矿用多绳摩擦式提升机常见机械故障分析
引言
矿井提升是煤炭生产中至关重要的一个环节，是联系井下与地面的纽带。矿井提升设备特别是矿井提升机发生故障，不仅直接影响井下生产,更对井下作业人员的生命安全造成重大威胁。一般年产N30万t的矿井多采用箕斗提升机，年产W30万t的矿井多采用罐笼提升机m。
1多绳摩擦式提升机工作原理
按工作原理的不同，矿井提升机大体可以归纳为两大类,一是单绳缠绕式矿井提升机，二是多绳摩擦式矿井提升机。单绳缠绕式提升机适用于浅、斜井。在埋深大的矿井以及提升强度比较高的矿井优先选用多绳摩擦式提升机。多绳摩擦式提升机与单绳缠绕式矿井提升机的不同在于其钢丝绳与主导轮的缠绕固定方式，多绳摩擦式提升机的钢丝绳被设置在主导轮摩擦衬垫上，如图1所示。钢丝绳的两端分别吊挂罐笼、箕斗,平衡尾绳被挂置于罐笼、箕斗的下部位。当罐笼、箕斗被提升机提升时，钢丝绳一旦吃力就会紧紧压在摩擦衬垫上。电动机通过减速器带动主导轮转动时,会生成一个较大摩擦力,作用于钢丝绳和摩擦衬垫两者之间。这种摩擦力会带动主导轮转动,最终完成矿井提升工作⑵。
2提升机减速器故障分析
多绳摩擦式提升机减速器可以在减速的同时提高电机输出扭矩，扭矩输出比例与电机输出扭矩乘减速比，且小于减速器额定扭矩⑶。提升机减速器在减速的同时降低了负载惯量，惯量的减少为减速比的平方。矿井提升机属于低速重载机械，其作业环境复杂。罐笼、箕斗对提升机冲击力较大，齿轮传动有效率高、尺寸小、适应性强等优点，鉴于斜齿轮传动具有冲击、震动、噪声小的优势，提升机齿轮传动方式一般优先选择斜齿轮传动。
2.1减速器齿轮损伤
裂纹是齿轮损伤中一种较为常见的现象，矿井提升机在高强度运行期间，减速机齿轮间摩擦过频繁,高强度作业加上温度过热将会降低齿轮强度,使齿轮齿出现断裂⑶。为了避免齿轮齿断裂，一是要使用铸造质量符合要求的齿轮，二是要避免矿井提升机超长时间作业，日常巡检期间对提升机减速器内的齿轮进行机械检修。
提升机减速器内齿轮间在不断的摩擦中会出现齿面疲劳，而齿面疲劳会进一步扩展为齿面裂纹损伤,从而使得齿轮表面变得凹凸不平,若齿轮齿面裂纹长时间不处理将会给提升机带来严重安全隐患。当巡检发现这类情况时，可以将点齿轮蚀坑边缘打磨圆滑，同时及时更换极压润滑油
2.2减速器润滑油质量不合格
提升机运行期间减速机内齿轮不断损耗，尽管加注润滑油能降低损耗强度，但是不能杜绝损耗。所以齿轮在损耗过快或者超过使用年限后要及时更换。在减速箱内使用质量不合格的高压润滑油，在高压力环境下齿轮润滑油膜会破裂，齿轮接触处会出现融化粘连,齿轮粘连部分则会有被撕裂的可能。所以一定要选择质量合格的润滑油，若齿轮粘连出现被撕裂的情况，不严重时可以在胶合损伤处将齿轮打磨光滑四。若减速箱密封不严格，会导致当中的润滑油出现泄漏,影响齿轮正常咬合。齿轮摩擦的热量将无法挥发，导致齿轮产生异响，磨损加快。润滑油泄漏后要及时更换密封元件，确保减速器的密封性。2.3减速器轴承损伤
轴承的损伤会导致齿轮出现严重的不规则运动以及异常磨损的状况。巡检期间若发现减速器内齿轮出现不寻常振动、噪声等情况要考虑轴承是否发生损伤。
3提升机液压盘式制动器故障分析
矿井提升系统避免了因减速机的传动件失效而造成煤矿事故的发生，液压盘式制动器作为煤矿从业人员的最后一道生命防线，设计有双保险或三保险。当要对箕斗、罐笼采取紧急制动操作时，盘式制动器可在短时间内将主起升卷筒上的制动盘机械摩擦抱紧，抱紧制动力主要由碟型弹簧生成。提升机附带的液压站提供松闸力。电磁阀接通电源时，制动器会开启，电磁阀断开电源时，随着液压开启卸压，制动器发生立刻制动反应純
