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[摘 要]盘式制动器是靠碟形弹簧产生制动力，用油压解除制动，制动力沿轴向作用的制动器。目前矿井提升机用的制动器大部分是液压盘式制动器，制动器的可靠性对提升系统的安全运行具有较大的影响，因此，对盘式制动器工作可靠性的分析，具有十分重要的意义。
[关键词]提升机 盘式制动器 可靠性
中图分类号：TD534 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0026-01
1 引言
在矿井提升系统中，矿井提升机的主要任务是沿井筒提升煤炭、矿石和矸石；升降人员和设备；下放材料和工具等。矿井提升设备是联系井下与地面的主要提升运输工具，因此它在整个矿井生产中占有重要的地位。制动装置是矿井提升机的关键组成部分之一，直接关系着提升设备的安全运行。由于提升机的安全运行，较大程度上要完善设备保护设施的可靠性和自动化程度，减少维修量，延长使用寿命，更重要的是取决于制动系统的可靠性，避免和杜绝故障的发生。因此，努力提高盘形制动器的可靠性对保障安全生产有着重大的意义。
2 盘式制动器的可靠性
对于盘式制动器来说，从狭义的可靠性理解，盘式制动器则包含一些不可维修的因素（如制动弹簧失效之后，影响制动力矩，需要更换新弹簧才能使制动器可靠性恢复原有水平）：闸瓦与闸盘之间摩擦系数衰减，也只能靠更换新闸瓦才能恢复原有可靠性。从广义可靠性来说，盘式制动器含有可维修因素（如闸瓦磨损后产生的间隙增大，经调整便可达到原有可靠性）：液压站零件发生故障，修理后也能使制动器可靠性达到设计水平。由此可知，制动器的工作可靠性是固有可靠性和使用可靠性的综合反映。固有可靠性是由制动器设计制造及材料等因素决定的，在制动器产品出厂时就已经明确，使用可靠性则是安装、维护及操作等因素决定的，它反映了制动器固有可靠性在实际运行中的发挥程度，因此，固有可靠性的体现，受使用可靠性的限制，固有可靠性再高，使用可靠性却较低，制动器的实际工作可靠性仍然不会高。
3 制动器的故障分析
盘式制动器的常见故障有：制动器闸瓦间隙超标；闸瓦与制动盘接触面积超标；制动器动作时间超标；制动力不足；制动减速度超标等制动器未能达到设计规定的要求。并不是所有盘式制故障都会造成严重后果，但每一个小故障都可能导致安全事故。在生产实际中，制动力矩不足将直接引发制动器致命性故障，会导致盘式制动器刹不住车引发的 “滑车”，造成较大的安全事故。
4 制动器工作可靠性评定
制动装置各单元之间常常表现为串联关系，只有液压站的动力部分是冷储备关系，而多副盘形闸的制动力矩则是表决状态关系（或简化为并联关系），这些复杂的功能关系使制动装置的可靠性评定比较复杂。在实际工作中，制动装置可靠性评定分为现场可靠性评定和理论可靠性评定。现场可靠性评定是通过收集现场运行提升机的寿命数据，对制动器的MTBF、λ和寿命分布等参数进行估计；理论可靠性评定则是根据可靠性计算方法，对制动器关键单元的可靠性做分析计算。显然，现场可靠性评定更具有全面性，方法简单；而理论可靠性评定则过于抽象，但却具有一定的指导意义。
5 制动器维护可靠性评定
