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提升機盤式制動器閘間隙的監測方法分析
發布時間：
2023-12-04
來源：
礦山機械雜志
國家《煤炭安全規程》第 423 條規定：當閘瓦間隙超過規定值時，須報警并閉鎖下次開車。第426 條規定：盤形閘的閘瓦與閘盤之間的間隙不得超過 2 mm。因此，閘間隙直接影響盤式制動器的制動性能，正確測量并實時監測閘間隙對盤式制動器具有重要意義。
對于閘盤偏擺的限定：卷筒直徑小于 4 m 時，閘盤偏擺不能超過 0.5 mm；大于 4 m 時，閘盤偏擺不能超過 0.7 mm，且閘盤因加工精度存在一定的誤差，故閘盤的偏擺、閘瓦的磨損等都會直接影響閘間隙。按照《煤炭安全規程》的規定，閘間隙應考慮卷筒的偏擺、閘盤的偏擺和閘瓦的磨損，即閘間隙應是卷筒和閘盤旋轉 1 周并考慮閘瓦磨損的情況下閘瓦與閘盤之間的間隙的最大值，同時當閘間隙超過規定值時須報警并鎖閉下次開車。目前，測量閘間隙有多種方法，不同方法各有優缺點，現依次分析常見測量閘間隙的方法，以及所測量的閘間隙是否符合《煤炭安全規程》。
1 以制動器襯板為基準測量閘間隙
以制動器襯板為基準測量閘間隙是在提升機運轉和制動狀態下，使用電渦流傳感器測量襯板的移動距離間接測量閘間隙。電渦流傳感器安裝在制動殼體上，以制動器襯板為測量基準，傳感器探頭對準制動器閘瓦襯板，通過記錄敞、閉閘過程襯板移動距離來實現閘瓦組件行程的監測，從而通過測量閘瓦組件行程測量閘間隙，如圖1所示。測量閘間隙時，首先保持制動器閉閘，記錄閘瓦背面與傳感器感應面的距離X1，然后進行敞閘，記錄閘瓦背面與傳感器感應面的距離 X2，則此次制動的閘間隙 δ = X1 - X2。
圖1 以制動器襯板為測量基準
以制動器襯板為基準測量閘間隙是靜態測量，所測閘間隙是在提升機運轉和制動狀態下襯板移動的距離，此移動距離僅是此次提升機停車位置時襯板的行程，表示此停車位置的閘瓦和閘盤的距離，考慮到閘盤和卷筒存在一定的偏擺，停車位置點測量的閘瓦和閘盤的距離不一定是提升機運行過程中閘瓦和閘盤之間距離的最大值，所以襯板行程不能時時監測閘間隙的變化量，從而全面反映閘間隙。
2 以制動器支架為基準測量閘間隙
以制動器支架為基準測量閘間隙是在提升機運動狀態下以制動器支架為測量基準，使用電渦流傳感器測量閘間隙。傳感器通過支架固定于制動器襯板上，以制動器支架為測量基準，傳感器探頭對準制動器支架，通過記錄敞、閉閘過程傳感器移動距離來實現閘瓦組件行程的監測，從而通過測量閘瓦組件行程間接測量閘間隙，如圖2所示。測量閘間隙時，首先保持制動器敞閘，記錄制動器支架與傳感器感應面的距離X1，然后進行閉閘，記錄制動器支架與傳感器感應面的距離 X2，則此次制動的閘間隙 δ = X1 - X2。
圖2 以制動器支架為測量基準
以制動器支架為基準測量閘間隙是靜態測量，所測閘間隙是在提升機運轉狀態和制動狀態下傳感器相對支架的移動距離，與以制動器襯板為基準測量閘間隙類似，同樣是以傳感器的間接移動距離表示閘瓦和閘盤的間距，只是由于支架固定不動且面積較大，傳感器相對支架的移動距離比襯板移動距離的精度和準確度更高，但同樣此傳感器相對支架的移動距離仍僅是此次提升機停車位置時傳感器的移動距離，未考慮閘盤和卷筒存在的偏擺，不能時時監測閘間隙的變化量。
