淺談礦井提升機盤形制動器的故障及預防對策（4）(圖文)
時間：2024-05-21 08:34:26 點擊數(shù)：
4 典型案例分析
4.1 事故過程
2016 年 1 月，安徽某銅礦發(fā)生墜罐事故。事故現(xiàn)場的設備為 JKM-2.25X4PI 型多繩摩擦式提升機，設備提升的物料距離井口 5 m 時，提升容器發(fā)生下滑，司機發(fā)現(xiàn)后立即進行緊急制動，緊急制動失效，重載側(cè)提升容器繼續(xù)下滑，墜落至井筒底部，zui終導致鋼絲繩罐道、首繩、尾繩和 2 個提升容器均遭到破壞。事故造成巨大損失，嚴重影響了礦方的生產(chǎn)進度。
4.2 現(xiàn)場觀測
現(xiàn)場觀察到，在制動盤上沿圓周分布有油污污染的痕跡，如圖2所示。拆掉在用的盤形制動器后，發(fā)現(xiàn)所有閘瓦磨損嚴重，且各個閘瓦磨損不均勻，甚至個別閘瓦已經(jīng)斷裂，如圖3所示。還發(fā)現(xiàn)制動器內(nèi)部聯(lián)接襯板筒體和活塞的大螺栓出現(xiàn)松動，碟形彈簧組中有個別碟簧斷裂，活塞處的密封圈也已經(jīng)老化破損。
圖2 現(xiàn)場被污染的制動盤
圖3 現(xiàn)場斷裂的閘瓦
經(jīng)專業(yè)部門到事故現(xiàn)場進行檢測，該提升機配置4 對 TP1-63 制動器頭，輸出正壓力分別為 5、15、15、20 kN；現(xiàn)場檢測制動盤偏擺量達到 3 mm，大大超出規(guī)程要求的 1 mm；液壓站zui高油壓為 3.3 MPa；全制動時液壓系統(tǒng)殘壓達到 1 MPa。
4.3 事故原因 根據(jù)現(xiàn)場觀測情況可知，造成該事故的主要原因是盤形制動器制動失效。
(1) 碟形彈簧由于疲勞或斷裂造成剛度 K 不足，致使彈簧預壓縮力 F2減小；聯(lián)接襯板筒體和活塞的大螺栓松動，使碟簧的預壓縮量 Δ0減小，致使彈簧預壓縮力 F2減小；液壓系統(tǒng)殘壓 p0過大，致使工作腔壓力 p0A 增 大；密封圈老化破損，造成活塞運動阻力 C 增 大。所以由式 (2)、(3) 可知，全制動狀態(tài)下盤形制動器輸出的正壓力 FN大大減小。
(2) 由于活塞密封圈老化導致制動器頭漏油，油污污染了制動盤，導致閘瓦與制動盤之間的摩擦因數(shù)μ 降低。
(3) 制動盤偏擺量過大，致使各個閘瓦磨損程度不均，制動時閘瓦與制動盤貼合面積過小，導致閘瓦受力不均衡而出現(xiàn)斷裂，造成閘瓦與制動盤之間的接觸面發(fā)生變形，進一步導致兩者之間的摩擦因數(shù) μ 減小。
由式 (7) 可知，上述各因素zui終導致制動力矩 M嚴重不足，緊急制動無法使其停車，zui終導致墜罐事故的發(fā)生。
4.4 解決方案 (1) 通過火焰法或車削法校正制動盤，使其偏擺量 ≤1 mm，以滿足規(guī)程要求；
(2) 更換制動器頭中所有碟形彈簧、密封圈組件和制動閘瓦；
(3) 按照規(guī)定擰緊力矩擰緊制動器內(nèi)部聯(lián)接襯板筒體和活塞的大螺栓；
(4) 清洗制動盤、制動器活塞、液壓缸、液壓油路以及液壓站，更換新的液壓油。
若采取上述措施維護盤形制動器后，仍然不能夠長期穩(wěn)定實施工作制動和安全制動，建議更換整套液壓制動系統(tǒng)，即對制動系統(tǒng)進行整體改造，同時在新更換的制動系統(tǒng)上配置閘間隙檢測、閘盤偏擺檢測和油壓檢測等一系列檢測裝置，實現(xiàn)制動系統(tǒng)實時在線監(jiān)測，保證其安全可靠性。
5 結(jié)語 礦井提升機盤形制動器的故障雖多種多樣，但只要合理使用，按照上述措施加強日常管理維護，就能及時了解盤形制動器的使用狀況和它在使用中存在的問題，做到心中有數(shù)，及時準確地排除隱患，從而保證礦井提升機安全可靠運行，防止事故的發(fā)生，確保礦山的安全生產(chǎn)。
