彭俊杰

摘 要：目前國內(nèi)翻車機系統(tǒng)所用的安全制動器多是法國西姆公司生產(chǎn)的SH15液壓盤式制動器。但是由于目前西姆制動器系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致在翻卸車過程中故障繁多，特別是冬季，由于氣溫低油液粘度大導(dǎo)致故障更加頻繁，給公司日常生產(chǎn)作業(yè)帶來嚴(yán)重影響。針對上述問題，根據(jù)更改方案對西姆安全制動器液壓系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行了優(yōu)化，使其工作性能有了很大的提升。

關(guān)鍵詞：翻車機；安全制動器

中圖分類號：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.18.106

1 翻車機安全制動器簡介

翻車機系統(tǒng)所用的安全制動器是法國西姆公司生產(chǎn)的SH15液壓盤式制動器。制動器由兩個制動鉗（見圖1）組成，制動力由兩組碟簧產(chǎn)生，常態(tài)下制動器閉合。盤式制動器和液壓站（見圖2）、管路系統(tǒng)配套組成一套完整的制動系統(tǒng)。適用于碼頭纜車、礦井提升機及其它提升設(shè)備，作為工作制動和安全制動之用。松閘力由與制動器相連的液壓站提供，其工作原理圖如圖3所示。

國投曹妃甸港口有限公司翻車機區(qū)域目前安裝安全制動器系統(tǒng)共計16套，對翻車機的制動起著至關(guān)重要的作用。但是由于目前西姆制動器系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致在翻卸車過程中故障繁多，特別是冬季，由于氣溫低油液粘度大導(dǎo)致故障更加頻繁，給公司日常生產(chǎn)作業(yè)帶來嚴(yán)重影響。

經(jīng)過技術(shù)人員、維修人員及巡視人員的多方觀察、分析和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)安全制動器的故障主要存在于以下幾點原因：

冬季低溫環(huán)境下，安全制動器油液粘度低，導(dǎo)致在作業(yè)過程中頻繁出現(xiàn)打開超時故障；安全制動器液站功能缺少液位檢測裝置，導(dǎo)致在作業(yè)過程中不能及時檢測油液的缺失；安全制動器液壓元器件的布局極其不合理，無論是儀表還是手動泵位置均不合理，導(dǎo)致在維修及保養(yǎng)過程中帶來極大的不便；液壓站所用元部件價格高昂，采購周期長；由于工作環(huán)境差，安全制動器保護裝置不足導(dǎo)致液壓系統(tǒng)中雜質(zhì)較多，液壓油品更換較頻繁。

2 解決方案

2.1 安全制動器液壓系統(tǒng)中增加加熱器及溫控儀

自投產(chǎn)后每年冬季，翻車機裝配的8套制動器均發(fā)生了打開超時故障，且故障出現(xiàn)頻繁，嚴(yán)重影響了作業(yè)效率。結(jié)合故障記錄與環(huán)境溫度發(fā)現(xiàn)，當(dāng)環(huán)境溫度較低時，故障次數(shù)較多，且處于風(fēng)口處的制動器發(fā)生故障次數(shù)要明顯多于非風(fēng)口位置的安全制動器。當(dāng)將原液壓系統(tǒng)使用的32號液壓油更換為低溫性能較好、抗凝性能優(yōu)越的液壓油時，故障頻率有所降低。由此可知，在冬季氣溫較低時（最低氣溫零下20攝氏度），液壓油粘度較高，油液流動性降低，最終導(dǎo)致制動盤動作緩慢。

基于以上分析，在液壓系統(tǒng)的設(shè)計優(yōu)化方案中配置了加熱器及溫控儀。加熱器用以給液壓油加熱，溫控儀用來控制液壓油溫度。通過溫控儀的設(shè)置控制加熱器的啟停。當(dāng)溫控裝置檢測到油溫低于15攝氏度時，啟動加熱器給油箱加熱；當(dāng)油溫達(dá)到50攝氏度時，加熱停止，設(shè)計優(yōu)化后的安全制動器液壓原理圖如圖4所示。自2015年投入新液壓系統(tǒng)后，無類似故障發(fā)生。

