煤矿在用缠绕式提升机与提升绞车制动力测试

煤矿在用缠绕式提升机与提升绞车制动力测试

赵赤强

内蒙古煤矿安全监察局安全技术中心内蒙古包头014060

摘要：矿井提升机与提升绞车在矿井中担负着升降人员、提升矿物、运送物料以及升降设备、工具等任务，是联系矿井地面与井下的运输设备，是矿井的重要设备之一。矿井提升机和提升绞车的制动系统是作为提升系统减速并安全停车的最后手段，它直接影响着提升设备能否正常工作和人身设备的安全，因此定期对主要提升设备进行制动力测试，掌握制动器的工作性能，并对其进行适当的调整，对矿井安全生产有着重要的意义。

关键词：煤矿；提升机；提升绞车；制动力测试

由于矿井提升机和提升绞车现场情况和检测条件的各异，选择合适的制动力测试方法不仅可以节省人力物力、保证测试人员的安全，还能尽量减少检测工作对矿井生产的影响，提高测试的科学性与准确性。

1提升机和提升绞车制动力要求与验算

行业标准对提升机和提升绞车对制动力矩均做了规定，要求：“常用闸和保险闸制动时，所产生的制动力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K值不应小于3；对于质量模数小的绞车，上提重载保险闸的制动减速度超过4.3.7条规定的限值时，可将保险闸的K值适当降低，但不得小于2”。

1.1立井单绳缠绕式无尾绳提升最大静阻力矩：，式中：Fjm-提升机或提升绞车最大静张力/N；Q-次提升载荷重量/N；Qz-提升容器自重/N；p提升钢丝绳每米重量/（N/m）；H钢丝绳最大悬垂长度/m；R-提升机或提升绞车滚筒半径/m。

1.2斜井单绳缠绕式提升。由于提升载荷、提升容器和钢丝绳都是以质量千克为单位，这就要求要知道这些物体所受的重力来对制动力矩进行验算。在重力场中，地球的引力使物体产生重力加速度，这种力就称为重力。地球上各不同地方的重力加速度略有不同，但物体在同一地点的重力加速度是相同的，所以物体所受的重力与物体的质量成正比。已知提升载荷、提升容器和钢丝绳的质量，通过计算，可以求得它们所受的重力，并带入公式，对提升机和提升绞车的制动力矩进行验算。

2提升机和提升绞车制动力测试工作

2.1方法

1.1.1安装。制动力信号线的接线：一端接检测仪，一端接拉压力探头。拉压力探头安装：将提升容器卸空，放在井筒交锋位置即平衡点，如不平衡应找到平衡点并抱闸停车。将拉压力探头的一端拉环与滚筒制动轮（盘）相连，另一端拉环与行车或其它工具相连，使拉压力探头方向为滚筒的切线方向。

1.1.2测试。将提升容器卸空，放在井筒交锋位置。然后将要测的闸抱死，其余的松开。用行车或其它工具拉动与制动轮（盘）相连的拉压力探头，此时仪器显示的制动力不断增大，当制动轮（盘）开始动作时，停止拉动，此时仪器自动采集并显示出制动力值，由仪器或人工记录下测试数值。然后按上面的步骤重复测试，直到所有的闸全测完。需要注意的：一是在现场测试时，无论测试何种绞车，必须让设备放在平衡位置或放在让设备不受力的地方。二是在现场测试时，如所测的绞车是平移式或角移式绞车，所测的制动力不可超过测力传感器的额定载荷，否则会损坏传感器。在测这种绞车时，可考虑加配重或减小重锤的重量配合拉压力探头进行测试。如果是测盘形闸的绞车，最好是测单副闸，如多个闸同时测，情况同测平移式或角移式绞车相同。三是验算与判定。将实测的数据代入公式中进行验算，得出数值，然后依据AQ标准对制动力测试数据是否符合要求进行判定。如判定不符合要求，需调试制动器后再进行测试。

