提升绞车制动器盘损剖析及措施

张华毅

摘 要：提升机制动器盘划伤，使制动力矩减小，制动盘及闸瓦磨损加快，影响提升使用寿命和安全生产，通过采取切实措施修复，恢复正常生产。

关键词：制动力矩；划痕；接触面积；贴磨闸瓦；正确操作和维护保养

1 故障现象

某矿新安装一台JK-2×1.5型矿井提升机，使用不久后出现制动盘表面划出一道道沟槽，拆卸闸瓦检查发现，闸瓦表面也出现了多道沟槽，同时，闸瓦表面镶嵌了大量白色、淡黄色铁屑，制动盘和闸瓦表面产生沟槽后，闸瓦实际接触面积减小，制动力矩减小，对设备的使用寿命和安全产生了严重影响。分析该现象产生的原因，提出切实可行的解决措施，具有重要意义。

2 原因分析

经检查：闸瓦与制动盘的接触面积不足、闸瓦与制动盘的间隙不均匀、闸瓦表面有一层压铸成型的硬皮、使用初期，司机操作不熟练，紧急刹车多，刹车频繁。刹车时，间隙最小的闸瓦与制动盘先接触，其正压力最大，由于接触面积小，接触应力也最大，当制动盘表面受到很高的接触应力时，在摩擦力的作用下产生大量的热量，使闸瓦表面较高的部位，以及與其接触的制动盘部位，瞬间温度很高（闸瓦表面镶嵌的淡黄色铁屑，表明温度曾经达到400℃），制动盘虽然有一定的硬度，但高温下铁（Fe）原子会氧化成Fe2O3和Fe3O4，碳（C）原子氧化成CO和CO2，破坏了制动盘内部元素分布数量和材料性能，降低了制动盘硬度。过高的接触应力使制动盘表面受到反复的拉应力而疲劳开裂，并沿锐角方向向内扩展，产生裂纹，麻点剥落或片状剥落，从制动盘上剥落的金属粒子、铁屑有的随制动盘转动带出了闸瓦，有的就在闸瓦正压力的作用下嵌入了闸瓦内部，成为磨粒，这些磨粒对制动盘和闸瓦起到磨损作用，造成制动盘表面粗糙降低，产生沟糟。在闸瓦表面观察到沟槽是磨粒磨损的主要特征制动盘表面瞬间高温，加上闸瓦与制动盘接触面积小，接触应力大是制动盘表面剥落铁屑的主要原因，剥落的铁镶嵌在闸瓦表面形成磨粒，划伤制动盘。在盘式制动器运行中，制动油压高、制动盘偏摆，使闸瓦间隙不均匀、提升系统长时间带闸下放重物、不正确的操作，都能引起制动盘表面瞬时高温，使制动盘产生划伤。另外，制动盘表面硬度低、闸瓦表面硬也容易产生划伤制动盘的现象。

3 处理措施

出现闸瓦划伤制动盘的现象后，要及时停车，按照下面的方法进行处理。

3.1 清除闸瓦表面镶嵌的金属颗粒和铁屑碎片

拆卸下全部闸瓦，清除镶嵌在其中的铁屑。如果闸瓦表面被铁屑划伤的面积较大、较深，则需要在刨床上加工该闸瓦表面。加工闸瓦表面还能去掉镶嵌较深的金属颗粒，避免安装后再次划伤制动盘。在刨削闸瓦表面时，要以闸瓦与滑套贴合面为基准刨削闸瓦，直到刨平，以增加闸瓦接触面积。

3.2 修磨制动盘

使用细锉刀或油石修磨制动盘表面被划伤的痕迹，使其光滑。如果被拉伤的制动盘表面沟槽多，且深度深，则影响了闸瓦接触面积，必须现场车削或磨削制动盘，使其表面平整光滑。现场车削制动盘还可以减小制动盘的跳动，使制动更加平稳。

