电力液压块式制动器在矿井提升机中应用研究

彭建凯

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：电力液压块式制动器广泛的应用于建筑工地、采矿业、港口码头等工程机械的机械制动设备。目前矿井提升机使用电动机制动器的是相当关键的技术设备，本文中详细的介绍了电力液块式制动器在结构和工作原理优于传统电动机制动器特点，并对传统的矿井提升机的电动机制动器的改造提出了具体的改造方案，并对改造安装过程概述其具体的注意事项，解决了传统电机制动器垂直制动时因减少油封故障而漏油的问题，总结了电力液压块制动器的调试和维护关键点。

关键词：矿井提升机；电力液压块式制动器；应用

引言：根据具体的传动形式，多绳摩擦式提升机分为I型和II型，I型和II型的带减速器主要区分在单电机和双电机驱动上，目前由于自身设计结构原因Ⅱ型多绳摩擦式提升机已经被行业淘汰，逐渐的退出市场，但对Ⅱ型多绳摩擦式提升机偶尔也有改造设计，本文以I型多绳摩擦式提升机为例详细的介绍了其传动系统。

1　Ⅰ型多绳摩擦式提升机

如图1所示为I型多绳摩擦提升机的设计结构。它由主电机进行驱动，其动力通过弹性连杆联轴器、行星齿轮减速器和齿轮联轴器传递到提升机的主轴。主轴装置驱动钢丝绳可以进行上下的位置移动，这样就可以实现提升/下放矿石或人员。

1.主电动机　2.弹性棒销联轴器　3.电动机制动器　4.减速器

5.齿轮联轴器　6.主轴装置　7.盘形制动器

图1　Ⅰ型多绳摩擦式提升机的结构

在提升机的安全制动和工作制动过程中，盘式制动器利用压缩的盘式弹簧在制动盘的工作表面上产生过大的压力，并实现抱闸，抱闸通过闸瓦和制动盘之间的摩擦进行有效制动。为了能够防止制动盘的额外变形和主轴上的额外轴向力，盘式制动器成对布置在制动盘的两侧[1]。操作提升机机构时，盘式制动器由油压释放。在制动提升机时，考虑到电机的高速和电机的大冲击惯性，为了能够减少对行星齿轮减速器齿面的冲击，电机制动器配置在弹性杆销联轴器上，以吸收机械能并将其转换为摩擦副表面的热能进行分配，在保护减速器设备的情况下还能有效的提升制动能力。

2电动机制动器

2.1　传统电动机制动器

传统的电动机制动器安装在提升机主电机与行星减速器高速轴之间的弹性杆销联轴器下，主要由液压缸、活塞杆、支架、弹簧、螺母、制动器本体、闸瓦等部件组成。当提升机处于常用制动或安全制动时，制动器的闸瓦连接到弹性杆螺柱联轴器的外套上，以吸收电机的冲击惯性，为了能够减少对行星齿轮箱齿面的大力冲击，并且还能够起到保护减速器。对于传统的电动机制动器的安装过程，首先要和提升机构制动系统液压管路中进行连接，当启闭机主电机启动时，随着电机开始运转油循环系统油压开始逐渐的升高，油压将液压缸中的活塞杆向下推动开始压缩弹簧，这时制动体垂直向下移动直到弹性杆联轴器外套分离后，再松开制动器；当提升机在安全制动和常用制动时，液压系统的油路系统油压开始下降，液压缸中的活塞杆在弹簧反弹的作用下开始向上移动，制动体垂直向上移动，抱住弹性棒销联轴器外套，实现制动抱闸。传统的电机制动器无论在工作制动还是安全制动情况下都与提升机的盘式制动器同步工作。传统电机制动器的制动模式为垂直运动，弹性杆螺柱联轴器套筒上的力F方向[2]。由于提升机的工作条件是连续且经常向前和向后转动，因此传统的电机制动器也向弹性杆螺栓连接套筒施加连续且经常是单侧的垂直力。长期运行导致减速器输入端油封失效，导致漏油问题的发生。