2.2制动力现场测试处理。提升机和提升绞车制动力测试可以采用拉伸或顶压两种测力方法，制动力现场测试经常遇见的问题是如何寻找测力支撑点。在绞车房有行车或横梁的情况下，通常采用拉伸的测力方式拉动测力传感器进行测试。如现场没有行车，就需要借助其它工具如葫芦起吊工具进行测试，这种方法安装和测试费时费力，连接横梁部位的钢丝绳绳卡安装不牢还存在钢丝绳脱绳的危险。绞车房的横梁主要用于起吊绞车设备，部分横梁位置偏高，不利于安装。有些横梁还存在与机房连接不牢和梁本身刚度的问题，在外加测试作用力大的情况下，存在安全隐患，不利于现场检测的安全。在现场条件无行车或横梁的情况下，针对斜井提升方式，还可采用斜井钢制轨道作为测力支撑点进行拉力测试的方法。但立井无行车或横梁的情况下，拉伸的测力方式就显得无计可施了。采用顶压的测力方式就能很好的解决拉伸的测力方式无法测试的问题。顶压的测力方式以地面为测力支撑点，采用千斤顶这种提升工具，将传感器安装于绞车与千斤顶之间，通过千斤顶的顶升力，对制动力进行测试。这种顶压的测力方式安装简单、操作方便，但需要有合适的夹具固定在绞车上，延长测试力臂至传感器上方进行测试。对于专业从事煤矿主要设备检测检验的资质机构，加工一种通用于各种型式绞车，简单又易于安装和携带的夹具就显得尤为重要。

3采用顶压测力方式的通用夹具设计

顶压测力通用夹具的设计思路是适合于专业从事检验的机构，能通用于多种型式的绞车，制作简单，现场装卸迅速，便于随车携带。接下来介绍一种通用于盘式与块式制动闸绞车的制动力测试夹具，它是根据块闸绞车滚筒边缘加强筋向着滚筒内部，朝外的一面平整和盘闸绞车有定车孔的特点来设计的。下面是该夹具在2种型式绞车上的安装方法：

3.1块闸绞车夹具的安装。块闸绞车滚筒一侧端面有加强筋，加强筋筋条朝向滚筒内部，滚筒外侧端面平整。夹具体由钢板切割而成，安装于滚筒一侧的夹具体部分要大些，在其横向一排打4个孔，数排分列，纵向列间距离是根据滚筒直径不同筋条宽度不同为确定的，可根据筋条宽度的不同调整用不同间距的排孔进行安装。夹具另一头通过连接块3来将夹具体与测力传感器连接，由于夹具体是由钢板加工而成，使用的钢板厚度一般不会超过20mm，夹具若与测力传感器直接相连，在顶伸的过程中夹具体顺着测试力的方向移位，会造成夹具与传感器之间形成线接触，测试力不在一条直线上。连接块3很好解决了这个问题，它通过螺杆与夹具体连接，起到增大夹具与测力传感器接触面积的作用，还可在夹具体顶伸向上移位的情况下增加一个自由度，使传感器与夹具体在测力的过程中保持测试力作用于一条直线上。短垫块起到受力的作用，可制作多块厚薄不同的短垫块，根据筋条厚度情况调节安装。长垫块比短垫块宽度长，它安装于滚筒内侧，通过螺杆与螺母的锁紧，起到夹具与筋条的固定作用。

3.2带定车孔绞车夹具的安装。如下图所示，此方法是利用绞车的定车孔将夹具与滚筒安装在一起。安装方法是使用两根螺杆，先将上侧螺杆穿过夹具孔和定车孔，将夹具与滚筒相连，安上螺母限位。下侧的安装可在夹具排孔中寻找与定车孔相应位置的孔，再安上螺杆与滚筒相连，最后锁紧两柄螺杆螺母，安装即完成。该方法的优点是安装方便、快捷，测试安全性高。

（1滚筒2定车孔3螺杆4夹具5连接块6传感器7千斤顶8地面）

通过对煤矿在用缠绕式提升机和提升绞车制动力测试方法的研究探讨，提出了解决绞车制动力测试问题的夹具设计思路，该夹具制作简单、安装方便，能提高制动力测试工作的科学性与准确性，在工作实践中可以取得一定实效，有参改推广使用的价值。

参考文献：

[1]程军.传感器及实用检测技术.西安：西安电子科技大学出版社，2014

[2]陈维健，傅运刚，李功熹，等.矿山大型机电设备测试技术手册.2013.