3.3 贴磨闸瓦

贴磨闸瓦，使闸瓦接触面积达到全面积的60%以上。方法如下：

（1）贴磨前，先保证制动盘干净。使用热水清洗制动盘上的油污、用砂纸或油石打磨沟槽时产生的铁屑、沙粒。

（2）预测贴闸皮时油压值。

（3）起动主电机进行贴磨闸瓦运转（不挂钢丝绳和提升容器），贴磨正压力一般不宜过大，略比贴闸皮的油压低0.2-0.4MPa。贴磨闸瓦应在低速下进行。应随时注意制动盘温度不得超过80℃（用点温计测量），以免再次损伤制动盘。超温时应停止贴磨，待冷却后再运转。依次断续运转，直到闸瓦接触面积达到要求为止。

3.4 正确调整闸瓦与制动盘的间隙，贴磨闸瓦达到要求后，应按相关标准调整好闸瓦与制动盘的间隙，调整应注意以下几点

（1）闸瓦间隙是指制动器处于松闸状态下闸块与制动盘子间的距离，规范要求闸间隙不得大于2mm。在安装调试时，闸间隙调为1～1.5mm。

（2）在调试制动器过程中，若盘形制动器的活塞、碟形弹簧组等不灵活，有卡阻现象时必须进行处理，使其灵活可靠。若松闸时间超过0.3秒时，可将盘式制动器的放气旋塞打开，进行放气即可缩短松闸时间。

（3）在调整闸瓦与制盘间隙的过程中，间隙大小确定后，应反复升降液压站的油压（即松闸、制动），反复检查闸瓦间隙大小，使闸瓦间隙符合要求。

4 盘型制动器正确使用的几点注意事项

（1）更换闸瓦时，不允许全部一下更换完，否则会造成由于接触面积小而影响制动力矩，损伤制动盘和闸瓦。应逐步交替更换，每次最多更换两块闸瓦，待其工作一段时间使接触面积达到要求后，再更换另外的闸瓦。这样既保证了运转的安全性，又不影响生产，否则必须按贴磨闸瓦的要求贴磨闸瓦。更换闸瓦时应按闸瓦与制动盘间隙的调整方法和要求调整闸瓦与制动盘的间隙。

（2）在正常使用过程中，闸盘上绝对不能存在任何油迹，要经常检查制动盘和闸瓦工作表面是否清洁、是否粘有油污，若有油污必须及时用碱水清洗干净。同时，应及时检查油污来源并进行处理和排除，否则由于制动盘和闸瓦工作表面沾油，使摩擦系数急剧降低，影响制动力矩，可造成严重设备或人身事故。

（3）在使用过程中，当制动盘工作表面出现拉伤时，必须立即停止使用，修磨制动盘表面的拉伤部位，并相应将闸瓦取下，消除干净嵌入闸瓦内的金属粒子或碎片后，再贴磨闸瓦，直到闸瓦接触面积达到要求为止。否则，制动盘工作表面和闸瓦将严重损伤。

（4）对于长期下放重物为主的提升系统内，强烈要求加装电气制动装置，或变频调速装置，以缩短闸瓦连续工作时间，保证制动盘温度不过高，闸瓦摩擦系数不减小，制动可靠。

（5）要避免盘式制动器的上述故障，使其可靠工作，还要提高维护人员的业务水平。维护人员应熟悉制动系统的工作原理，熟练掌握检修技能。制动系统发生异常现象时，能及时处理，避免故障扩大化。总之要保证盘式制动器可靠工作，必须做好相关方面的工作，从日常使用、维护检查、检修、调整、质量管理等方面认真去做，从根本上保证制动器的可靠性。

5 结束语

闸瓦磨损异常、制动盘划伤是一个常见的问题，要避免这一异常现象，就要正确贴磨闸瓦，保证闸瓦接触面积不低于60%，制动盘温度不要过高，再加上正确的操作、及时合理的维护保养，就可以避免该异常现象，这对于提升机的正常运行，以及矿井的安全生产，都具有重要意义。