浅谈矿井提升机盘形制动器的故障及预防对策（4）(图文)

时间：2024-05-21 08:34:26  点击数：

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4　典型案例分析
4.1　事故过程

      2016 年 1 月，安徽某铜矿发生坠罐事故。事故现场的设备为 JKM-2.25X4PI 型多绳摩擦式提升机，设备提升的物料距离井口 5 m 时，提升容器发生下滑，司机发现后立即进行紧急制动，紧急制动失效，重载侧提升容器继续下滑，坠落至井筒底部，zui终导致钢丝绳罐道、首绳、尾绳和 2 个提升容器均遭到破坏。事故造成巨大损失，严重影响了矿方的生产进度。

4.2　现场观测

      现场观察到，在制动盘上沿圆周分布有油污污染的痕迹，如图2所示。拆掉在用的盘形制动器后，发现所有闸瓦磨损严重，且各个闸瓦磨损不均匀，甚至个别闸瓦已经断裂，如图3所示。还发现制动器内部联接衬板筒体和活塞的大螺栓出现松动，碟形弹簧组中有个别碟簧断裂，活塞处的密封圈也已经老化破损。
 

      经专业部门到事故现场进行检测，该提升机配置4 对 TP1-63 制动器头，输出正压力分别为 5、15、15、20 kN；现场检测制动盘偏摆量达到 3 mm，大大超出规程要求的 1 mm；液压站zui高油压为 3.3 MPa；全制动时液压系统残压达到 1 MPa。

4.3　事故原因

      根据现场观测情况可知，造成该事故的主要原因是盘形制动器制动失效。

      (1) 碟形弹簧由于疲劳或断裂造成刚度 K 不足，致使弹簧预压缩力 F2减小；联接衬板筒体和活塞的大螺栓松动，使碟簧的预压缩量 Δ0减小，致使弹簧预压缩力 F2减小；液压系统残压 p0过大，致使工作腔压力 p0A 增 大；密封圈老化破损，造成活塞运动阻力 C 增 大。所以由式 (2)、(3) 可知，全制动状态下盘形制动器输出的正压力 FN大大减小。

      (2) 由于活塞密封圈老化导致制动器头漏油，油污污染了制动盘，导致闸瓦与制动盘之间的摩擦因数μ 降低。

      (3) 制动盘偏摆量过大，致使各个闸瓦磨损程度不均，制动时闸瓦与制动盘贴合面积过小，导致闸瓦受力不均衡而出现断裂，造成闸瓦与制动盘之间的接触面发生变形，进一步导致两者之间的摩擦因数 μ 减小。

      由式 (7) 可知，上述各因素zui终导致制动力矩 M严重不足，紧急制动无法使其停车，zui终导致坠罐事故的发生。

4.4　解决方案

      (1) 通过火焰法或车削法校正制动盘，使其偏摆量 ≤1 mm，以满足规程要求；

      (2) 更换制动器头中所有碟形弹簧、密封圈组件和制动闸瓦；

      (3) 按照规定拧紧力矩拧紧制动器内部联接衬板筒体和活塞的大螺栓；

      (4) 清洗制动盘、制动器活塞、液压缸、液压油路以及液压站，更换新的液压油。

      若采取上述措施维护盘形制动器后，仍然不能够长期稳定实施工作制动和安全制动，建议更换整套液压制动系统，即对制动系统进行整体改造，同时在新更换的制动系统上配置闸间隙检测、闸盘偏摆检测和油压检测等一系列检测装置，实现制动系统实时在线监测，保证其安全可靠性。

5　结语
      矿井提升机盘形制动器的故障虽多种多样，但只要合理使用，按照上述措施加强日常管理维护，就能及时了解盘形制动器的使用状况和它在使用中存在的问题，做到心中有数，及时准确地排除隐患，从而保证矿井提升机安全可靠运行，防止事故的发生，确保矿山的安全生产。