【文章內(nèi)容簡介】 共 35 頁 第 2章 提升機制動裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計 制動裝置的有關(guān)規(guī)定和要求 按照《煤炭安全規(guī)程》及有關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，提升機 (絞車 )的制動裝置必須達到下列要求。 （ 1）提升機 (絞車 )必須裝設(shè)司機不離開位置即能操縱的常用閘 (即工作閘 )保險閘 (即安全閘 )。保險閘必須能在緊急時自動發(fā)生作用。 常用閘和保險閘共同使用一套閘瓦制動時，操縱部分必須分開。雙滾筒提升機（絞車）的兩套閘瓦的傳動裝置必須分開。 （ 2）常用閘和保險閘必須經(jīng)常處于良好的狀態(tài)，保證靈活可靠。在工作 中，司機不準(zhǔn)離開工作崗位，也不準(zhǔn)擅自調(diào)節(jié)制動閘。 對具有兩套閘瓦只有一套傳動裝置的舊雙滾筒提升機（絞車），應(yīng)加強閘瓦間隙和傳動系統(tǒng)的檢查和維護。 （ 3）保險閘必須采用配重式或彈簧式的制動裝置，除由司機操縱外，還必須具有能自動抱閘的作用，并且在抱閘同時使提升裝置自動斷電。 常用閘必須采用可調(diào)節(jié)的機械制動裝置。 （ 4）提升機（絞車）除有（常用閘和保險閘）外，應(yīng)加設(shè)定車裝置，以便調(diào)整滾筒的位置（鋼絲繩的長度）或修理制動裝置時使用。 （ 5）保險閘（或保險閘第一級）的空動時間（由保護回路斷電時起至閘瓦剛剛接觸到閘輪上 的一段時間）：壓縮空氣驅(qū)動閘瓦式制動器不得超過 秒，儲能壓縮驅(qū)動閘瓦式制動器不得超過 秒，盤式制動器不得超過 秒。 保險閘施閘時，在杠桿和閘瓦上不得發(fā)生顯著的彈性擺動。 （ 6）提升機（絞車）的常用閘和保險閘制動時，所產(chǎn)生的力矩和實際提升最大靜載荷重旋轉(zhuǎn)力之比（ K），都不得小于 3。 （ 7）雙滾筒提升機（絞車）在調(diào)整滾筒旋轉(zhuǎn)的相對位置時（此時游動滾筒與主軸脫離連接），制動裝置在各滾筒閘輪上所發(fā)生的力矩，不得小于該滾筒所懸重量（鋼絲繩重量與提升容器重量之比）形成的旋轉(zhuǎn)力矩的 倍。 計算制動力矩時 ，閘輪和閘瓦摩擦系數(shù)根據(jù)實測確定，一般采用 到 ；常用閘和保險閘的力矩應(yīng)分別計算。 （ 8）在立井和傾角 030 以上的傾斜井巷，提升裝置的保險閘發(fā)生作用時，全部機械的減速度：下放重載（設(shè)計額定的全部重量）時，不得小于 米每二次方秒；提升重載時，不得超過 5 米每二次方秒。 傾角在 030 以下是傾斜井巷，下放重載時的制動減速度不得小于 米每二次方秒，提升重載時的制動減速度不得大于自然減速度 c? 。 第 12 頁 共 35 頁 c? = (si n cos ),gf??? m／ 2s 式中 g 重力加速度， m／ 2s ； ?井巷傾角， （ 0 ）； f 繩端載荷的運動阻力系數(shù)，一般采用 到 。 摩擦輪式提升裝置，常用閘或保險閘發(fā)生作用時，全部機械的減速度，不得超過鋼絲繩的滑動極限（上提重物加速度階段及下放重物減速度階段的動防滑安全系數(shù)不得小于，靜防滑安全系數(shù)不得小于 ）。 下放重載時，必須檢查減速度的最底極限。在提升重載時，必須檢查減速度的最高極限。 （ 9）制動器的工作行程不得超過全程的四分之三，必須留有四分之一作為調(diào) 整時備用。司機操縱臺制動手把的移動應(yīng)當(dāng)靈活，在抱閘位置時，應(yīng)有定位器來固定手把，防止手把從抱閘位置自動向前移動。 (10) 制動輪的橢圓度在使用前（新安裝或大修后）不得超過 至 1mm；使用中如超過 時，應(yīng)重新車削或換新的。 提升機制動器主要類型 提升機的制動器包括工作裝置 (即制動閘 )和傳動裝置 ,工作裝置直接作用于制動輪，產(chǎn)生摩擦力矩；傳動裝置是工作裝置產(chǎn)生或解除制動摩擦力的機構(gòu)。