2.2 安全制動器液壓系統(tǒng)中增加液位繼電器

在起步工程重載試車階段，一臺安全制動器液壓站的放油孔堵塞松動，液壓油泄漏，因發(fā)現(xiàn)不及時，油箱的油全部漏掉，齒輪泵吸空，最終導(dǎo)致電機過載燒壞。在使用過程中，也有過類似故障，但因發(fā)現(xiàn)及時，未導(dǎo)致液壓站的元部件損壞。

為了能及時發(fā)現(xiàn)低速制動器液壓系統(tǒng)滲漏油故障，改造時在液壓站上配置了液位檢測裝置——液位繼電器（見圖7）。液位檢測裝置能及時發(fā)現(xiàn)液壓站漏油故障，避免漏油過多，導(dǎo)致其他元件受損及液壓油浪費，同時也大大增加了設(shè)備的可靠性及安全性。

2.3 合理布置安全制動器液壓系統(tǒng)中的元器件

安全制動器安裝于翻車機驅(qū)動部位，空間狹小，每次在進(jìn)行安全制動器的維保時無論利用手動泵對制動器進(jìn)行手動打壓，還是對安全制動器液位的觀察都是極其不方便的。因此在對安全制動器液壓系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化時我們對其元器件的布置也進(jìn)行了考慮，將制動器液壓站的安裝固定裝置外置，同時將壓力表、液位計等計量元件均安裝在外側(cè)，方便觀察及維護，同時簡化設(shè)計，最終實現(xiàn)只需借助一個扳手就能實現(xiàn)液壓站的拆裝。

2.4 安全制動器液壓系統(tǒng)中的元器件均更換為標(biāo)準(zhǔn)件

原安全制動器液壓站所用元部件來源于歐洲波蘭、瑞士等五個國家的廠家，且大多是非標(biāo)準(zhǔn)件，采購時受周期與數(shù)量影響較大，給備件采購帶來很大困難，制動器備件的采購周期難于保證，且備件的采購價格也比較高。而優(yōu)化后的安全制動器液壓系統(tǒng)的主要元部件都使用國際知名品牌，如美國SUN，采購周期短，其元部件的最大采購周期為一個月，價格相對較便宜。

2.5 安全制動器液壓系統(tǒng)增加保護裝置

由于工作環(huán)境差，煤塵較多，并且原安全制動器液壓系統(tǒng)整體裸露在外面，致使現(xiàn)場會布滿煤塵，原安全制動器液壓系統(tǒng)再使用及維保過程中不可避免的導(dǎo)致油液污染，從而影響安全制動器的穩(wěn)定性。

為了保證安全制動器油液及其閥組的清潔，在安全制動器液壓系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化的過程中我們?yōu)槠湟簤赫咎砑恿朔缐m罩，防塵罩附帶散熱孔，既能有效的防止煤塵覆蓋，又能實現(xiàn)散熱功能。

3 項目投資與收益

（1）直接經(jīng)濟效益。目前，國投曹妃甸港口有限公司已有2套設(shè)計優(yōu)化后的液壓系統(tǒng)已投入使用。原液壓站價格在八萬元以上，新液壓站總造價約三萬元，僅一套液壓站就為公司節(jié)約成本約五萬余元，投入以來，采購低速制動器液壓站備件節(jié)約10余萬元。其在線完好率提升4.16%，達(dá)到99.53%，投入使用以后共計節(jié)約因設(shè)備空運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的電費20余萬元。

（2）間接經(jīng)濟效益。

4 項目的價值和意義

該項目立足于解決翻車機區(qū)域的安全制動器故障，提高了安全制動器使用的穩(wěn)定性，具有投資小、效益大的特點，該項目由國投曹妃甸港口有限公司獨立設(shè)計，具有很好的創(chuàng)新思路，為生產(chǎn)的高效運行提供了保障。