提升絞車制動器盤損剖析及措施

張華毅

摘 要：提升機制動器盤劃傷，使制動力矩減小，制動盤及閘瓦磨損加快，影響提升使用壽命和安全生產，通過采取切實措施修復，恢復正常生產。

關鍵詞：制動力矩；劃痕；接觸面積；貼磨閘瓦；正確操作和維護保養

1 故障現象

某礦新安裝一臺JK-2×1.5型礦井提升機，使用不久后出現制動盤表面劃出一道道溝槽，拆卸閘瓦檢查發現，閘瓦表面也出現了多道溝槽，同時，閘瓦表面鑲嵌了大量白色、淡黃色鐵屑，制動盤和閘瓦表面產生溝槽后，閘瓦實際接觸面積減小，制動力矩減小，對設備的使用壽命和安全產生了嚴重影響。分析該現象產生的原因，提出切實可行的解決措施，具有重要意義。

2 原因分析

經檢查：閘瓦與制動盤的接觸面積不足、閘瓦與制動盤的間隙不均勻、閘瓦表面有一層壓鑄成型的硬皮、使用初期，司機操作不熟練，緊急剎車多，剎車頻繁。剎車時，間隙最小的閘瓦與制動盤先接觸，其正壓力最大，由于接觸面積小，接觸應力也最大，當制動盤表面受到很高的接觸應力時，在摩擦力的作用下產生大量的熱量，使閘瓦表面較高的部位，以及與其接觸的制動盤部位，瞬間溫度很高（閘瓦表面鑲嵌的淡黃色鐵屑，表明溫度曾經達到400℃），制動盤雖然有一定的硬度，但高溫下鐵（Fe）原子會氧化成Fe2O3和Fe3O4，碳（C）原子氧化成CO和CO2，破壞了制動盤內部元素分布數量和材料性能，降低了制動盤硬度。過高的接觸應力使制動盤表面受到反復的拉應力而疲勞開裂，并沿銳角方向向內擴展，產生裂紋，麻點剝落或片狀剝落，從制動盤上剝落的金屬粒子、鐵屑有的隨制動盤轉動帶出了閘瓦，有的就在閘瓦正壓力的作用下嵌入了閘瓦內部，成為磨粒，這些磨粒對制動盤和閘瓦起到磨損作用，造成制動盤表面粗糙降低，產生溝糟。在閘瓦表面觀察到溝槽是磨粒磨損的主要特征制動盤表面瞬間高溫，加上閘瓦與制動盤接觸面積小，接觸應力大是制動盤表面剝落鐵屑的主要原因，剝落的鐵鑲嵌在閘瓦表面形成磨粒，劃傷制動盤。在盤式制動器運行中，制動油壓高、制動盤偏擺，使閘瓦間隙不均勻、提升系統長時間帶閘下放重物、不正確的操作，都能引起制動盤表面瞬時高溫，使制動盤產生劃傷。另外，制動盤表面硬度低、閘瓦表面硬也容易產生劃傷制動盤的現象。

3 處理措施

出現閘瓦劃傷制動盤的現象后，要及時停車，按照下面的方法進行處理。

3.1 清除閘瓦表面鑲嵌的金屬顆粒和鐵屑碎片

拆卸下全部閘瓦，清除鑲嵌在其中的鐵屑。如果閘瓦表面被鐵屑劃傷的面積較大、較深，則需要在刨床上加工該閘瓦表面。加工閘瓦表面還能去掉鑲嵌較深的金屬顆粒，避免安裝后再次劃傷制動盤。在刨削閘瓦表面時，要以閘瓦與滑套貼合面為基準刨削閘瓦，直到刨平，以增加閘瓦接觸面積。

3.2 修磨制動盤

使用細銼刀或油石修磨制動盤表面被劃傷的痕跡，使其光滑。如果被拉傷的制動盤表面溝槽多，且深度深，則影響了閘瓦接觸面積，必須現場車削或磨削制動盤，使其表面平整光滑。現場車削制動盤還可以減小制動盤的跳動，使制動更加平穩。