当提升机操作人员对悬挂的箕斗或罐笼停运时,滚筒能够被液压盘式制动器迅速刹车制动。当提升机悬挂箕斗或罐笼作减速运行或者卸载重物时,为了保证箕斗或罐笼的稳定运行，盘式制动器对提升机的控制发挥了极其关键的作用。
当矿井口位置遭遇紧急事故或紧急情况时,液压盘式制动器能够迅速将提升机卷筒制动停车。3.1故障形式及原因
盘形制动器由于其前腔进油结构的存在，会导致盘式制动器安装时对樨有一定难度，一旦盘形制动器出现漏油现象,油污会污染其闸盘，最终使盘形制动器的摩擦系数、制动力都达不到设计要求。
当液压站中液压传动装置的电磁换向阀阀芯被卡住，制动盘上加载的盘形制动器产生的蝶形弹簧力不足以产生安全制动的效果时，会导致盘形制动器制动失灵,这是十分危险的故障。原因在于油腔内的油液不能顺利的回流进入油箱。外部油箱盖若不干净将会把脏物杂质带入制动系统内部的工作油液，因此在加工安装盘形制动器时必须保证其干净避免受到油液污染。
阀体携带的杂物和脏物会通过油压运动脱离阀体混入制动系统内部的工作油液。与此同时，密封圈磨损严重而产生的胶状悬浮物也会导致阀芯被堵塞，使得制动系统的制动可靠性被严重降低。制动器和液压传动装置出现故障,会使提升机作业出现安全隐患。为了提高提升机系统的可靠性,保证煤矿安全生产，则需要增强对制动器和液压传动装置的监测并减少和预防油污染。
3.2故障模式及可靠性图框
盘式制动器制动系统中构成部件主要包括功能件、组件和零件。功能件如液压站、盘闸、控制台等，组件如电磁阀、电液调压装置,零件主要指不能往下分解的符合设计规定的单一零散部件団。制动系统的常见的故障有启动故障、运行故障、停车故障与制动故障。其中最严重的故障是闸瓦不能顺利合闸、液压盘形制动器产生的制动力矩达不到设计要求。为了避免发生盘式制动器刹不住车引发的“放大滑”事故，有条件的矿井可以优先安设盘式制动器的自适应补偿增压装置，其优势在于具有安全兜底功能。当液压盘式制动器提供的制动力矩达不到制动要求时，自适应补偿增压装置可以额外提供补偿制动力矩，提升制动效果，以确保提升机安全停车回。盘式制动器制动系统间的功能传输情况，可用可靠性图框表示。盘式制动装置的可靠性图框如图2所示。
tR、I —〔战卜
O— :
n副闸
4Z0[Kr
R一弹簧可靠性;殆一摩擦可靠性;Rw—维护可靠性;Rl电磁阀可靠性;死一闸盘抗污染可靠性;液压站整定可靠性;Rs-闸同步可靠性其他可能性
图2制动器的可靠性图框
4结语
为了提高提升机系统的可靠性，保证煤矿安全生产,就必须避免提升机超长时间作业，同时对要加强齿轮的检修。选择质量合格的润滑油，减速箱若密封不严,润滑油就会泄漏,从而影响齿轮正常咬合，因此要及时更换密封元件,确保减速器的密封性。减速器内齿轮出现不寻常振动、噪声时要考虑是否轴承发生损伤。增强对制动器和液压（下转第55页）通过改进相关设计予以妥善地处理和解决。举例来说，调节并控制配重的张紧力和钢丝绳的预紧力之间的角度，提高无极绳绞车的运输力，加大无极绳绞车和张紧装置之间的基础距离，有效吸收多余的钢丝绳弹性和伸缩变量，发挥无极绳绞车在煤矿井下运输应用的积极作用。
5.2调整车场道岔以配合无极绳绞车的运行
处理车场岔道配合问题需要首先对几个解决的方案进行分析和研究，再结合当地煤矿的实际情况得出一套操作简便、对钢丝绳磨损小、梭车运行安全以及道岔配合应用的改造方法，在节约材料投入的同时减少了煤矿运输事故。
5.3对无极绳绞车进行维护
应在实际工作之前制定安全规程，提前进行无极绳绞车的检查工作，定期清洁和加油，检査控制器的绝缘情况等，以有效保证无极绳绞车在煤矿井下运输中应用的工作质量。