1、提升機制動與安全保護裝置 機電教研室 第一節 提升機的制動裝置n制動裝置是礦井提升機的重要組成部分。n它由制動器（執行機構）和傳動機構組成。制動器又稱為制動閘，是直接作用在制動輪或制動盤上產生制動力矩的機構。n按其結構可分為塊式和盤式兩類。n傳動機構是用來控制和調節制動力矩的，按傳動能源可分為油壓、風壓和彈簧三種傳動機構。第一節 提升機的制動裝置n一、制動裝置的作用n1制動裝置的作用n（1）在提升終了或停機時，閘住提升機的滾筒或摩擦輪，即正常停車。n（2）在減速階段及下放重物時，參與提升機的控制，即工作制動。n（3）當發生事故或緊急情況時，能迅速閘住提升機，即安全制動。n（4）雙滾筒提升機在更

2、換提升水平、更換鋼絲繩和調繩時，閘住游動滾筒，松開固定滾筒。第一節 提升機的制動裝置n2制動裝置的技術要求n按照煤礦安全規程及有關技術規范，提升機（絞車）的制動裝置必須達到下列要求：n（1）提升機必須裝設操作工不離開座位即能操作的常用閘（即工作閘）和保險閘（即安全閘）。保險閘必須能自動產生制動作用。第一節 提升機的制動裝置n煤礦安全規程（第428條）規定：常用閘和保險閘共同使用1套閘瓦制動時，操作和控制機構必須分開。雙滾筒提升絞車的2套閘瓦的傳動裝置必須分開。對具有2套閘瓦只有1套傳動裝置的雙滾筒絞車，應改為每個滾筒各自有其控制機構的彈簧閘。n提升絞車除設有機械制動器外，還應設有電氣制動裝置。

3、第一節 提升機的制動裝置n（2）煤礦安全規程（第429條）規定：保險閘必須采用配重式或彈簧式的制動裝置，除可由司機操作外，還必須能自動抱閘，并同時自動切斷提升裝置電源。常用閘必須采用可調節的機械制動裝置。n（3）提升機除有制動裝置外，應加設定車裝置，以便調整滾筒位置或修理制動裝置時使用。第一節 提升機的制動裝置n（4）煤礦安全規程（第431條）規定：保險剛或保險閘第一級由保護回路斷電時起至閘瓦接觸到閘輪上的空動時間：壓縮空氣驅動閘瓦式制動閘不得超過0.5 s，儲能液壓驅動閘瓦式制動閘不得超過0.6 s，盤式制動閘不得超過0.3 s。對斜井提升，為保證上提緊急制動不發生松繩而必須延時制動時，上提

4、空動時間不受此限。盤式制動閘的閘瓦與制動盤之間的間隙應不大于2mm。保險閘施閘時，在杠桿和閘瓦不得發生顯著的彈性擺動。第一節 提升機的制動裝置n（5）煤礦安全規程（第432條）規定：提升絞車的常用閘和保險閘制動時，所產生的力矩與實際提升最大靜荷重旋轉力矩之比K值不得小于3。n（6）在調整雙滾筒絞車滾筒旋轉的相對位置時，制動裝置在各滾筒閘輪上所發生的力矩，不得小于該滾筒所懸重量（鋼絲繩重與提升容器重量之和）形成的旋轉力矩的1.2倍。第一節 提升機的制動裝置n（7）在立井和傾角大于30度的傾斜井巷提升裝置的保險閘發生作用時，全部機械的減速度必須符合下列規定：下放重載時，不得小于1.5m/s2；提升

5、重載時不得大于5 m/s2。n在傾角小于15度的傾斜井巷下放重載時的制動減速度不得小于0.75 m/s2，提升重載時的制動減速度不得大于自然減速度。第一節 提升機的制動裝置n煤礦安全規程（第433條）規定：對摩擦輪式提升絞車常用閘和保險閘的制動，必須滿足以下防滑要求：各種載荷（滿載或空載）和各種提升狀態（上提或下放重物）下，保險閘所能產生的制動減速度的計算值，不能超過滑動極限。鋼絲繩與摩擦輪間摩擦系數的取值不得大于0.25。由鋼絲繩自重所引起的不平衡重必須計入在各種載荷及提升狀態下，保險閘發生作用時，鋼絲繩都不出現滑動。嚴禁用常用閘進行緊急制動。第一節 提升機的制動裝置n（8）制動器的工作行程

