提升机的制动系统及安全保护装置教案

一、课题： 提升机的制动系统与安全保护装置 审阅人： 二、教学目的和要求： 1．情感目标：了解在我们生产工作中提升机制动系统与安全保护装置在矿井生产中的重要性，如果操作失误，就有可能发生伤亡和设备严重损坏事故，给我们家庭带来伤痛，给矿井造成重大经济损失，因此，必须掌握正确的操作方法，杜绝三违的出现，才能保证设备正常运转。

2．知识目标：了解块式和盘式制动装置的结构和特点，掌握制动系统的作用、类型和各项要求。熟练掌握过卷保护装置、过速和限速保护装置等安全保护装置的作用及有关规定。

3．技能目标：提高学员对提升设备的维护，检查能力，从而达到规范操作的能力，全面提高矿井提升能力。

三、教学重点和难点： 教学重点 1. 了解块式和盘式制动装置的结构和特点； 2、提升信号及安全保护装置的作用； 教学难点： 掌握制动系统的作用、类型和各项要求。 四、授课方法：讲授法 讨论法 五、教学手段教具仪器：多媒体 六、课时分配：本章共4学时 第一节：提升机的机械制动系统 2 学时 第二节：提升信号及安全保护装置 2学时 七、课型：理论课 八、教学过程 第一课时 （一）组织教学（2分钟） 强调课堂纪律，清点班级人数 （二）导入新课：（3分钟） 矿井提升机在煤矿提升运输中起到核心作用。那么怎样才能保证提升机安全运行呢？这就要求每个司机不仅要有强烈的事业心和热爱本职工作责任心，还要具备一定的提升机专业技术知识和安全操作基本知识。因此，提升机司机必须是经过安全技术培训，并经过考核合格，取得安全资格证书的人。

引入本节新课 制动装置系统是矿井提升机的重要组成部分，它的正常与否直接关系到提升机能否正常工作以及整个提升系统能否安全运行。

（三）讲授新课（30分钟） 一、概述：（2分钟） 制动系统是煤矿提升机的一个重要的组成部分，它直接关系着提升机的安全运行。制动系统由制动器（也称为闸）和传动机构组成。制动器是直接作用在制动轮或制动盘上产生制动力矩的部分，传动机构是控制并调节制动力矩的部分。

问：既然是制动系统，那么制动是什么意思？ 答一：刹车 答二：控制转动

（一）制动系统的作用、类型（讲授法 探讨法 8分钟） 1．制动系统的作用 矿井制动系统的作用包括以下4个方面： (1)在提升终了或停机时，能可靠地闸住提升机的滚筒或主导轮，即正常停机。 (2)在减速阶段及下放重物时，参与提升容器运行速度的控制，即工作制动。 (:3)当提升机发生紧急事故时，能迅速且合乎要求地自动闸住提升机，保护提升系统，即安全制动。 (4)双滚筒提升机在更换提升水平或。调节绳长时，能闸住游动滚筒。 2．制动系统的类型 制动系统按制动器的结构分为块闸（角移式或平移式）和盘闸；按传动机构中传动动力（传动能源）的不同分为液压、气动及弹簧等。

（二）对制动系统的要求（讲授法 探讨法 10分钟）

为了使制动系统能完成上述工作，保证提升机工作安全顺利地进行，制动系统的使用和维护必须按照《煤矿安全规程》及有关技术规范的要求进行。

(1)提升机必须装备有提升机操作作业人员不离开座位即能操纵的常用闸（即工作闸）和保险闸（即安全闸）o保险闸必须能自动发生制动作用。

常用闸和保险闸共同使用1套闸瓦制动时，操纵和控制机构必须分开。双滚筒煤矿提升机的2套闸瓦的传动系统必须分开。

对具有2套闸瓦只有1套传动系统的双滚筒煤矿提升机，应改为每个滚筒各自有其控制机构的弹簧闸。

煤矿提升机除设有机械制动外，还应设有电气制动系统。 严禁提升机操作作业人员离开工作岗位、擅自调整制动闸。 (2)保险闸必须采用配重式或弹簧式的制动系统，除可由提升机操作作业人员操作外，还必须能自动抱闸，并同时自动切断提升系统电源。