因此，按工作裝置裝置結(jié)構(gòu)區(qū)分，制動器可分為盤式制動器和塊式制動器；按傳動裝置的動力源區(qū)分，制動器可分為液壓式、 氣壓式和彈簧式。目前，進口提升機和國產(chǎn)新型提升機大都采用液壓盤式制動器，而舊提升機 (70 年代以前產(chǎn)品 )多采用液壓或氣壓塊式制動裝置，但近年也對這些制動器進行了較大規(guī)模的改造。 塊式制動器 塊式制動器一般都是閘塊壓在提升機滾筒的制動輪上而產(chǎn)生制動力矩，出于閘塊與制動輪的作用方式差別，塊式制動器有角移式、平移式和綜合式之分。 圖 (a)是角移式塊閘的原理圖 ,兩個閘瓦塊始終繞基座上的固定鉸接點轉(zhuǎn)動，故名為角移式。當(dāng)制動動力向上拉三角塊杠桿時，杠桿的聯(lián)動會產(chǎn)生連桿拉力，從而迫使塊閘壓向制動輪，產(chǎn)生制動力 ；當(dāng)外動力使三角塊向下壓時，連桿的壓力則使塊閘分離開制動輪，即達到松閘的目的。 圖 (b)是常見平移式塊閘的原理圖，兩個閘瓦始終由一連桿在其中心鉸接，連桿的另一端則與基座鉸接。兩個閘瓦塊的端頭用杠桿系統(tǒng)約束起來，在三角塊杠桿是上提作用下，各連桿內(nèi)部的拉力使兩閘塊壓向制動輪，從而產(chǎn)生制動力；當(dāng) 三角塊杠桿下放時，各連桿內(nèi)部的壓力迫使閘塊與制動輪分離。由于閘塊是在連桿轉(zhuǎn)礦井液壓提升機 第 13 頁 共 35 頁 動時壓向制動輪的，故閘塊是整體平移運動，故稱之為平移式。 圖 (c)是綜合式閘塊的一種形式，由于閘塊與角移桿鉸接，又與基座連桿鉸接，故有些相似于四連 桿平行移動機構(gòu)，但閘塊壓向制動輪的運動都是靠角移杠桿帶動的，所以綜合式塊閘是介于角移式和平移式之間的一種閘塊。 塊式制動器原理如圖 31 所示： 制動力源制動力源工作制動彈簧工作制動缸安全制動缸塊式制動器力學(xué)原理圖（ a ）角移式；（ b ）平移式；（ c ）綜合式 (a)—角移式； (b)—平移式； (c)—綜合式 圖 21 塊式制動器原理 盤式制動器是為了克服塊式制動器的可靠性不高的缺點而發(fā)展的新型制動裝置，目前國內(nèi)外生產(chǎn)的提升機或提升絞車都使用了盤式制動器 .盤式制動器具有以下： ① 制動力矩可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，而且容易調(diào)整； ② 制動系統(tǒng)空行程小、 動作快、響應(yīng)速度快、靈敏度高； ③ 重量輕，外形尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊； ④ 通用性好，可通過改變盤形閘的數(shù)量來滿足不同絞車的制動要求； ⑤ 安全可靠性高，多副盤形閘同時工作，其中少數(shù)部分盤形閘失靈或故障，其余完好盤閘一般仍可剎住絞車；而且傳動環(huán)節(jié) (如管路破裂失、壓斷電等 )均可自動施閘。 盤式制動器都是依靠碟形的預(yù)壓縮恢復(fù)張力使閘塊壓向制動盤，從而產(chǎn)生制動力矩；當(dāng)松閘時，向活塞腔內(nèi)注入壓力油，壓力油推動活塞后移并壓縮碟形彈簧，帶動閘瓦離開制動盤，從而實現(xiàn)松閘。 第 14 頁 共 35 頁 目前國內(nèi)外提升機使用的盤式制動器形式多樣，主要有前腔式盤形閘，后 腔式盤形閘單缸雙作用盤形閘，以及鉗式盤形閘。 盤式制動器原理如圖 32 所示： 圖 22 盤式制動器原理圖 目前，國內(nèi)進口的安全盤式制動器主要來自德國、法國。各國生產(chǎn)的盤式制動器原理上基本相同，都是碟簧上閘、液壓松閘，高壓油通過液壓泵站產(chǎn)生，但是結(jié)構(gòu)上有些差異，從而性能也略有不同。 盤式制動器的結(jié)構(gòu)及工作原理 盤式制動器又稱盤型閘，它與閘塊不同，其制動力矩是靠盤瓦沿軸向兩側(cè)壓向滾筒上的制動盤而產(chǎn)生的。為了使制動盤不產(chǎn)生附加變形，主軸不承受附加軸向力，因而盤式制動器 都成對地裝設(shè)使用，每一對盤式制動器叫做一副，如圖所示。