我们从实践中可以体会到，维护良好的制动器一般情况下都能够发挥应有的功能，而维护不善的制动器则往往潜伏事故隐患。从制动器的故障模式分析可以看到，保证制动器的固有可靠性的主要维护工作包括：①制动闸瓦与闸盘间隙的调整；②闸盘污染控制；③液压站油压值整定及残压限制。在以上三项维护工作中，如有一项维护工作没做好，都会影响制动器的固有可靠性发挥。因此，维护可靠性是这三项单元可靠性的串联组合，即闸瓦同步贴闸可靠性、闸盘污染可靠性与液压站残压可靠性三者的乘积。贴闸可靠性是指制动器所有制动闸同步贴闸的能力；若贴闸同步能力差，则制动力矩达不到设计值，固有可靠性保障能力差。闸盘污染可靠性是指污染闸盘与闸瓦摩擦制动力矩不减值的能力；残压可靠性则是指液压站残压不超过规定值的能力。由于当前维护工作和结构设计中对闸盘污染都给予高度重视，所以发生非人为污染的概率特别小。残压可靠性与液压系统故障和电液阀调整、阀弹簧的抗疲劳能力相关。因此，维护可靠性的重点在于闸瓦间隙调整而影响的贴闸可靠性。
6 制动器与液压系统的监测
为了进一步提高制动器与液压传动装置的可靠性，加强监测功能是必要的。如果制动器和液压系统出现故障，特别是液压的残压以及油污染会导致电磁换向阀的卡住等，都会造成严重后果。监测用的常用方法有：①PBM监测方法：利用该仪器与液压站油压制动阀联合使用，监测制动力矩，闸瓦间隙和闸瓦同步状态，而且还具有检测制动闸空动时间，闸瓦摩擦；能够识别譬如蝶性弹簧断裂失效，闸瓦磨损，残压过高，油路不畅通和油缸受卡等故障。②盘形制动器控制补偿增压装置：为了保证盘形制动器的工作可靠性，利用盘形制动器控制补偿增压，能够在制动器制动力矩意外降低而刹不住闸时，补偿制动力矩，增大制动力，从而确保提升机安全可靠。
7 结束语
目前，盘式制动器已经是提升机不可缺少的重要组成部分，提升机的各种保护措施，都要归结于制动装置，其可靠性直接关系到矿井的安全生产，因此，对提升机盘式制动装置可靠性的研究，了解其工作可靠性评定、维护可靠性评定将对提升安全系统具有特别重要的意义，有利于了解设备运行的规律，制定科学的维护制度，从而保证煤矿安全生产。
参考文献
[1] 夏荣海，郝玉琛.矿井提升机械设备[M].徐州：中国矿业学院出版社.1997.
[2] 卢燕.矿井提升机电力拖动与控制.北京：冶金工业出版社.2001.
[3] 中华人民共和国能源部.煤矿安全规程.1992年版执行说明[Z].山西科学技术出版社.1998.
[4] 余发止.国内提升机现状与发展.1995年矿井机电.
[关键词]提升机 盘式制动器 可靠性
中图分类号：TD534 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0026-01
1 引言
在矿井提升系统中，矿井提升机的主要任务是沿井筒提升煤炭、矿石和矸石；升降人员和设备；下放材料和工具等。矿井提升设备是联系井下与地面的主要提升运输工具，因此它在整个矿井生产中占有重要的地位。制动装置是矿井提升机的关键组成部分之一，直接关系着提升设备的安全运行。由于提升机的安全运行，较大程度上要完善设备保护设施的可靠性和自动化程度，减少维修量，延长使用寿命，更重要的是取决于制动系统的可靠性，避免和杜绝故障的发生。因此，努力提高盘形制动器的可靠性对保障安全生产有着重大的意义。
2 盘式制动器的可靠性
对于盘式制动器来说，从狭义的可靠性理解，盘式制动器则包含一些不可维修的因素（如制动弹簧失效之后，影响制动力矩，需要更换新弹簧才能使制动器可靠性恢复原有水平）：闸瓦与闸盘之间摩擦系数衰减，也只能靠更换新闸瓦才能恢复原有可靠性。从广义可靠性来说，盘式制动器含有可维修因素（如闸瓦磨损后产生的间隙增大，经调整便可达到原有可靠性）：液压站零件发生故障，修理后也能使制动器可靠性达到设计水平。由此可知，制动器的工作可靠性是固有可靠性和使用可靠性的综合反映。固有可靠性是由制动器设计制造及材料等因素决定的，在制动器产品出厂时就已经明确，使用可靠性则是安装、维护及操作等因素决定的，它反映了制动器固有可靠性在实际运行中的发挥程度，因此，固有可靠性的体现，受使用可靠性的限制，固有可靠性再高，使用可靠性却较低，制动器的实际工作可靠性仍然不会高。
