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簡(jiǎn)析礦井提升機(jī)盤(pán)式制動(dòng)器可靠性
（作者未知） 2010/8/18
摘要：制動(dòng)器是直接作用于制動(dòng)輪或制動(dòng)盤(pán)上產(chǎn)生制動(dòng)力矩的機(jī)構(gòu)，按結(jié)構(gòu)可分為塊閘和盤(pán)閘，現(xiàn)在礦井提升機(jī)用的制動(dòng)器大部分是液壓盤(pán)式制動(dòng)器，因此，對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器工作可靠性的分析及監(jiān)測(cè)，具有客觀現(xiàn)實(shí)的意義。
關(guān)鍵詞：提升機(jī) 制動(dòng)器 可靠性
0 引言
在礦井提升系統(tǒng)中，礦井提升機(jī)的主要任務(wù)是沿井筒提升煤炭、礦石和矸石；升降人員和設(shè)備；下放材料和工具等。礦井提升設(shè)備是聯(lián)系井下與地面的主要提升運(yùn)輸工具，因此它在整個(gè)礦井生產(chǎn)中占有重要的地位。制動(dòng)裝置是礦井提升機(jī)的重要組成部分之一，直接關(guān)系著提升設(shè)備的安全運(yùn)行。由于提升機(jī)的安全運(yùn)行，很大程度是要完善設(shè)備的保護(hù)設(shè)施的可靠性和自動(dòng)化程度，減少維修量，延長(zhǎng)使用壽命，更重要的是取決于制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，防止和杜絕故障的發(fā)生。因此，努力提高液壓傳動(dòng)裝置和盤(pán)形制動(dòng)器的可靠性有著非常重要的實(shí)際意義。
1 盤(pán)式制動(dòng)器的可靠性理解
從狹義可靠性理解，盤(pán)式制動(dòng)器包含不可維修因素，如制動(dòng)彈簧失效之后，影響制動(dòng)力矩，需要更換新彈簧才能使制動(dòng)器可靠性達(dá)到原有水平；閘瓦與閘盤(pán)之間摩擦系數(shù)衰減，也只能靠更換新閘瓦方能維持原有可靠性水平。從廣義可靠性理解，盤(pán)式制動(dòng)器含有可維修因素，如閘瓦磨損后產(chǎn)生的間隙增大，經(jīng)調(diào)整便可達(dá)到原有可靠性；液壓站零件發(fā)生故障，修理后也能使制動(dòng)器可靠性達(dá)到設(shè)計(jì)水平。由此可知，制動(dòng)器的工作可靠性是固有可靠性和使用可靠性的綜合反映。固有可靠性是由制動(dòng)器設(shè)計(jì)制造及材料等因素決定的，在制動(dòng)器產(chǎn)品出廠時(shí)便已明確，使用可靠性則是安裝、維護(hù)及操作等因素決定的，它反映了制動(dòng)器固有可靠性在實(shí)際運(yùn)行中的發(fā)揮程度，因此，固有可靠性的體現(xiàn)，受使用可靠性的限制，固有可靠性再高，使用可靠性卻較低，制動(dòng)器的實(shí)際工作可靠性依然不會(huì)高。
2 制動(dòng)器的故障模式分析
提升機(jī)制動(dòng)器的故障，是指制動(dòng)器未能達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的要求(如制動(dòng)力矩不足或制動(dòng)減速度超限)，因而完不成規(guī)定的制動(dòng)任務(wù)或完成得不好。盤(pán)式制動(dòng)器有許多故障，但并不是所有故障都會(huì)造成嚴(yán)重后果，僅是其中一些故障會(huì)影響制動(dòng)器功能或造成事故損失。因此，在分析制動(dòng)器故障的同時(shí)，還需要對(duì)故障的影響或后果進(jìn)行評(píng)價(jià)，這稱(chēng)為故障模式和影響分析。制動(dòng)系統(tǒng)中包括功能件、組件和零件。所謂功能件，是指由幾個(gè)到幾百個(gè)零部件組成的，具有獨(dú)立功能的子系統(tǒng)，例如液壓站、盤(pán)閘、控制臺(tái)；組件是由兩個(gè)以上的零部件構(gòu)成的并在子系統(tǒng)中保持特定功能的部件，如電磁閥、電液調(diào)壓裝置；零件是指無(wú)法繼續(xù)分解的具有設(shè)計(jì)規(guī)定的單個(gè)部件。