煤 ６ 炭 科 技 ２０１６年第２期 Ｎｏ．２ ２０１６ ＣＯＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＭＡＧＡＺＩＮＥ 文章编号：１００８—３７３１（２０１６）０２—０００６—０２ 矿井提升机新型盘式制动器检测结构设计 刘彬１．周辉 （１．徐州矿务集团有限公司张集煤矿，江苏徐州２２１０４２；２．徐州矿务集团有限公司生产技术部，江苏徐州２２１００６） 摘 要：针对目前普遍使用的煤矿提升机盘式制动器闸瓦间隙测量时存在测量复杂以及安装 误差的缺点，设计出一种新型盘式制动器。该盘式制动器将位移传感器安装于制动器内部，并 预先进行标定．这样在生产安装及使用过程中不需要二次校正并避免了安装误差的产生．提高 了检测系统的可靠性．对实际生产具有重要意义 关键词：提升机：盘式制动器；闸瓦间隙：结构设计 中图分类号：ＴＤ５３４ 文献标志码：Ｂ 矿井提升机的盘式制动器用于为提升机卷筒提 小，取决于油缸内工作油的压力。盘式制动器的制动 供调速以及刹车功能．是提升机上的重要安全部件． 力矩是靠闸瓦沿轴向从两侧压向制动盘产生的 为 其工作的可靠性对生产、设备和人员的安全有极其 了使制动盘不产生附加变形．主轴不承受任何附加 重要的意义 轴向力，盘式制动器都是成对使用，根据所要求的制 １ 问题提出 动力矩大小．每一台提升机上可以同时布置多副盘 式制动器 盘式制动器通过闸瓦与制动盘相摩擦来为提升 ２．２新型盘式制动器结构设计 机提供适当的制动力矩 闸瓦间隙是衡量制动系统 现有提升机制动器测量闸瓦间隙时．采用的是 是否安全可靠的重要参数．煤矿安全规程要求：盘式 将电涡流传感器安装在制动器的外部．通过测量衬 制动器闸瓦与制动盘之间的间隙应小于２ ｍｍ．保护 垫的后部的位置，间接测量闸瓦的间隙．如图１所 装置应自动报警．闸瓦间隙检测为提升机的安全制 示 动提供可靠性 现阶段对提升机的状态检测分别针 移传感器 对制动器的制动闸和液压系统．而检测手段通常与 动衬片 制动器的机械部分各自 在生产中检测传感器 位于制动器的外侧。需要技术人员进行另外的安装。 由于在安装的过程中存在安装误差或者安装技术上 形弹簧 的问题．影响到制动器所检测参数的真实性．这对实 际生产中系统的正常运行造成了影响。 螺栓 ２新型盘式制动器检测结构设计 ２．１ 盘式制动器工作原理 图１制动器结构 提升机盘式制动器依靠碟形弹簧的预压缩恢复 虽然随着电子技术的发展．电涡流传感器的测 张力使闸瓦压向制动盘．从而产生制动力矩：而松闸 量精度能够满足制动器闸瓦间隙测量的需要 对于 时．向油缸腔内注人压力油．压力油推动活塞后移并 电涡流传感器来说．其本身的特性及测量的结果都 压缩蝶形弹簧．带动闸瓦离开制动盘．从而实现松 会随被测导体的变化而变化．因此购买了传感器以 闸 制动状态时．闸瓦对制动盘所施加的正压力的大 后还必须对其输出进行标定．这样就增加了额外的 ２０１６年第２期 刘彬等：矿井提升机新型盘式制动器检测结构设计 ７ 工作量．而且也会产生一些误差。另一方面，安装传 感器的时候也会出现种种安装误差甚至是错误，这 样就给生产带来了不便．在测量的过程中也增加了 误差出现的几率。 基于以上原因。设计了一种新型盘式制动器，如 图２所示。其最大特点是将位移传感器安装于制动 器内部．传感器同样具有测量闸瓦间隙的功能，但是 在使用的时候就不需要另外安装设计和调整传感 器．只需要从制动器的接线口接人后续的测量电路 就可以实现测量了。这样一体化的设计在使用时就 更加省事．也避免了现场安装时带来的一些问题。 碟形弹簧 位移传感器 图２新型制动器结构 ３新型盘式制动器闸瓦间隙测试原理 闸瓦间隙是制动系统若干参数中最关键的参数 之一。为了使制动盘两边作用于一对闸瓦的作用力 相等并且动作同步．各闸的闸间隙应尽量一致。而影 响闸瓦间隙的因素有很多，如闸盘的偏摆、闸瓦的磨 损、蝶形弹簧的疲劳和损坏程度对其都有影响。因 此．检测盘式制动器的这一参数．对掌握整个制动系 统的工作状态是非常必要的 本结构在制动器中装入了位移传感器．如图３ 所示，其所选位移传感器为电容式非接触测量．与电 涡流传感器不同的是。这种传感器的测量不受被测 物的影响．它的这一特性给测量带来了很大的方便 实际工作时通过检测连接螺栓的位移变化情况来得 出制动器闸瓦的位移情况．进而可以计算出制动器 闸瓦和制动盘之间的间隙 不需要在制动器的外面 安装传感器。避免了某些误差的发生。 图３所示连接螺栓连接的是衬垫和活塞．当将 螺栓拧紧以后．在正常的工作中这三个部件相互之 间没有位移。而闸瓦被紧紧地与衬垫固定在一起．所 以闸瓦和衬垫一起移动。衬垫又与螺栓固定．所以闸 瓦与螺栓的移动保持一致。检测螺栓的移动情况也 就清楚了闸瓦的移动情况。传感器测量面与连接螺 栓的大端面平行。在松闸的时候。对传感器与螺栓之 间的距离设置一个小于２ ｍｍ的值。然后在制动的 时候，测量与螺栓之间的距离，有了这两个值就能够 知道闸瓦的间隙是多少了。 图３位移传感器的安装 １——后端盖；２——活塞；３——连接螺栓；４——位移传感器 假设．松闸时使传感器测量的端面与螺栓的大 端面之间的距离为１ ｍｍ。那么当制动的时候，测得 两者之间的间隙是２．５ ｍｍ．那么这次制动的闸瓦 动态间隙是２．５ ｍｍ一１ ｍｍ＝１．５ ｍｍ 由此检测出的闸瓦间隙具有较高的可靠性。 ４结 语 通过以上分析可以看出．将位移传感器与盘式 制动器设计安装为一体结构以后．安装方便且不需 要额外的安装检测传感器，调试简单，避免了安装带 来的误差，提高了检测的精确性和系统的可靠性，对 安全生产具有较为重要的意义。 作者简介：刘彬（１９６８一）男，江苏丰县人，２００９年毕业 于江苏大学电气工程与自动化专业．徐州矿务集团有限公司 张集煤矿工程师。 （收稿日期：２０１６—０５—２２）
