礦井提升機(jī)制動(dòng)性能測試方法及應(yīng)用

劉建光

（山西煤礦設(shè)備安全技術(shù)檢測中心，山西 太原 030045）

礦井提升設(shè)備是一個(gè)系統(tǒng)，又是礦井中非常關(guān)鍵和重大的設(shè)備。在礦山，礦井提升機(jī)主要用途是提升礦物，因此在多數(shù)礦中，提升設(shè)備的提升量就是礦井的主產(chǎn)量。提升設(shè)備又是井上、井下升降人員的主要設(shè)備，提升機(jī)能否安全可靠運(yùn)行，直接關(guān)系到礦工的生命安全和生產(chǎn)任務(wù)的完成，是提高工作效率，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的一項(xiàng)重要措施。提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的安全可靠性，是確保提升機(jī)安全運(yùn)行的可靠保障，為了使制動(dòng)系統(tǒng)能夠完成提升機(jī)正常停車、工作制動(dòng)、安全制動(dòng)，《煤礦安全規(guī)程》對(duì)提升機(jī)的制動(dòng)力矩倍數(shù)和安全制動(dòng)減速度作出明確規(guī)定。在實(shí)際運(yùn)行過程中，若制動(dòng)力矩過小，則產(chǎn)生的制動(dòng)減速度過小，就可能出現(xiàn)制動(dòng)時(shí)間長,制動(dòng)時(shí)滑行距離長,剎不住車的現(xiàn)象；若制動(dòng)力矩太大，產(chǎn)生的制動(dòng)減速度過大，就可能出現(xiàn)提升機(jī)在很短的時(shí)間內(nèi)完成停車過程，產(chǎn)生很大的動(dòng)負(fù)荷，鋼絲繩磨損天輪及滾筒襯墊，同時(shí)產(chǎn)生很大的沖擊動(dòng)力對(duì)提升機(jī)機(jī)械損害很大，直接影響提升機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的使用壽命。還有一種情況就是制動(dòng)力滿足規(guī)程要求，但制動(dòng)減速度不滿足規(guī)程要求，原因就是二級(jí)制動(dòng)時(shí)間調(diào)整的不合理，只能通過儀器測量才能發(fā)現(xiàn)這些隱患。因此，必須科學(xué)、準(zhǔn)確地進(jìn)行提升機(jī)制動(dòng)性能測試，看它是否滿足規(guī)程要求，它對(duì)預(yù)防和杜絕故障的發(fā)生，具有十分重要的意義。

1 礦井提升機(jī)制動(dòng)性能測試前準(zhǔn)備和測試方法

1.1 礦井提升機(jī)制動(dòng)性能測試前準(zhǔn)備工作

礦井提升機(jī)制動(dòng)性能測試，即用提升機(jī)安全性能測試儀能直接測取提升機(jī)制動(dòng)力矩和制動(dòng)減速度。在現(xiàn)場制動(dòng)力矩測試時(shí)（以立井雙鉤等重罐籠提升為例），可以將兩個(gè)罐籠置空，并把罐籠提升至井筒中間部位即匯罐處，或?qū)⒁粋€(gè)罐籠提升至井口，在井口用卡罐裝置卡住罐籠，使鋼絲繩處于無任何外力作用狀態(tài)，此時(shí)另一罐籠已放到井底。再準(zhǔn)備3個(gè)U型環(huán)，1條鋼絲繩繩套，1臺(tái)10 t手動(dòng)葫蘆，拉力傳感器一端通過U型環(huán)與滾筒定車孔處連接，另一端通過鋼絲繩繩套、10 t手動(dòng)葫蘆與絞車房內(nèi)行車連接，同時(shí)準(zhǔn)備需要一名電工和兩名維修工配合就可進(jìn)行工作。在現(xiàn)場制動(dòng)減速度測試時(shí)，井口井底附近嚴(yán)禁有行人停留，井口裝載物料處準(zhǔn)備點(diǎn)物料（重量為罐籠正常提升時(shí)載重量），此工作就可進(jìn)行了，由于此項(xiàng)測試需礦井提升機(jī)在正常速度下重載緊急停車，測試前需認(rèn)真檢查提升裝置確保安全的前提下進(jìn)行測試。

1.2 礦井提升機(jī)制動(dòng)性能測試方法

（1）制動(dòng)力矩的測試方法：①測試前把兩罐籠提升到井筒中間位置即置于井筒匯罐處，或把一罐籠提升至井口用卡罐裝置卡住罐籠使鋼絲繩處于無任何外力作用狀態(tài)。②連接傳感器，傳感器一端通過U型環(huán)與滾筒定車孔處連接，另一端通過鋼絲繩繩套、10 t手動(dòng)葫蘆與絞車房內(nèi)行車連接，注意拉力方向必須是沿滾筒切線方向。③將拉力傳感器線分別與拉力計(jì)和提升機(jī)安全性能測試儀連接，打開提升機(jī)安全性能測試儀，選擇工作狀態(tài)輸入存儲(chǔ)區(qū)、選擇制動(dòng)力測試輸入制動(dòng)半徑及閘瓦編號(hào)。④利用盤形閘每幅閘上的閥門，關(guān)閉需檢測盤形閘的閥門，其余盤形閘全部打開，注意此時(shí)可能有個(gè)別提升機(jī)存在閉鎖，即提升機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)無法打開閘瓦，須礦方技術(shù)人員解除閉鎖。⑤準(zhǔn)備完畢緩慢拉動(dòng)手動(dòng)葫蘆，同時(shí)一人用手貼住閘盤，逐漸增大拉力，直到滾筒略有移動(dòng)，同時(shí)按2打印鍵，打印結(jié)果則為這副閘的制動(dòng)力矩。⑥其他盤形閘測試同上述方法，測試完畢然后累計(jì)求和所測數(shù)據(jù)就是該提升機(jī)所有盤形閘制動(dòng)力矩。

