胡 靜

（大同煤礦集團(tuán)軒崗煤電有限責(zé)任公司焦家寨煤礦， 山西 原平 034115）

引言

對(duì)于礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)安全可靠性應(yīng)該從不同的角度進(jìn)行分析，不僅要注重對(duì)故障數(shù)據(jù)的分析，而且要明確維修的重點(diǎn)，才能保證礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的安全使用，從而有效保證礦井的安全生產(chǎn)。

1 礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的失效分析

礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的失效情況，需要重點(diǎn)分析其中的各種制動(dòng)器。制動(dòng)器的功能受到多種因素的影響，主要是在電控系統(tǒng)、液壓站等的協(xié)調(diào)下完成的。分析制動(dòng)器制動(dòng)效能的過程，需要建立相應(yīng)的制動(dòng)器系統(tǒng)故障樹。礦井提升機(jī)制動(dòng)器制動(dòng)失效的表現(xiàn)為兩點(diǎn)：第一是由液壓站故障引發(fā)不開閘現(xiàn)象；第二是制動(dòng)力矩不足，導(dǎo)致提升機(jī)在安全制動(dòng)或正常減速停車時(shí)發(fā)生事故。繪制制動(dòng)器系統(tǒng)故障樹，可以及時(shí)分析故障率以及安全性參數(shù)，從而可以有效保證制動(dòng)系統(tǒng)的安全性。

2 礦井提升機(jī)制系統(tǒng)安全可靠性框圖

2.1 制動(dòng)系統(tǒng)安全可靠性數(shù)量指標(biāo)

制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)需要具體的分析，在不同的影響下會(huì)產(chǎn)生不同的效果。分析不同的影響因素并且找到規(guī)律，可以將各組的子系統(tǒng)歸結(jié)與一個(gè)可靠性的框圖之內(nèi)。結(jié)合框圖可以分析每個(gè)系統(tǒng)和子系統(tǒng)的元件間層次的關(guān)系?？梢越Y(jié)合圖1進(jìn)行分析。

制動(dòng)系統(tǒng)主要包含了電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、操作系統(tǒng)以及判刑制動(dòng)器四個(gè)單元。在制動(dòng)系統(tǒng)中，每個(gè)子系統(tǒng)都容易出現(xiàn)故障，因此，要求在分析子系統(tǒng)的過程中考慮到指數(shù)分布[1]。

圖1 制動(dòng)系統(tǒng)可靠性框圖

提升機(jī)的安全運(yùn)行很大程度上取決于制動(dòng)器工作的可靠性，從實(shí)際使用情況來講，一方面，制動(dòng)器維修包含多種不可維修因素，如：制動(dòng)彈簧失效之后，影響制動(dòng)力矩，需要更新彈簧才能使制動(dòng)器可靠性達(dá)到原有水平；閘瓦與閘盤之間摩擦系數(shù)衰減，只能靠更換閘瓦才能維持原有可靠性水平。另一方面，制動(dòng)器維修還包含可維修因素，例如閘瓦磨損后產(chǎn)生的間隙增大，經(jīng)調(diào)整便可達(dá)設(shè)計(jì)水平。因此，制動(dòng)器的可靠性是其固有因素導(dǎo)致的可靠性和使用期間的可靠性的綜合反映。

2.2 制動(dòng)系統(tǒng)的安全可靠性設(shè)計(jì)

在制動(dòng)系統(tǒng)中，安全可靠性設(shè)計(jì)不僅是一個(gè)整體的過程，而且也要對(duì)各部分可靠度預(yù)計(jì)和分配的過程進(jìn)行分析。可靠度預(yù)計(jì)包含了制動(dòng)系統(tǒng)從零部件一直到子系統(tǒng)的計(jì)算，這種計(jì)算的方式，要求工作人員憑借自身的經(jīng)驗(yàn)以及故障數(shù)據(jù)分析進(jìn)行計(jì)算。可靠度的分配主要是指從子系統(tǒng)到零部件的計(jì)算，需要注意對(duì)子系統(tǒng)中各個(gè)元部件的技術(shù)成本以及系統(tǒng)的維護(hù)和修理，并且要注意及時(shí)分析各個(gè)子系統(tǒng)的最佳可靠性指標(biāo)。