常用闸必须采用可调节的机械制动系统。 (3)保险闸或保险闸第一级由保护回路断电时起至闸瓦接触到闸轮上的空动时间要求如下：压缩空气驱动闸瓦式制动闸不得超过0.5 s，储能液压驱动闸瓦式制动闸不得超过0.6 s，盘式制动闸不得超过0.3 s。刹动闸的工作行程不得超过全行程的3/4。对斜井提升，为保证上提紧急制动不发生松绳而必须延时制动时，上提空动时间不受此限。 盘式制动闸的闸瓦与制动盘之间的间隙应不大于2 mmo保险闸施闸时，杠杆和闸瓦不得发生显著的弹性摆动。

(4)煤矿提升机的常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K值不得小于3 。

在调整双滚筒煤矿提升机滚筒旋转的相对位置时，制动系统 在各滚筒闸轮上所发生的力矩，不得小于该滚筒所悬质量（钢丝绳质量和提升容器质量之和）形成的旋转力矩的1.2倍。

计算制动力矩时，闸轮和闸瓦摩擦系数应根据实测确定，一般采用o．30～0. 35，常用闸和保险闸的力矩应分别计算。

(5)在立井和倾斜井巷中，提升系统的保险闸发生作用时，全部机械的减速度必须符合《煤矿安全规程》的规定。

摩擦轮式煤矿提升机常用闸或保险闸的制动，除必须符合上述(3)、(4)条的规定外，还必须满足以下防滑要求：

①各种载荷（满载或空载）和各种提升状态（上提或下放重物）下，保险闸所能产生的制动减速度的计算值，不能超过滑动极限。钢丝绳与摩擦轮间摩擦系数的取值不得大于0.25。由钢丝绳自重所引起的不平衡重必须计人。

②茌各种载荷及各种提升状态下，保险闸发生作用时'钢丝绳都不出现滑动。 严禁用常用闸进行紧急制动。 (6)提升机除有制动系统外，应加设定车系统，以便调整滚筒位置或修理制动系统时使用。 （三）制动系统的制动原理（讲授法 探讨法 8分钟） 块闸制动系统用于老产品KJ系列提升机上。对于双滚筒提升机，2副制动器位于两滚筒的内侧；对于单滚筒提升机，则位于两滚筒的外侧。块闸制动器按结构分为角移式、平移式和综合式。角移式结构简单，但磨损分布不均匀，而且由于围抱角较小’使得制动力矩也较小，故多用于中、小型提升机上。平移式及综合式压力分布较均匀，产生的制动力矩较大，但是结构复杂，主要用在大型提升机上。

目前大型提升机多采用盘式制动系统，盘式制动系统主要由盘式制动器和液压站组成。盘闸制动系统是2 0世纪70年代来应用到煤矿提升机上的一种新型制动器，与块闸制动系统比较，它结构紧凑，质量轻，动作灵敏，空行程时间不超过o．3 s’安全可靠程度高，制动力矩可调性好，安装、使用和维护方便，便于矿井提升自动化，所以应用广泛。盘式制动器使用中应注意以下问题：①擦拭干净制动器闸瓦及闸轮闸盘油污；②闸瓦间隙超过规定时应及时调整；③在下放重物时不能全靠机械制动。

盘闸制动器的制动力矩是靠闸瓦沿轴向从两侧压向制动盘产生的（而不是沿径向作用在制动盘上），为使制动盘不产生附加变形，主轴不承受轴向力，盘式制动器一般都是成对使用，闸瓦的副数可根据制动力的大小进行增减，数目最高可达1 2副或更多。