3.3 貼磨閘瓦

貼磨閘瓦，使閘瓦接觸面積達到全面積的60%以上。方法如下：

（1）貼磨前，先保證制動盤干凈。使用熱水清洗制動盤上的油污、用砂紙或油石打磨溝槽時產生的鐵屑、沙粒。

（2）預測貼閘皮時油壓值。

（3）起動主電機進行貼磨閘瓦運轉（不掛鋼絲繩和提升容器），貼磨正壓力一般不宜過大，略比貼閘皮的油壓低0.2-0.4MPa。貼磨閘瓦應在低速下進行。應隨時注意制動盤溫度不得超過80℃（用點溫計測量），以免再次損傷制動盤。超溫時應停止貼磨，待冷卻后再運轉。依次斷續運轉，直到閘瓦接觸面積達到要求為止。

3.4 正確調整閘瓦與制動盤的間隙，貼磨閘瓦達到要求后，應按相關標準調整好閘瓦與制動盤的間隙，調整應注意以下幾點

（1）閘瓦間隙是指制動器處于松閘狀態下閘塊與制動盤子間的距離，規范要求閘間隙不得大于2mm。在安裝調試時，閘間隙調為1～1.5mm。

（2）在調試制動器過程中，若盤形制動器的活塞、碟形彈簧組等不靈活，有卡阻現象時必須進行處理，使其靈活可靠。若松閘時間超過0.3秒時，可將盤式制動器的放氣旋塞打開，進行放氣即可縮短松閘時間。

（3）在調整閘瓦與制盤間隙的過程中，間隙大小確定后，應反復升降液壓站的油壓（即松閘、制動），反復檢查閘瓦間隙大小，使閘瓦間隙符合要求。

4 盤型制動器正確使用的幾點注意事項

（1）更換閘瓦時，不允許全部一下更換完，否則會造成由于接觸面積小而影響制動力矩，損傷制動盤和閘瓦。應逐步交替更換，每次最多更換兩塊閘瓦，待其工作一段時間使接觸面積達到要求后，再更換另外的閘瓦。這樣既保證了運轉的安全性，又不影響生產，否則必須按貼磨閘瓦的要求貼磨閘瓦。更換閘瓦時應按閘瓦與制動盤間隙的調整方法和要求調整閘瓦與制動盤的間隙。

（2）在正常使用過程中，閘盤上絕對不能存在任何油跡，要經常檢查制動盤和閘瓦工作表面是否清潔、是否粘有油污，若有油污必須及時用堿水清洗干凈。同時，應及時檢查油污來源并進行處理和排除，否則由于制動盤和閘瓦工作表面沾油，使摩擦系數急劇降低，影響制動力矩，可造成嚴重設備或人身事故。

（3）在使用過程中，當制動盤工作表面出現拉傷時，必須立即停止使用，修磨制動盤表面的拉傷部位，并相應將閘瓦取下，消除干凈嵌入閘瓦內的金屬粒子或碎片后，再貼磨閘瓦，直到閘瓦接觸面積達到要求為止。否則，制動盤工作表面和閘瓦將嚴重損傷。

（4）對于長期下放重物為主的提升系統內，強烈要求加裝電氣制動裝置，或變頻調速裝置，以縮短閘瓦連續工作時間，保證制動盤溫度不過高，閘瓦摩擦系數不減小，制動可靠。

（5）要避免盤式制動器的上述故障，使其可靠工作，還要提高維護人員的業務水平。維護人員應熟悉制動系統的工作原理，熟練掌握檢修技能。制動系統發生異常現象時，能及時處理，避免故障擴大化。總之要保證盤式制動器可靠工作，必須做好相關方面的工作，從日常使用、維護檢查、檢修、調整、質量管理等方面認真去做，從根本上保證制動器的可靠性。

5 結束語

閘瓦磨損異常、制動盤劃傷是一個常見的問題，要避免這一異常現象，就要正確貼磨閘瓦，保證閘瓦接觸面積不低于60%，制動盤溫度不要過高，再加上正確的操作、及時合理的維護保養，就可以避免該異常現象，這對于提升機的正常運行，以及礦井的安全生產，都具有重要意義。