分配過程中要求及時(shí)分析系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，比如在檢測(cè)出薄弱部分時(shí)就要及時(shí)改進(jìn)技術(shù)或者是更換有效的零部件，然后注意重新進(jìn)行預(yù)計(jì)以及分配，這樣可以將計(jì)算的過程匯總，逐漸趨近于可靠度的指標(biāo)。如果出現(xiàn)了失效，應(yīng)及時(shí)對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行安全可靠性設(shè)計(jì)，各子系統(tǒng)安全可靠性預(yù)計(jì)和分配的方法與制動(dòng)系統(tǒng)保持一致。傳統(tǒng)的可靠度分配方法有等分配法、再分配法等，目前也經(jīng)常使用模糊數(shù)學(xué)法[2]。

3 子系統(tǒng)的安全可靠性分析

子系統(tǒng)的安全可靠性會(huì)直接影響制動(dòng)系統(tǒng)整體的可靠性，因此需要結(jié)合礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)常見的故障進(jìn)行分析，從而有效地尋找相關(guān)的技術(shù)需求，對(duì)于其中關(guān)鍵的部位進(jìn)行仔細(xì)的分析。

3.1 提高保護(hù)系統(tǒng)可靠度的方法

為了提高保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，可以利用各種保護(hù)裝置提高可靠度。比如利用彈簧疲勞保護(hù)、油壓保護(hù)等。這些傳感器信號(hào)分別或者是同時(shí)輸入雙PLC電控系統(tǒng)和綜合厚被保護(hù)裝置進(jìn)行處理，能夠及時(shí)地避免故障的擴(kuò)大，不過目前很多保護(hù)措施無法及時(shí)預(yù)測(cè)故障。

3.2 機(jī)械系統(tǒng)零部件失效的相關(guān)性

機(jī)械系統(tǒng)零部件的失效具有相關(guān)性，很多零部件處于共同的工作環(huán)境中，尤其是零部件的破損等會(huì)影響到制動(dòng)系統(tǒng)的其他部分。對(duì)于單個(gè)盤形制動(dòng)器是一個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)，其可靠度計(jì)算公式為：

假設(shè)將單個(gè)盤形制動(dòng)器分成不同的失效零部件，就可以采用連乘計(jì)算的方式，如果零部件比較堵，其可靠度也越低。

3.2.1 人的可靠性

制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，不只是因?yàn)樵O(shè)備本身的結(jié)構(gòu)問題和零部件的問題，還要考慮到自然原因和人為原因。人為原因會(huì)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響，比如人為操作失誤或者是管理不利等都會(huì)影響制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性[3]。

3.2.2 維修技術(shù)的可靠性

在故障分析的過程中，相關(guān)的技術(shù)和理論也在不斷發(fā)展，因此選擇有利的維修技術(shù)十分重要。從而有針對(duì)性的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)是維修技術(shù)中的關(guān)鍵步驟，不斷分析可靠性的特點(diǎn)，用邏輯分析決策法等可以控制和分析影響的因素?？梢圆捎眉夹g(shù)培訓(xùn)等方式提高人的可靠性，從而保證維修技術(shù)的可靠性[4]。

4 結(jié)語

安全可靠的提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)是礦井提升機(jī)正常運(yùn)行和礦井安全生產(chǎn)的重要保障，因此應(yīng)積極研究和設(shè)計(jì)安全可靠的提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)，并制定一套完善的系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)、預(yù)防、維修等技術(shù)方案。

[1] 余洪偉，楊錦濤，周建，等.礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)安全可靠性分析[J].煤礦機(jī)械，2015，36（7）：140-142.

[2] 喬紅兵，陳占營(yíng)，陳安林，等.基于故障樹的礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)研究[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2012，25（6）：139-141.

[3] 周生偉，馮剛.基于專家系統(tǒng)的礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的開發(fā)[J].機(jī)械管理開發(fā)，2010，25（6）：63-64.

[4] 艾維順.絞車液壓站工作制動(dòng)系統(tǒng)可靠性分析與對(duì)策[J].礦山機(jī)械，2003（2）：29-30.