一般情況下，零件故障都可能導(dǎo)致制動(dòng)器的故障。在運(yùn)行過(guò)程中，規(guī)定時(shí)間內(nèi)無(wú)法啟動(dòng)，預(yù)定時(shí)間內(nèi)無(wú)法停車(chē)，制動(dòng)能力降級(jí)或受阻。顯然，制動(dòng)力矩不足等故障將直接引發(fā)制動(dòng)器致命性故障，應(yīng)倍加注意。近年在實(shí)際使用中，已多次發(fā)生盤(pán)式制動(dòng)器剎不住車(chē)引發(fā)的“放大滑”事故，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)上述可靠性的論述，制動(dòng)器的固有可靠性和使用可靠性的串聯(lián)乘積，正體現(xiàn)了制動(dòng)器的工作可靠性。
3 制動(dòng)器工作可靠評(píng)定
制動(dòng)裝置各單元之間常常表現(xiàn)為串聯(lián)關(guān)系，只有液壓站的動(dòng)力部分是冷儲(chǔ)備關(guān)系，而多副盤(pán)形閘的制動(dòng)力矩則是表決狀態(tài)關(guān)系(或簡(jiǎn)化為并聯(lián)關(guān)系)，這些復(fù)雜的功能關(guān)系使制動(dòng)裝置的可靠性評(píng)定比較復(fù)雜。在實(shí)際工作中，制動(dòng)裝置可靠性評(píng)定分為現(xiàn)場(chǎng)可靠性評(píng)定和理論可靠性評(píng)定。現(xiàn)場(chǎng)可靠性評(píng)定是通過(guò)收集現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行提升機(jī)的壽命數(shù)據(jù)，對(duì)制動(dòng)器的MTBF、λ和壽命分布等參數(shù)進(jìn)行估計(jì)；理論可靠性評(píng)定則是依據(jù)可靠性計(jì)算方法，對(duì)制動(dòng)器關(guān)鍵單元的可靠性做分析計(jì)算。顯然，現(xiàn)場(chǎng)可靠性評(píng)定具有全面性，方法簡(jiǎn)單；而理論可靠性評(píng)定則過(guò)于抽象，但卻具有指導(dǎo)意義。
4 制動(dòng)器維護(hù)可靠性評(píng)定
我們從實(shí)踐中可以體會(huì)到，維護(hù)良好的制動(dòng)器一般情況下都能夠發(fā)揮應(yīng)有的功能，而維護(hù)不善的制動(dòng)器則往往潛伏事故隱患。從制動(dòng)器的故障模式分析不難看到，保證制動(dòng)器的固有可靠性的主要維護(hù)工作包括:①制動(dòng)閘瓦與閘盤(pán)間隙的調(diào)整；②閘盤(pán)污染控制；③液壓站油壓值整定及殘壓限制。在以上三項(xiàng)維護(hù)工作中，若有一項(xiàng)維護(hù)工作未做好，都會(huì)影響制動(dòng)器的固有可靠性發(fā)揮。因此，維護(hù)可靠性是這三項(xiàng)單元可靠性的串聯(lián)組合，即閘瓦同步貼閘可靠性、閘盤(pán)污染可靠性與液壓站殘壓可靠性三者的乘積。貼閘可靠性是指制動(dòng)器所有制動(dòng)閘同步貼閘的能力；若貼閘同步能力差，則制動(dòng)力矩達(dá)不到設(shè)計(jì)值，固有可靠性保障能力差。閘盤(pán)污染可靠性是指污染閘盤(pán)與閘瓦摩擦制動(dòng)力矩不減值的能力；殘壓可靠性則是指液壓站殘壓不超過(guò)規(guī)定值的能力。由于當(dāng)前維護(hù)工作和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)閘盤(pán)污染都給予高度重視，所以發(fā)生非人為污染的概率非常小。殘壓可靠性與液壓系統(tǒng)故障和電液閥調(diào)整、閥彈簧的抗疲勞能力有關(guān)。因此，維護(hù)可靠性的重點(diǎn)在于閘瓦間隙調(diào)整而影響的貼（未完，下一頁(yè)）
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