提升机--制动与安全保护装置.ppt

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提升机制动与安全保护装置,机电教研室,第一节提升机的制动装置,制动装置是矿井提升机的重要组成部分。

它由制动器（执行机构）和传动机构组成。

制动器又称为制动闸，是直接作用在制动轮或制动盘上产生制动力矩的机构。

按其结构可分为块式和盘式两类。

传动机构是用来控制和调节制动力矩的，按传动能源可分为油压、风压和弹簧三种传动机构。

第一节提升机的制动装置,一、制动装置的作用1制动装置的作用

（1）在提升终了或停机时，闸住提升机的滚筒或摩擦轮，即正常停车。

（2）在减速阶段及下放重物时，参与提升机的控制，即工作制动。

（3）当发生事故或紧急情况时，能迅速闸住提升机，即安全制动。

（4）双滚筒提升机在更换提升水平、更换钢丝绳和调绳时，闸住游动滚筒，松开固定滚筒。

第一节提升机的制动装置,2制动装置的技术要求按照煤矿安全规程及有关技术规范，提升机（绞车）的制动装置必须达到下列要求：

（1）提升机必须装设操作工不离开座位即能操作的常用闸（即工作闸）和保险闸（即安全闸）。

保险闸必须能自动产生制动作用。

第一节提升机的制动装置,煤矿安全规程（第428条）规定：

常用闸和保险闸共同使用1套闸瓦制动时，操作和控制机构必须分开。

双滚筒提升绞车的2套闸瓦的传动装置必须分开。

对具有2套闸瓦只有1套传动装置的双滚筒绞车，应改为每个滚筒各自有其控制机构的弹簧闸。

提升绞车除设有机械制动器外，还应设有电气制动装置。

第一节提升机的制动装置,

（2）煤矿安全规程（第429条）规定：

保险闸必须采用配重式或弹簧式的制动装置，除可由司机操作外，还必须能自动抱闸，并同时自动切断提升装置电源。

常用闸必须采用可调节的机械制动装置。

（3）提升机除有制动装置外，应加设定车装置，以便调整滚筒位置或修理制动装置时使用。

第一节提升机的制动装置,（4）煤矿安全规程（第431条）规定：

保险刚或保险闸第一级由保护回路断电时起至闸瓦接触到闸轮上的空动时间：

压缩空气驱动闸瓦式制动闸不得超过0.5s，储能液压驱动闸瓦式制动闸不得超过0.6s，盘式制动闸不得超过0.3s。

对斜井提升，为保证上提紧急制动不发生松绳而必须延时制动时，上提空动时间不受此限。

盘式制动闸的闸瓦与制动盘之间的间隙应不大于2mm。

保险闸施闸时，在杠杆和闸瓦不得发生显著的弹性摆动。

第一节提升机的制动装置,（5）煤矿安全规程（第432条）规定：

提升绞车的常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K值不得小于3。

（6）在调整双滚筒绞车滚筒旋转的相对位置时，制动装置在各滚筒闸轮上所发生的力矩，不得小于该滚筒所悬重量（钢丝绳重与提升容器重量之和）形成的旋转力矩的1.2倍。

第一节提升机的制动装置,（7）在立井和倾角大于30度的倾斜井巷提升装置的保险闸发生作用时，全部机械的减速度必须符合下列规定：

下放重载时，不得小于1.5m/s2；提升重载时不得大于5m/s2。

在倾角小于15度的倾斜井巷下放重载时的制动减速度不得小于0.75m/s2，提升重载时的制动减速度不得大于自然减速度。

第一节提升机的制动装置,煤矿安全规程（第433条）规定：

对摩擦轮式提升绞车常用闸和保险闸的制动，必须满足以下防滑要求：

各种载荷（满载或空载）和各种提升状态（上提或下放重物）下，保险闸所能产生的制动减速度的计算值，不能超过滑动极限。

钢丝绳与摩擦轮间摩擦系数的取值不得大于0.25。

由钢丝绳自重所引起的不平衡重必须计入在各种载荷及提升状态下，保险闸发生作用时，钢丝绳都不出现滑动。

严禁用常用闸进行紧急制动。

第一节提升机的制动装置,（8）制动器的工作行程不得超过全行程的3/4，必须留有1/4作为调整时备用。