（2）制動(dòng)減速度測試方法：①首先把事先準(zhǔn)備好的物料放于主罐籠（或副罐中），以此罐為基準(zhǔn)做上提和下放時(shí)的安全制動(dòng)減速度。②連接好速度信號(hào)線、電壓信號(hào)線并把電壓信號(hào)并聯(lián)在提升機(jī)電控系統(tǒng)安全回路處。③打開提升機(jī)安全性能測試儀，選擇工作狀態(tài)輸入存儲(chǔ)區(qū)，在此存儲(chǔ)區(qū)先做一速度圖，選擇工作狀態(tài)制動(dòng)測試項(xiàng)進(jìn)行制動(dòng)減速度測試。④與絞車司機(jī)溝通好提升機(jī)緊急停車的位置，開啟提升機(jī)做主罐下放試驗(yàn)，運(yùn)行到正常速度，主罐到達(dá)井筒下半部分命令司機(jī)緊急制動(dòng)。⑤制動(dòng)同時(shí)安全回路切斷，制動(dòng)閘動(dòng)作迅速抱閘，直到提升機(jī)停車，按下2鍵打印數(shù)據(jù)即為提升機(jī)下放時(shí)制動(dòng)減速度。⑥提升機(jī)上提制動(dòng)減速度同上述方法。立井提升機(jī)制動(dòng)減速度規(guī)程上要求：上提重載：≤5.0 m/s2，下放重載：≥1.5 m/s2。

2 測試技術(shù)應(yīng)用

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:新安裝的礦井主要提升裝置,必須經(jīng)驗(yàn)收合格后方可投入使用。投入使用后的設(shè)備，必須每年進(jìn)行1次檢查，每3年進(jìn)行1次測試，認(rèn)定合格后方可繼續(xù)使用。山西省各煤炭企業(yè)均按規(guī)程要求進(jìn)行提升機(jī)安全性能檢驗(yàn)，現(xiàn)以霍州煤電集團(tuán)團(tuán)柏煤礦排矸立井纏繞式提升機(jī)為例說明下提升機(jī)制動(dòng)性能檢驗(yàn)的結(jié)果及調(diào)整后的情況：2009年10月19日對(duì)此提升機(jī)（型號(hào)為2 J K-2.5×1.5/11.5 E）進(jìn)行了制動(dòng)性能測試，檢驗(yàn)結(jié)果為168.26 k N.m，它與最大靜力矩的比值為2.8，不能滿足《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的第四百三十二條的要求，上提重載制動(dòng)減速為0.9 m/s2不能滿足《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的第四百三十三條的要求。導(dǎo)致制動(dòng)力不合格原因主要有以下幾點(diǎn)：盤閘接觸面積達(dá)不到總面積的60%，即閘瓦接觸面積不夠、閘瓦蝶形彈簧疲勞、制動(dòng)閘的閘瓦間隙過大、工作油壓太低、殘壓超標(biāo)；導(dǎo)致制動(dòng)減速度不合格原因主要有以下幾點(diǎn)：電控系統(tǒng)中二級(jí)制動(dòng)時(shí)間調(diào)節(jié)不合理、工作油壓太低、殘壓超標(biāo)、盤閘制動(dòng)力不夠。通過團(tuán)柏煤礦現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)分析該提升機(jī)制動(dòng)力、制動(dòng)減速度不合格主要原因?yàn)椋洪l瓦蝶形彈簧疲勞、制動(dòng)閘的閘瓦間隙過大且該電控系統(tǒng)中二級(jí)制動(dòng)時(shí)間太短。礦方有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)得知測試結(jié)果后，立即組織有關(guān)人員進(jìn)行調(diào)試，首先更換了制動(dòng)力矩最小的3組蝶形彈簧，調(diào)整了各工作閘的閘瓦間隙，清洗了制動(dòng)盤和閘瓦上的油污并調(diào)節(jié)了電控系統(tǒng)中二級(jí)制動(dòng)時(shí)間。后經(jīng)測試制動(dòng)力矩倍數(shù)為3.6＞3，上提重載制動(dòng)減速度為2.4 m/s2，下放重載制動(dòng)減速度為1.9 m/s2，均滿足規(guī)程要求。

3 結(jié)束語

煤礦提升設(shè)備安全可靠運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)本質(zhì)化安全的基本要求，搞好煤礦提升設(shè)備制動(dòng)性能檢測是安全技術(shù)裝備保障體系的重要內(nèi)容。因此有必要對(duì)礦井提升機(jī)制動(dòng)性能進(jìn)行檢測，以及時(shí)掌握了解設(shè)備運(yùn)行狀況和其在運(yùn)行中存在的問題，做到心中有數(shù)，及時(shí)準(zhǔn)確地排除隱患，從而保證提升機(jī)安全可靠運(yùn)行，防止事故的發(fā)生，確保了安全生產(chǎn)。

[1]唐國祥.礦井提升機(jī)故障處理和技術(shù)改造.機(jī)械工業(yè)出版社.2005年1月.

[2]煤礦安全規(guī)程.中國法制出版社.2010年2月.