3 滑動式探針測量閘間隙
滑動式探針測量閘間隙是在提升機運轉和制動狀態下，使用滑動式探針測量探針移動距離來間接測量閘間隙。探針支座固定在閘瓦上，以探針支座為測量基準，探針抵在閘盤上，記錄敞、閉閘過程探針軸向移動引起探針電阻的變化量，通過轉化電路將電阻阻值轉化為探針軸向距離，從而間接測量閘間隙。測量閘間隙時，首先保持制動器敞閘，探針抵在閘盤上，記錄此時探針電阻阻值Ω1，然后進行閉閘，探針同樣抵在閘盤上，記錄此時探針電阻阻值Ω2，通過轉化電路設置阻值和距離轉換系數 k，則此次制動的閘間隙 δ = k (Ω1-Ω2)。
滑動式探針測量閘間隙為動態測量，所測閘間隙是在提升機運轉狀態和制動狀態下使用滑動式探針測量探針移動距離來測量閘瓦和閘盤的距離，與以制動器襯板為基準和以制動器支架為基準不同，探針抵在閘盤上，可以將閘盤和卷筒的偏擺引入閘間隙的測量，探針的軸向移動距離可以表示閘瓦和閘盤的距離。但是，滑動式探針所測量閘間隙僅表示此停車位置點的閘瓦和閘盤的距離，也不能時時監測閘間隙的變化量。
4 以閘盤為基準測量閘間隙
以閘盤為基準測量閘間隙是在提升機運轉狀態下，以閘盤為測量基準使用電渦流傳感器測量閘間隙。傳感器通過支架固定于制動器襯板上，以閘盤為測量基準，傳感器探頭直接對準閘盤，傳感器跟隨襯板移動，從而在敞閘過程中，傳感器直接監測閘瓦與閘盤間的距離，如圖3所示。測量閘間隙時，保持制動器敞閘，同時保持閘盤運轉，記錄閘盤轉動 1 周過程中閘瓦與閘盤各點間距離的最大值，此最大間距即為閘間隙。
圖3 以閘盤為測量基準
以閘盤為基準測量閘間隙是動態測量，所測閘間隙是通過傳感器直接測量閘瓦和閘盤的間距，由于以閘盤為測量基準，將閘盤和卷筒的偏擺考慮到閘間隙的測量中，并在提升機運轉過程中通過傳感器時時監測閘瓦和閘盤的距離，記錄閘瓦和閘盤之間距離的最大值，即閘盤和閘瓦之間的最大閘間隙。當閘瓦和閘盤的距離最大值即閘間隙超過規定值時，可以及時報警并鎖閉下次開車。因此以閘盤為基準測量閘間隙能時時全面反映閘盤和閘瓦之間的最大閘間隙值。
5 塞規、百分表測量閘間隙
塞規、百分表測量閘間隙是在提升機制動狀態下，使用塞尺和百分表等測量工具直接測量閘間隙。在提升機停止運行時，調整卷筒兩側鋼絲繩的張力，保證敞閘后卷筒靜止不動，此時使用塞尺直接測量閘間隙，或將百分表支座固定在敞開閘的閘瓦上，表針抵在閘盤上，此時抱閘百分表顯示的變化數值就是閘間隙。
在提升機制動狀態下，采用塞規、百分表直接測量此制動位置制動器閘瓦和閘盤的距離，一般用于人工校正閘盤和閘瓦間隙以及檢驗測量閘間隙方法所測的閘間隙在靜態是否準確。該方法為靜態測量，沒有考慮閘盤偏擺，不能時時監測閘間隙。
6 結語
閘間隙是提升機制動器最關鍵的參數，正確監測閘間隙對保障礦井提升機的安全運行至關重要。以上分析了幾種閘間隙的檢測方式，以閘盤為測量基準測量閘間隙，能將閘盤和卷筒的偏擺考慮在內并能實時監測是一種全面反映閘間隙的檢測方式。
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