3 制动器的故障分析
盘式制动器的常见故障有：制动器闸瓦间隙超标；闸瓦与制动盘接触面积超标；制动器动作时间超标；制动力不足；制动减速度超标等制动器未能达到设计规定的要求。并不是所有盘式制故障都会造成严重后果，但每一个小故障都可能导致安全事故。在生产实际中，制动力矩不足将直接引发制动器致命性故障，会导致盘式制动器刹不住车引发的 “滑车”，造成较大的安全事故。
4 制动器工作可靠性评定
制动装置各单元之间常常表现为串联关系，只有液压站的动力部分是冷储备关系，而多副盘形闸的制动力矩则是表决状态关系（或简化为并联关系），这些复杂的功能关系使制动装置的可靠性评定比较复杂。在实际工作中，制动装置可靠性评定分为现场可靠性评定和理论可靠性评定。现场可靠性评定是通过收集现场运行提升机的寿命数据，对制动器的MTBF、λ和寿命分布等参数进行估计；理论可靠性评定则是根据可靠性计算方法，对制动器关键单元的可靠性做分析计算。显然，现场可靠性评定更具有全面性，方法简单；而理论可靠性评定则过于抽象，但却具有一定的指导意义。
5 制动器维护可靠性评定
我们从实践中可以体会到，维护良好的制动器一般情况下都能够发挥应有的功能，而维护不善的制动器则往往潜伏事故隐患。从制动器的故障模式分析可以看到，保证制动器的固有可靠性的主要维护工作包括：①制动闸瓦与闸盘间隙的调整；②闸盘污染控制；③液压站油压值整定及残压限制。在以上三项维护工作中，如有一项维护工作没做好，都会影响制动器的固有可靠性发挥。因此，维护可靠性是这三项单元可靠性的串联组合，即闸瓦同步贴闸可靠性、闸盘污染可靠性与液压站残压可靠性三者的乘积。贴闸可靠性是指制动器所有制动闸同步贴闸的能力；若贴闸同步能力差，则制动力矩达不到设计值，固有可靠性保障能力差。闸盘污染可靠性是指污染闸盘与闸瓦摩擦制动力矩不减值的能力；残压可靠性则是指液压站残压不超过规定值的能力。由于当前维护工作和结构设计中对闸盘污染都给予高度重视，所以发生非人为污染的概率特别小。残压可靠性与液压系统故障和电液阀调整、阀弹簧的抗疲劳能力相关。因此，维护可靠性的重点在于闸瓦间隙调整而影响的贴闸可靠性。
6 制动器与液压系统的监测
为了进一步提高制动器与液压传动装置的可靠性，加强监测功能是必要的。如果制动器和液压系统出现故障，特别是液压的残压以及油污染会导致电磁换向阀的卡住等，都会造成严重后果。监测用的常用方法有：①PBM监测方法：利用该仪器与液压站油压制动阀联合使用，监测制动力矩，闸瓦间隙和闸瓦同步状态，而且还具有检测制动闸空动时间，闸瓦摩擦；能够识别譬如蝶性弹簧断裂失效，闸瓦磨损，残压过高，油路不畅通和油缸受卡等故障。②盘形制动器控制补偿增压装置：为了保证盘形制动器的工作可靠性，利用盘形制动器控制补偿增压，能够在制动器制动力矩意外降低而刹不住闸时，补偿制动力矩，增大制动力，从而确保提升机安全可靠。
7 结束语
目前，盘式制动器已经是提升机不可缺少的重要组成部分，提升机的各种保护措施，都要归结于制动装置，其可靠性直接关系到矿井的安全生产，因此，对提升机盘式制动装置可靠性的研究，了解其工作可靠性评定、维护可靠性评定将对提升安全系统具有特别重要的意义，有利于了解设备运行的规律，制定科学的维护制度，从而保证煤矿安全生产。
参考文献
[1] 夏荣海，郝玉琛.矿井提升机械设备[M].徐州：中国矿业学院出版社.1997.
[2] 卢燕.矿井提升机电力拖动与控制.北京：冶金工业出版社.2001.
[3] 中华人民共和国能源部.煤矿安全规程.1992年版执行说明[Z].山西科学技术出版社.1998.
[4] 余发止.国内提升机现状与发展.1995年矿井机电.