2.2电力液压块式制动器

电力液压块制动器安装在提升机主电机和行星减速器高速轴之间的弹性杆销联轴器的左右两侧。主要由三角杆、推杆、制动拉杆、平衡杆、扭矩调节螺母、制动弹簧、制动臂、闸瓦等组成。安装电力液压块式制动器时，必须连接到提升机的主控制。当提升机的主电机启动时，叶轮螺旋打开，叶轮螺旋中的电机驱动叶轮产生油压。活塞和活塞杆在油压作用下向上移动，活塞杆延伸到额定行程位置。三角杆用于迫使制动杆向左移动，进一步压缩制动弹簧，并通过制动臂驱动制动片与弹性杆螺栓联轴器分离，以释放制动器；在常用制动或安全制动期间，叶轮螺旋关闭。叶轮螺旋中的发动机关闭后，叶轮停止旋转，油压消失，活塞杆缩回其原始位置。在压缩制动弹簧的作用下，制动臂驱动制动片的左右两侧，同时固定弹性杆柱离合器，实现抱闸。，电力液压块式制动器其制动是水平双侧对称制动要优于单侧垂直制动，即可保护减少惯性力对设备的大力冲击，又可以减少单向推力而失效和漏油的问题的发生。

3电力液压块式制动器的安装调试

电力液压块制动器推杆应尽可能安装在主控制台侧面，安装标准应该符合GB6333-1986和JB6406.2-1992《电力液压块制动器技术要求》的要求。电力液压块制动器的调试主要包括调整制动扭矩、调整制动片缩回距离（推力器补偿行程）和调整相同的制动片缩回距离。

3.1　制动力矩的调整

制动器的额定制动扭矩在工厂生产时就已经标记。现场可根据实际需要在额定制动力矩和额定制动力矩的1/2之间进行调节，也可通过弹簧座的显示线检查力矩具体数值。在目前的提升机制动器制造行业，变频器驱动主电机主要运用在I型矿井提升机上，变频器驱动主电机的优点就是可以实现平滑的减速效果，除此之外，变频器的零速信号控制发动机电机可以快速达到零速制动效果。这样就可以将制动扭矩设定为额定扭矩的95%，因此可以大大的提升抱闸的可靠性和安全稳定性。避免制动力矩过大对行星减速器齿面造成破坏。

3.2　瓦块退距(推动器补偿行程)调整

瓦块的退距与推动器的工作行程成正比，可通过打开制动器，松开锁紧螺母，逆时针转动制动杆，关闭制动器，之后通过观察和反复调整具体的推动器行程。让其推动器补偿行程满足使用要求。

3.3　瓦块退距均等的调整

首先打开制动器，然后通过观察闸瓦与弹性连接销连接套之间的间隙。如果发现两侧间隙出现不相等问题，为了保证设备的正常使用，就必须要进行相应的瓦块退距均等调整。调整方法如下：①首先，松开距离较小一侧的锁紧螺母；②然后顺时针转动连接螺栓使其距离发生变化，当两侧间隙相等后停止旋转；（3）最后再将其紧固上锁紧螺母。

结语

目前，电力液压块式制动器已经广泛的应用在带减速器的矿井提升机之上，其在设备结构和工作原理上都优于传统的电机制动器，电力液压块式制动器其制动是水平双侧对称制动要优于单侧垂直制动，即可保护减少惯性力对设备的大力冲击，又可以减少单向推力而失效和漏油的问题的发生，减少设备的维修次数，因此从运行成本、设备维修频次和安全可靠性角度考虑，电力液压块式制动器的优势非常明显，在中信重工I型矿用提升机产品中目前已经全面的采用其制动结构。除此之外，电力液压块式制动器还可以用于对旧提升机改造之上。

参考文献：

[1]陈剑民.单绳缠绕式矿井提升机故障分析[J].科学技术创新,2021(18):88-89.

[2]曾祥跃,王全先.电力液压块式制动器力能设计方法研究[J].机械研究与应用,2020,33(04):47-49+53.