6、不得超過全行程的3/4，必須留有1/4作為調整時備用。主提升機操作工操作臺上制動把手的移動應當靈活，在抱閘位置時應有定位器來固定把手，防止把手從抱閘位置自動向前移動。n（9）制動輪的橢圓度在使前（新安裝或大修后）不得超過0.51 mm；使用中如超過1.5mm時，應重新削或更換。第一節 提升機的制動裝置n二、制動裝置的原理n制動器主要有角移式、平移式、復合式三種。角移式制動器結構簡單，但壓力及磨損分布不均，制動力矩較小，多用于中小型提升機。平移式及復合式制動器的壓力分布比較均勻，主要用于大型提升機。第一節 提升機的制動裝置n1角移式制動器n（1）結構n主要由前制動梁、后制動梁、三角桿組成，用拉桿

7、彼此連接，閘瓦固定在制動梁上，拉桿左端的螺母來調節閘瓦與制動輪之間的間隙。頂絲用來支撐前制動梁，以保證制動輪兩側的松閘間隙相同。第一節 提升機的制動裝置n（2）特點n結構簡單，但圍抱角小，所產生的制動力矩也較小，而且由于閘瓦表面的壓力分布不夠均勻，故閘瓦上下磨損也不均勻。第一節 提升機的制動裝置n（3）原理n傳動機構為油壓傳動進行制動。提升機的工作制動與安全制動均由重錘來實現，松閘則利用油壓實現。角移式制動器的閘瓦間隙，中心處不得超過2.5 mm，上下間隙偏差不得超過0.5 mm，其制動空行程時間不得超過0.5s。第一節 提升機的制動裝置n2平移式制動器n工作制動力矩的大小由工作制動氣缸的氣壓

8、確定，而氣壓的控制是利用壓力調節器來進行的。利用壓力調節器，能保證制動力矩與操作工制動把手位置相對應，與閘瓦磨損無關，性能較好。n平移式制動器的閘瓦間隙不得超過2mm，且上下間隙相等，其制動空行程時間不得超過0.5s。第一節 提升機的制動裝置n3盤形制動器n特點：結構緊湊，閘的個數可以根據制動力的大小靈活增加，盤形制動器一般成對使用；動作快，其制動空行程時間不得超過0.3s。n盤型制動器的閘瓦間隙按規定不得超過2mm，一般調定在11.5mm之間。盤形制動器閘瓦間隙的調整通常是靠調整螺釘來實現的，調整螺釘往里旋，閘瓦間隙變小。第一節 提升機的制動裝置n三、液壓站n液壓站是礦井提升機制動系統的驅動

9、和調節壓力的機構，其性能和質量的好壞直接關系到設備與人身安全的重大問題。n1組成n為了確保提升機正常工作，一臺液壓站分為兩個獨立的工作制動部分和安全制動部分，一套工作，另一套備用。兩套工作制動部分均由相同的電動機、油泵、濾油器、電液調壓裝置、液動換向閥等部件組成。第一節 提升機的制動裝置n2主要作用n（1）可以為盤形制動裝置提供不同油壓值的壓力油，根據提升機的實際需要，產生不同的工作油壓，控制盤形制動器的工作制動力矩，從而實現工作制動。n（2）在安全制動時，可以使制動器的油壓經過延時，迅速回到零，使制動器達到全制動狀態。n（3）可以供給控制單繩雙滾筒提升機調繩裝置所需要的壓力油，打開離合器，進

10、行調繩或更換提升水平。第一節 提升機的制動裝置n3原理n液壓站為盤型制動器提供了不同油壓的壓力油，油壓的變化由電液調壓裝置來調節，油壓的變化通過操作工控制電液調壓裝置的信號電流來實現，從而達到調節制動力矩的目的。液壓油中切忌氣泡混入，否則將引起系統的不穩定。第一節 提升機的制動裝置n4電液調壓裝置n是液壓站中的主要工作機構，主要作用是：n（1）根據提升機的實際工作額定負荷，確定最大工作油壓值，是通過手把來實現的。n（2）通過改變線圈的電流大小來實現系統油壓的可調性，保證實際制動力矩的需要（定壓和調壓）。n當操作手把在緊閘位置時，電液調節裝置動線圈沒有電流流過，液壓站所殘存的壓力即為殘壓。通常殘