根據(jù)所需制動力矩的大小，一臺提升機可以同時布置兩副四副或更多副盤式制動器。 盤式制動器的布置方式如圖 23 所示： 礦井液壓提升機 第 15 頁 共 35 頁 A 管 B 管A 管 B 管A 管 B 管（ a ）(b)(c) 圖 23 盤式制動器的布置圖 盤式制動器的結(jié)構(gòu)如圖所示。兩個制動油缸 3 位于滾筒制動盤的兩側(cè)，均裝在支座 2上。支座 2 為整體鑄鋼件，一副盤式制動器通過支座及墊板 1 用地腳螺栓固定在基座上。制動油缸 3 內(nèi)裝有活塞 5 柱塞 13 調(diào)整螺栓 6 螺釘 7 盤式彈簧 4 及彈簧套筒 8 等 。筒體 9襯板 11 和渣瓦 15 一齊可沿支座的內(nèi)孔往復(fù)移動。閘瓦與襯板的連接，可用銅螺釘連接或用黏結(jié)劑粘貼，但大多數(shù)是以燕尾槽的形式將閘瓦固定在襯板上。在使用中當(dāng)閘瓦磨損或閘瓦與制動盤的間隙過大時，可用調(diào)整螺栓 6 調(diào)節(jié)筒體 9 的位置，使閘瓦間隙保持在1~ 。柱塞 13 與銷子 14 的連接采用榫槽結(jié)構(gòu)，在擰動螺釘 7 時不致使柱塞 13 轉(zhuǎn)動，以便調(diào)整閘瓦間隙。壓向制動盤的制動力，由盤式彈簧產(chǎn)生。解除制動力，靠線油缸內(nèi)充入油液而向右推動活塞 5，壓縮盤式彈簧來實現(xiàn)。 螺釘 12 是放空氣用的。在第一次向制動油缸 3 充油，或在使用中 發(fā)現(xiàn)送閘的時間教長時，可將放氣螺釘 12 旋松，把制動油缸中的空氣排出，以免影響制動油缸的正常工作。 塞頭 20 是排油用的。在使用中制動油缸可能有微量的滲油，因而要定期將塞頭 20 旋開排油。在排油時，應(yīng)避免滲出的油玷污閘瓦及制動盤。 盤式制動器的結(jié)構(gòu)如圖 24 所示： 第 16 頁 共 35 頁 圖 24 盤式制動器的結(jié)構(gòu)圖 制動器的設(shè)計計算 滾筒直徑： 米 確定在工作狀態(tài)下所需要的制動力 盤式制動器的基本參數(shù)如表 21 所示 ： 表 21 盤式制動器的基本參 數(shù) 確定工作所需要的制動力 三角塊杠桿下放時，各連桿內(nèi)部的壓力迫使閘塊與制動輪分離。由于閘塊是在連桿轉(zhuǎn)動時壓向制動輪的，故閘塊是整體平移運動，故稱之為平移式。 圖 (c)是綜合式閘塊的一種形式，由于閘塊與角移桿鉸接，又與基座連桿鉸接，故有些相似于四連桿平行移動機構(gòu)，但閘塊壓向制動輪的運動都是靠角移杠桿帶動的，所以綜合礦井液壓提升機 第 17 頁 共 35 頁 式塊閘是介于角移式和平移式之間的一種閘塊。 圍包角 ?? (1) 工作參數(shù) 提升高度 提升速度（提物） 15 /米 秒 有效載物（提物） (2) 超載計算 1) 質(zhì)量的確定 提升 鋼絲繩懸垂長度： 提升時：在井下 1 ? 米 在井上 3 16L ? 米 尾繩懸垂長度： 提升時：在井下 2 ? 米 在井上 4 ? 米 主繩提升單位重量 ?4 千 克 /米 鋼絲繩根數(shù) 1 4Z? 尾繩單位重量 ?4 千 克 /米 繩數(shù) 2 4Z? 鋼絲繩重量 S 12123113221331342210 22 .5 710 0. 510 0. 5810 22 .2 7ssssL g ZL g ZSL g ZL g ZS????????????噸噸 噸噸噸 噸 (從主導(dǎo)輪到導(dǎo)向輪鋼絲繩重量 ) 3 1 1 6 4 9 .0 8 4 .2 1S ? ? ? ? 噸 鋼絲繩重量 12 0 .2S S SU? ? ? 噸 第 18 頁 共 35 頁 有效載重 ? 噸 空箕斗 2) 運行載荷 有載重 1 ?U 噸 無載重 1 ?U 噸 3) 天輪主導(dǎo)輪電機轉(zhuǎn)子和聯(lián)軸節(jié)的變位重量計算 A、天輪 數(shù)量 Z=8 天輪直徑 ? 米 慣性矩 5sJ ? 噸 米 相對鋼絲繩中心的變位重量 224 1 . 8 1/2sss ssJJG dd? ? ? 噸（ ） Z