盘闸制动器闸瓦调整时，一副闸瓦的2个闸应同时调整。根据使用条件及生产制造条件的不同，盘闸应用于提升机上有各种不同的结构形式，如：单面闸、双面闸；单活塞、双活塞；液压缸前置、液压缸后置等；油压有中低压油、高压油。

盘闸制动器是靠碟形弹簧产生制动力，靠油压力松闸，其工作原理如图8—1所示。制动器安装在机架上，依靠碟形弹簧的作用力把闸瓦摊向制动盘，产生制动力矩。松闸时将压力油送入油腔，使弹簧受到压缩，并带动闸瓦离开制动盘。盘式制动器碟形弹簧失效或疲劳毁坏会对制动产生严重影响。制动器产生制动力的大小与油压的大小成反比关系。

盘式制动器残压过大将直接影响制动力矩的大小，严重时将出现推不上闸的现象。 盘式制动器使啊中应定期检查，重点检查制动器各密封处的“()’’形密封圈，如”1二丁损坏应及时更换；同一副制动器两闸瓦工作面的平行度不得超过0.5 mm；制动器制动时，其闸瓦与制动盘的接触面积不得小于60%；制动器闸瓦使用中因下列原因易导致过热：①用闸过多或过猛；②闸瓦接触面积小于6 0%；③闸瓦螺栓松动或闸瓦磨损过度；④螺栓触及闸轮。制动器闸瓦断裂的原因主要有：①闸瓦材质不好；②闸瓦接触面不平；③闸瓦间有杂物。盘式制动器闸瓦厚度约为1 5 mm，当闸瓦厚度磨损到5 mm时，必须进行更换。

（四）液压站（讲授法 探讨法 4分钟） 液压站是煤矿提升机制动系统的驱动和调节压力的机构，性能和质量的好坏直接关系到人身安全与设备安全的重大问题。液压站的作用是为盘闸制功器提供压力油源，控制油路以实现制动器的各项制动功能。 大型提升机液压站一般采用中、高压液压站，如JK4×4提升机上的盘式制动器，工作油压为11 IVIPa 。通常液压站的残压不得超过0.5 MPa。还可以采用双速电动机或双联泵，提供不同的流量，松闸时大流量供油，以缩短松闸时问，松闸后改为小流量泵补油，这样，系统发热少，可减少能耗。

工作制动的特点是根据矿井提升实际操作的需要，配合电气控制方式，调节、控制制动力矩，以实现按规定的减速度停车。制动力矩的大小由不同的油压控制，油压的调节靠电液调压系统实 现。电液调压系统由溢流阀及喷嘴挡板系统组成，它的主要作用为定压和调压。

为了满足《煤矿安全规程》对立井提升安全制动速度的要求，对大型提升机的安全制动都要求具有二级制动特性。二级制动既能快速、平稳地闸住提升机，又不致使提升机减速过大，可避免减速时产生过大的动载荷，所以对机械、电气设备均有好处。盘式制动器一般由多副闸组成，实现二级制动很方。便，可将闸分为A、B两组，A组先投入制动，产生第一级制动力矩，其数值应保证提升重物时，安全制动减速度不大于5m／s2，下放重物时减速度

不小于1.5m／s2，提升机在此制动力矩作用下速度下降。B组在 滞后一定时间（提升速度接近零时）再投入，产生二级制动力矩，以保证在提升终了时能可靠地将提升机闸住。

(四）巩固新课（5分钟） 1.制动系统由 、 组成。 2.在提升中或停机时，制动系统闸住提升机的 或 ，及时正常停车。 3.根据制动器的结构不同制动系统可分为 和 。 4.提升绞车的常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K值不得小于 。 5.提升机除有制动装置外，还应加 装置，以便调整滚筒位置或修理制动装置时使用。 （五）布置作业（5分钟） 提升机制动系统的作用是什么？ 板书设计： 1.制动系统的作用、类型 2.对制动系统的要求 3.制动系统的制动原理