11、壓不超過0.5MPa。第一節 提升機的制動裝置n5二級制動n為了滿足煤礦安全規程對立井提升安全制動減速度的要求，大型提升機的安全制動都要具有二級制動的特性。盤形制動器由多副閘組成，實現二級制動很方便，可將閘分為A、B兩組，先投入A組產生第一級制動力矩（其數值應保證提升機重物時安全制動減速度不大于5m/s2，下放重物時減速度不小于1.5 m/s2，提升機在此制動力矩作用下速度下降。）B組在滯后一定時間后（提升速度接近零時）在投入，產生二級制動力矩，以保證及時可靠地將提升機閘住。第一節 提升機的制動裝置n思考題：n1制動器主要有哪幾種類型？n2盤型制動器的優點是什么？n3電液調壓裝置的作用有哪些？

12、n4各種類型的制動器的閘瓦間隙和制動空行程時間是如何規定的？n5什么是液壓站的殘壓？第二節 提升機的安全保護裝置n一、煤礦安全規程對安全保護裝置的有關規定n煤礦安全規程（427條）規定：提升裝置必須裝設下列保險裝置，并符合下列要求：n1防過卷裝置第二節 提升機的安全保護裝置n（1）當提升容器超過正常終端停止位置（或出車平臺）0.5 m時，必須能自動斷電，并能使保險閘發生制動作用。n（2）在提升速度大于3m/s的提升系統內，必須設防撞梁和托罐裝置，防撞梁不得兼做他用。防撞梁必須能夠擋住過卷后上升的容器或平衡錘；托罐裝置必須能夠將撞擊防撞梁后再下落的容器或配重托住，并保證其下落的距離不超過0.5m

13、。n（3）立井提升裝置的過卷高度和過放距離應符合規定。第二節 提升機的安全保護裝置n2防止過速裝置n當提升速度超過最大速度的15%時，必須能自動斷電，并能使保險閘發生作用。n3過負荷和欠電壓保護裝置n在提升機的配電開關上設有過負荷和欠電壓保護裝置，在過負荷或欠電壓情況下使配電開關自動跳閘，切斷提升電動機電源，并使保險閘發生作用。第二節 提升機的安全保護裝置n4限速裝置n提升速度超過3m/s的提升絞車必須裝設限速裝置，以保證提升容器（或平衡錘）到達終端位置時的速度不超過2m/s。如果限速裝置為凸輪板，其在1個提升行程內的旋轉角度應不小于270度。n5深度指示器失效保護裝置n當深度指示器失效時，能

14、自動斷電并使保險閘發生作用。第二節 提升機的安全保護裝置n6閘間隙保護裝置n當閘間隙超過規定值時，能自動報警或自動斷電。n7松繩保護裝置n纏繞式提升絞車必須設置松繩保護裝置并接入安全回路和報警回路，在鋼絲繩松弛時能自動斷電報警。箕斗提升時，松繩保護裝置動作后，嚴禁受煤倉放煤。n8滿倉保護裝置n箕斗提升的井口煤倉倉滿時能報警和自動斷電。第二節 提升機的安全保護裝置n9減速功能保護裝置n當提升容器（或平衡錘）到達設計減速位置時，能示警并開始減速。防止過卷裝置、防止過速裝置、限速裝置和減速功能保護裝置應設置為相互獨立的雙線形式。n立井、斜井纏繞式提升絞車應加定車裝置。第二節 提升機的安全保護裝置n二

15、、相關安全保護的原理n1過卷保護原理n過卷保護是由過卷開關實現的，防過卷裝置主要由機械開關或無觸點開關組成，目前主要采用機械限位開關，并將其成對地安裝在井架上距正常卸載位置0.5m處，其接點串入安全回路。為了起雙重過卷保護作用，在深度指示器上也安裝一對防過卷開關，并超前動作。n當提升機過卷時提升容器便碰擊過卷開關使安個回路斷路，主電動機斷電，同時使提升機保險閘發生作用。第二節 提升機的安全保護裝置n提升過卷以全速過卷破壞性為最大，全速過卷就是提升機在減速段沒有減速，以等速段的最大速度碰撞過卷開關后，才投入緊急制動。它會造成斷繩、墜毀提升容器、毀壞井筒設施、使井架和箕斗等裝載設備受到不同程度的損壞等事故，更為嚴重的是會造成罐內人員的傷亡。 第二節 提升機的安全保護裝置n造成全速過卷的主要原因有以下幾點：n（1）減速開關失效。n（2）電氣制動系統、可調閘閉環系統及限速保護系統的裝置不完善，調試不正確。n（3）速度給定裝置在減速段不起作用。第二節 提升機的安全保護裝置n防止全速過卷有以下措施：n（1）對減速開關加強維修，深度指示器牌坊或限速圓盤上安裝后備減速開關，并在井架或天輪平臺上安裝鋼絲繩感應開關，使減速點實現“三保一”。n（2）將電氣制動