主提升机操作工操作台上制动把手的移动应当灵活，在抱闸位置时应有定位器来固定把手，防止把手从抱闸位置自动向前移动。

（9）制动轮的椭圆度在使前（新安装或大修后）不得超过0.51mm；使用中如超过1.5mm时，应重新削或更换。

第一节提升机的制动装置,二、制动装置的原理制动器主要有角移式、平移式、复合式三种。

角移式制动器结构简单，但压力及磨损分布不均，制动力矩较小，多用于中小型提升机。

平移式及复合式制动器的压力分布比较均匀，主要用于大型提升机。

第一节提升机的制动装置,1角移式制动器

（1）结构主要由前制动梁、后制动梁、三角杆组成，用拉杆彼此连接，闸瓦固定在制动梁上，拉杆左端的螺母来调节闸瓦与制动轮之间的间隙。

顶丝用来支撑前制动梁，以保证制动轮两侧的松闸间隙相同。

第一节提升机的制动装置,

（2）特点结构简单，但围抱角小，所产生的制动力矩也较小，而且由于闸瓦表面的压力分布不够均匀，故闸瓦上下磨损也不均匀。

第一节提升机的制动装置,（3）原理传动机构为油压传动进行制动。

提升机的工作制动与安全制动均由重锤来实现，松闸则利用油压实现。

角移式制动器的闸瓦间隙，中心处不得超过2.5mm，上下间隙偏差不得超过0.5mm，其制动空行程时间不得超过0.5s。

第一节提升机的制动装置,2平移式制动器工作制动力矩的大小由工作制动气缸的气压确定，而气压的控制是利用压力调节器来进行的。

利用压力调节器，能保证制动力矩与操作工制动把手位置相对应，与闸瓦磨损无关，性能较好。

平移式制动器的闸瓦间隙不得超过2mm，且上下间隙相等，其制动空行程时间不得超过0.5s。

第一节提升机的制动装置,3盘形制动器特点：

结构紧凑，闸的个数可以根据制动力的大小灵活增加，盘形制动器一般成对使用；动作快，其制动空行程时间不得超过0.3s。

盘型制动器的闸瓦间隙按规定不得超过2mm，一般调定在11.5mm之间。

盘形制动器闸瓦间隙的调整通常是靠调整螺钉来实现的，调整螺钉往里旋，闸瓦间隙变小。

第一节提升机的制动装置,三、液压站液压站是矿井提升机制动系统的驱动和调节压力的机构，其性能和质量的好坏直接关系到设备与人身安全的重大问题。

1组成为了确保提升机正常工作，一台液压站分为两个独立的工作制动部分和安全制动部分，一套工作，另一套备用。

两套工作制动部分均由相同的电动机、油泵、滤油器、电液调压装置、液动换向阀等部件组成。

第一节提升机的制动装置,2主要作用

（1）可以为盘形制动装置提供不同油压值的压力油，根据提升机的实际需要，产生不同的工作油压，控制盘形制动器的工作制动力矩，从而实现工作制动。

（2）在安全制动时，可以使制动器的油压经过延时，迅速回到零，使制动器达到全制动状态。

（3）可以供给控制单绳双滚筒提升机调绳装置所需要的压力油，打开离合器，进行调绳或更换提升水平。

第一节提升机的制动装置,3原理液压站为盘型制动器提供了不同油压的压力油，油压的变化由电液调压装置来调节，油压的变化通过操作工控制电液调压装置的信号电流来实现，从而达到调节制动力矩的目的。

液压油中切忌气泡混入，否则将引起系统的不稳定。

第一节提升机的制动装置,4电液调压装置是液压站中的主要工作机构，主要作用是：

（1）根据提升机的实际工作额定负荷，确定最大工作油压值，是通过手把来实现的。

（2）通过改变线圈的电流大小来实现系统油压的可调性，保证实际制动力矩的需要（定压和调压）。

当操作手把在紧闸位置时，电液调节装置动线圈没有电流流过，液压站所残存的压力即为残压。

通常残压不超过0.5MPa。

第一节提升机的制动装置,5二级制动为了满足煤矿安全规程对立井提升安全制动减速度的要求，大型提升机的安全制动都要具有二级制动的特性。

盘形制动器由多副闸组成，实现二级制动很方便，可将闸分为A、B两组，先投入A组产生第一级制动力矩（其数值应保证提升机重物时安全制动减速度不大于5m/s2，下放重物时减速度不小于1.5m/s2，提升机在此制动力矩作用下速度下降。

