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1盤式制動器的可靠性理解

從狹義可靠性理解，盤式制動器包含不可維修因素，如制動彈簧失效之后，影響制動力矩，需要更換新彈簧才能使制動器可靠性達到原有水平；閘瓦與閘盤之間摩擦系數衰減，也只能靠更換新閘瓦方能維持原有可靠性水平。從廣義可靠性理解，盤式制動器含有可維修因素，如閘瓦磨損后產生的間隙增大，經調整便可達到原有可靠性；液壓站零件發生故障，修理后也能使制動器可靠性達到設計水平。由此可知，制動器的工作可靠性是固有可靠性和使用可靠性的綜合反映。固有可靠性是由制動器設計制造及材料等因素決定的，在制動器產品出廠時便已明確，使用可靠性則是安裝、維護及操作等因素決定的，它反映了制動器固有可靠性在實際運行中的發揮程度，因此，固有可靠性的體現，受使用可靠性的限制，固有可靠性再高，使用可靠性卻較低，制動器的實際工作可靠性依然不會高。

2制動器的故障模式分析

提升機制動器的故障，是指制動器未能達到設計規定的要求(如制動力矩不足或制動減速度超限)，因而完不成規定的制動任務或完成得不好。盤式制動器有許多故障，但并不是所有故障都會造成嚴重后果，僅是其中一些故障會影響制動器功能或造成事故損失。因此，在分析制動器故障的同時，還需要對故障的影響或后果進行評價，這稱為故障模式和影響分析。制動系統中包括功能件、組件和零件。所謂功能件，是指由幾個到幾百個零部件組成的，具有獨立功能的子系統，例如液壓站、盤閘、控制臺；組件是由兩個以上的零部件構成的并在子系統中保持特定功能的部件，如電磁閥、電液調壓裝置；零件是指無法繼續分解的具有設計規定的單個部件。一般情況下，零件故障都可能導致制動器的故障。在運行過程中，規定時間內無法啟動，預定時間內無法停車，制動能力降級或受阻。顯然，制動力矩不足等故障將直接引發制動器致命性故障，應倍加注意。近年在實際使用中，已多次發生盤式制動器剎不住車引發的“放大滑”事故，造成很大的經濟損失。根據上述可靠性的論述，制動器的固有可靠性和使用可靠性的串聯乘積，正體現了制動器的工作可靠性。

3制動器工作可靠評定

制動裝置各單元之間常常表現為串聯關系，只有液壓站的動力部分是冷儲備關系，而多副盤形閘的制動力矩則是表決狀態關系(或簡化為并聯關系)，這些復雜的功能關系使制動裝置的可靠性評定比較復雜。在實際工作中，制動裝置可靠性評定分為現場可靠性評定和理論可靠性評定。現場可靠性評定是通過收集現場運行提升機的壽命數據，對制動器的MTBF、λ和壽命分布等參數進行估計；理論可靠性評定則是依據可靠性計算方法，對制動器關鍵單元的可靠性做分析計算。顯然，現場可靠性評定具有全面性，方法簡單；而理論可靠性評定則過于抽象，但卻具有指導意義。

4制動器維護可靠性評定

我們從實踐中可以體會到，維護良好的制動器一般情況下都能夠發揮應有的功能，而維護不善的制動器則往往潛伏事故隱患。從制動器的故障模式分析不難看到，保證制動器的固有可靠性的主要維護工作包括:①制動閘瓦與閘盤間隙的調整；②閘盤污染控制；③液壓站油壓值整定及殘壓限制。在以上三項維護工作中，若有一項維護工作未做好，都會影響制動器的固有可靠性發揮。因此，維護可靠性是這三項單元可靠性的串聯組合，即閘瓦同步貼閘可靠性、閘盤污染可靠性與液壓站殘壓可靠性三者的乘積。貼閘可靠性是指制動器所有制動閘同步貼閘的能力；若貼閘同步能力差，則制動力矩達不到設計值，固有可靠性保障能力差。閘盤污染可靠性是指污染閘盤與閘瓦摩擦制動力矩不減值的能力；殘壓可靠性則是指液壓站殘壓不超過規定值的能力。由于當前維護工作和結構設計中對閘盤污染都給予高度重視，所以發生非人為污染的概率非常小。殘壓可靠性與液壓系統故障和電液閥調整、閥彈簧的抗疲勞能力有關。因此，維護可靠性的重點在于閘瓦間隙調整而影響的貼閘可靠性。

一般情況下，制動閘不同步的原因在于閘瓦間隙差別和油缸阻力差別。貼閘油壓的離散程度能夠反映制動閘的貼閘可靠性，貼閘油壓越集中，同步貼閘數目越大，貼閘可靠性也越高；反之，貼閘油壓愈分散，貼閘同步性愈差，貼閘可靠性也愈低。

5制動器與液壓傳動裝置的監測

為了進一步提高制動器與液壓傳動裝置的可靠性，增強監測功能是必要的。如果制動器和液壓傳動裝置出現故障，特別是液壓的殘壓以及油污染會導致電磁換向閥的卡住等，都會造成嚴重后果。監測用的常用方法有：①PBM監測方法:利用該儀器與液壓站油壓制動閥聯合使用，監測制動力矩，閘瓦間隙和閘瓦同步狀態，而且還具有檢測制動閘空動時間，閘瓦摩擦；能夠識別諸如蝶性彈簧斷裂失效，閘瓦磨損，殘壓過高，油路不暢通和油缸受卡等故障。②盤形制動器控制補償增壓裝置:為了保證盤形制動器的工作可靠性，中國礦業大學開發盤形制動器控制補償增壓，利用該裝置，能夠在制動器制動力矩意外降低而剎不住閘時，補償制動力矩，增大制動力，從而保證提升機安全可靠。

6結束語

目前，因盤式制動器已經克服了塊式制動可靠性不高的缺點，已被廣泛地使用。制動裝置是提升機不可缺少的重要組成部分，提升機的各種保護措施，都要終結于制動裝置，其可靠性直接關系到礦井的安全生產，因此，對提升機盤式制動裝置可靠性的研究，了解其工作可靠性評定、維護可靠性評定將對提升安全系統具有特別重要的意義，有利于了解設備運行的規律，制定科學的維護制度，另外，減少和預防油污染對提升機系統的可靠性有重大意義，從而保證煤礦安全生產。

參考文獻：

[1]夏榮海，郝玉琛.礦井提升機械設備[M].徐州:中國礦業學院出版社.1997.

[2]中華人民共和國能源部.煤礦安全規程.1992年版執行說明[Z].山西科學技術出版社.1998.

摘要：制動器是直接作用于制動輪或制動盤上產生制動力矩的機構，按結構可分為塊閘和盤閘，現在礦井提升機用的制動器大部分是液壓盤式制動器，因此，對盤式制動器工作可靠性的分析及監測，具有客觀現實的意義。

關鍵詞：提升機制動器可靠性