩擦式矿井提升机的正常运行。

2.1 提升容器的防坠器。为了保证提升人员的安全，在进行升降的提升罐笼上必须添加一定的安全保护装置，保护乘坐提升机的人员与物资的安全。由于本设计应用于主井提升，且为单一提升，所以不需安装防坠器。

2.2 防止过卷装置设计。装设防止过卷开关：根据国家的相关规定，在提升容器运行超过正常的停车位置0.5m时，必须具备相应的保护装置能够在故障发生时及时的切断控制电源，并能使安全闸发生作用，这要依靠安全防止过卷开关及过卷保护回路来实现。防止过卷装置通常是使用行程开关，装在井架上，位于提升容器的上方，同时也安装在深度指示器相应的位置上。行程开关是串联在提升机电控系统的安全制动电磁铁保护回路内，一旦开关被压触，则需要控制切断电机的接触器，切断电动机的电源，与此同时保护回路断电，安全闸立即动作。

2.3 圆尾绳的安全设施。圆尾绳在运行中，受到轴向力的作用产生旋转，为消除这种旋转的轴向力，而装设了圆尾绳的回转装置。除此之外，还要设置圆尾绳的导向装置和尾绳环监视开关。

结语

本设计的多绳摩擦式矿井提升机大大降低了箕斗运行阻力，使提升机电耗量大大降低，配套机械制动装置和液压系统使设备运行更加稳定，所以本设计方案在经济运行方面是可行的。

参考文献

[1]初训/国家安全生产监督管理总局宣传教育中心.主提升机操作工[M].北京：冶金工业出版社，2006.

[2]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S].

中图分类号：TD534

文献标识码：A