）B组在滞后一定时间后（提升速度接近零时）在投入，产生二级制动力矩，以保证及时可靠地将提升机闸住。

第一节提升机的制动装置,思考题：

1制动器主要有哪几种类型？

2盘型制动器的优点是什么？

3电液调压装置的作用有哪些？

4各种类型的制动器的闸瓦间隙和制动空行程时间是如何规定的？

5什么是液压站的残压？

第二节提升机的安全保护装置,一、煤矿安全规程对安全保护装置的有关规定煤矿安全规程（427条）规定：

提升装置必须装设下列保险装置，并符合下列要求：

1防过卷装置,第二节提升机的安全保护装置,

（1）当提升容器超过正常终端停止位置（或出车平台）0.5m时，必须能自动断电，并能使保险闸发生制动作用。

（2）在提升速度大于3m/s的提升系统内，必须设防撞梁和托罐装置，防撞梁不得兼做他用。

防撞梁必须能够挡住过卷后上升的容器或平衡锤；托罐装置必须能够将撞击防撞梁后再下落的容器或配重托住，并保证其下落的距离不超过0.5m。

（3）立井提升装置的过卷高度和过放距离应符合规定。

第二节提升机的安全保护装置,2防止过速装置当提升速度超过最大速度的15%时，必须能自动断电，并能使保险闸发生作用。

3过负荷和欠电压保护装置在提升机的配电开关上设有过负荷和欠电压保护装置，在过负荷或欠电压情况下使配电开关自动跳闸，切断提升电动机电源，并使保险闸发生作用。

第二节提升机的安全保护装置,4限速装置提升速度超过3m/s的提升绞车必须装设限速装置，以保证提升容器（或平衡锤）到达终端位置时的速度不超过2m/s。

如果限速装置为凸轮板，其在1个提升行程内的旋转角度应不小于270度。

5深度指示器失效保护装置当深度指示器失效时，能自动断电并使保险闸发生作用。

第二节提升机的安全保护装置,6闸间隙保护装置当闸间隙超过规定值时，能自动报警或自动断电。

7松绳保护装置缠绕式提升绞车必须设置松绳保护装置并接入安全回路和报警回路，在钢丝绳松弛时能自动断电报警。

箕斗提升时，松绳保护装置动作后，严禁受煤仓放煤。

8满仓保护装置箕斗提升的井口煤仓仓满时能报警和自动断电。

第二节提升机的安全保护装置,9减速功能保护装置当提升容器（或平衡锤）到达设计减速位置时，能示警并开始减速。

防止过卷装置、防止过速装置、限速装置和减速功能保护装置应设置为相互独立的双线形式。

立井、斜井缠绕式提升绞车应加定车装置。

第二节提升机的安全保护装置,二、相关安全保护的原理1过卷保护原理过卷保护是由过卷开关实现的，防过卷装置主要由机械开关或无触点开关组成，目前主要采用机械限位开关，并将其成对地安装在井架上距正常卸载位置0.5m处，其接点串入安全回路。

为了起双重过卷保护作用，在深度指示器上也安装一对防过卷开关，并超前动作。

当提升机过卷时提升容器便碰击过卷开关使安个回路断路，主电动机断电，同时使提升机保险闸发生作用。

第二节提升机的安全保护装置,提升过卷以全速过卷破坏性为最大，全速过卷就是提升机在减速段没有减速，以等速段的最大速度碰撞过卷开关后，才投入紧急制动。

它会造成断绳、坠毁提升容器、毁坏井筒设施、使井架和箕斗等装载设备受到不同程度的损坏等事故，更为严重的是会造成罐内人员的伤亡。

第二节提升机的安全保护装置,造成全速过卷的主要原因有以下几点：

（1）减速开关失效。

（2）电气制动系统、可调闸闭环系统及限速保护系统的装置不完善，调试不正确。

（3）速度给定装置在减速段不起作用。

第二节提升机的安全保护装置,防止全速过卷有以下措施：

（1）对减速开关加强维修，深度指示器牌坊或限速圆盘上安装后备减速开关，并在井架或天轮平台上安装钢丝绳感应开关，使减速点实现“三保一”。

（2）将电气制动、可调闸闭环及减速段限速保护这三个系统分别按要求调试可靠。

（3）对深度指示器及速度给定自整角机和控制部分加强维修，并增加减速段2rn/s的过速保护。

（4）将测速断线保护继电器整定可靠。

第二节提升机的安全保护装置,2满仓保护的原理常用的满仓保护可分为红外线式、杠杆限位式和电极式满仓保护等。

3松绳保护原理,第二节提升机的安全保护装置,思考题：

1煤矿安全规程规定提升装置必须装设哪些保护装置？

2过卷开关的作用是什么？

3造成全速过卷的主要原因有哪些？

4常用的松绳保护装置有哪几种类型？