恒减速制动系统技术性能测试和研究

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1、恒减速制动系统技术性能测试和研究　　摘要：简述提升机恒减速制动的原理，与传统制动方式比较其优点，通过技术测试得出在不同载荷状态下制动参数，分析恒减速制动系统调试过程中存在的问题。关键词：恒减速；对比；测试；分析中图分类号：X752文献标识码：A文章编号：引言：提升机是煤矿生产重要设备之一，是联系井上和井下的主要交通运输工具，提升机能否安全可靠运行，直接关系到矿工的生命安全和生产任务的完成。而制动系统又是矿井提升安全可靠运行的重要保证。铁法煤业集团大强煤矿有限责任公司井深998米，设计年产量150万吨，2012年9

2、月副井安装一台JKM-4.8×4（Ⅲ）E型摩擦式提升机，设计提升机设计最大静张力1100kN；最大静张力差180kN；运行速度8.5m/s。提升方式为混合提升，实际运行载荷在0-150kN之间，有运行距离长、运行速度快、载荷变化范围大等特点。1提升机制动方式对比目前应用较为广泛的有二级制动和恒减速制动等；1.1二级制动8二级制动是一种传统的安全制动方式，属于恒力矩制动，其制动过程就是将某一提升机所需要的全部制动力矩,分成二级延时制动。第一级制动力矩,使提升系统产生符合《煤矿安全规程》规定的减速度，以确保整个提升系

3、统平稳、可靠减速，然后经过延一段时间第二级制动力矩全施加上去，使提升机系统安全地处于静止状态。这种方式足以满足使用。但由于第一级制动力矩和延时时间一经调定后，将不再变动。为了安全起见，一般按最大负荷、最恶劣工况，即全载下放工况来确定第一级制动力矩和延时时间值，比较适合提升量恒定的主井提升；而副井提升多为混合提升，负荷、工况变化大，既有全载下放、全载上提，又有轻负荷工况，这就可能在较小载荷的情况下1级制动力矩仍然很大，从而在1级制动时就产生很大的制动力矩，对于多绳提升机，过大的减速度将导致钢绳滑动突破防滑极限；对于

4、单绳提升机，则增加断绳的危险性，从而危及设备及人身安全。这种恒力矩制动在制动过程的制动力(制动油压)不能随负载变化而自动调整，当然就不能适应提升载荷大、速度快、工况复杂的要求。1.2恒减速制动恒减速制动是一种全新的制动方式，其将提升机的制动减速度设计为一个恒定值，无论制动工况如何，安全制动减速度均以预先设定的值为基准，在允许的范围内进行调整，这对提升机的安全运行有重要意义。从牛顿第二定律a=F/8m可知，制动减速度要恒定，制动油压产生的制动力矩要随负载变化而变化，直接从力的因素入手很难。从最初的分析可知：制动力矩

5、与制动减速度之间并不是一个线性关系，并且在复杂的工况中，绞车司机事先也很难知道负载多大，且在不同位置发生安全制动时，外负载也是不同的，发生安全制动后外负载也是在变化的。所以从运动角度分析a=V/t，可以看出，实现恒减速可以控制速度变化与时间变化之比为定值。可通过电气控制系统根据《煤炭安全规程》所要求的减速度值，首先标定一条速度变化设定曲线，直线的斜率即为减速度a，这样的减速曲线(a恒定)即是要达到的减速效果。如果安全制动时，速度是按这样一条曲线变化，便达到减速度值恒定的目的。恒减速制动回路的核心部件是比例方向阀，

6、比例方向阀既能够按输入信号的正负改变方向，还能够根据输入信号的大小成比例地控制阀的开口度，控制流量。在制动过程中，它起节流控制作用，使盘形制动器内的回油快慢按控制要求执行。调节中速度给定是一条设定的曲线，而压力给定是经速度比较得出的，是不断变化的。此外在这个阶段，溢流阀除第一步贴闸外还兼有安全保护的作用，这是为了避免因调节失效，造成阀芯超行程，产生误“开闸”的结果。1.3对比8对比两种制动方式的工作原理不难看出，二级制动方式虽然简单易掌控，但因其制动力矩不能随负载变化而自动调整的局限性，只适合主井提升。恒减速制动

7、的本质是以相对恒定的减速度进行制动。其特点是：通过闭环控制，双向调节油压，使得制动力矩能够随负载变化而自动调节，最终达到减速度“恒定”这样一个效果。正是兼顾了各种因素，采用了闭环控制，使得这种制动方式更加安全可靠。2主要参数测试及分析恒减速制动系统虽较传统的二级制动方式更加安全可靠，但在实际运行调试中仍存在瞬时减速度大等现象，笔者在恒减速系统调试时对该系统进行模拟测试，以找出潜在缺陷。2.1测试用仪器测试选用TC-3C型提升机综合测试仪，该仪器是目前较为先进的综合型测试仪器，运用了检测技术、信号分析、计算机技术等

8、对提升机的运行速度图、提升力图、制动系统及制动减速度等参数精确测试。2.2测试方法由于该提升机主要承担井下作业人员的运输又担负着物料运输，实际运8行载荷在0-15kN之间，所以制动装置必须满足载荷变化的要求，测试分为3个阶段进行即模拟该改提升机实际运行满载提人、半载提物、满载提物3中状态下全速运行时紧急制动，从而得出制动时间、制动减速度、制动距离等参数。2.3测试结果及分