王磊磊

（河南省礦山起重機(jī)有限公司，河南 長(zhǎng)垣 453424）

0 引言

梅鋼鑄造起重機(jī)安裝安全制動(dòng)器可以針對(duì)輸送過(guò)程中的緊急情況，避免超速等故障的發(fā)生，保證梅鋼鑄造起重機(jī)的運(yùn)行得到保護(hù)，并提供可靠的制動(dòng)效果，由液壓系統(tǒng)為安全制動(dòng)器提供動(dòng)力。在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，液壓系統(tǒng)會(huì)有不同程度的損傷，可能導(dǎo)致安全制動(dòng)器失效。因此，有必要對(duì)安全制動(dòng)器的失效進(jìn)行分析，并有針對(duì)性地進(jìn)行改造，以確保梅鋼鑄造起重機(jī)的安全運(yùn)行[1]。

1 鑄造起重機(jī)安全制動(dòng)器在梅鋼的應(yīng)用

梅鋼鑄造起重機(jī)主要用于煉鋼廠。主要部分是主起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)鏈，輸出軸與兩套驅(qū)動(dòng)裝置剛性連接。梅鋼鑄造起重機(jī)傳動(dòng)鏈較多的傳動(dòng)裝置有無(wú)剛性連接和一套傳動(dòng)裝置兩種形式。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，梅鋼鑄造起重機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)得到了優(yōu)化，安全制動(dòng)器的應(yīng)用更加普遍，但故障問(wèn)題也更加突出。蝶形彈簧可以為安全制動(dòng)提供制動(dòng)力矩，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，導(dǎo)致沒有油溫測(cè)試、液位高度等，并不能起到檢測(cè)裝置的作用，控制器也不能得到液壓系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，所以監(jiān)控效果差，聯(lián)鎖保護(hù)作用無(wú)法發(fā)揮。特別是當(dāng)出現(xiàn)泄漏或壓力過(guò)低等問(wèn)題時(shí)，液壓系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生高溫變化。存在液壓泵損壞等隱患，液壓系統(tǒng)會(huì)直接影響梅鋼鑄造起重機(jī)的有效運(yùn)行，使安全制動(dòng)器直接停止工作。因此，必須重視對(duì)梅鋼鑄造起重機(jī)安全制動(dòng)器失效的分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，全力解決。

2 制動(dòng)器在起重機(jī)上的作用及其構(gòu)造

2.1 起重機(jī)制動(dòng)器的作用

起重機(jī)制動(dòng)器是起重機(jī)的重要組成部分，在起動(dòng)機(jī)的工作中起著重要作用。制動(dòng)器可以減慢或停止工作起重機(jī)，其主要工作原理是通過(guò)制動(dòng)器產(chǎn)生的摩擦來(lái)降低機(jī)械動(dòng)作的速度。在日常工作中，為了達(dá)到更好的制動(dòng)效果，制動(dòng)器通常安裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的高速軸上。但是，一些制動(dòng)器安裝在低速軸上。這樣做的目的是確保制動(dòng)器的運(yùn)行更安全，并防止生產(chǎn)中發(fā)生安全事故。

2.2 起重機(jī)制動(dòng)器的分類

起重機(jī)的種類很多，大致可分為卷筒式、制動(dòng)式和盤式。按驅(qū)動(dòng)方式可分為手動(dòng)、自動(dòng)、綜合。按動(dòng)力源可分為液壓、機(jī)械、氣動(dòng)、電磁、手動(dòng)等。

2.3 起重機(jī)制動(dòng)器的安全管理

（1）制動(dòng)在調(diào)整過(guò)程中應(yīng)注意以下3 個(gè)方面：①在系統(tǒng)檢查后，必須將制動(dòng)引入試驗(yàn)操作中，并確定一切正常后，必須在主機(jī)上多次啟動(dòng)制動(dòng)，且無(wú)負(fù)載，為了使制動(dòng)盤能夠正確地打孔，然后在進(jìn)行制動(dòng)調(diào)整時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)或制動(dòng)盤的固定位置緊密配合。②在調(diào)整制動(dòng)力矩之前，應(yīng)仔細(xì)總結(jié)調(diào)整順序是否正確調(diào)整制動(dòng)間隙。③在調(diào)整制動(dòng)力矩之前，還必須進(jìn)行全面和多角度的檢查、調(diào)整、誤差、固定螺母水平，以驗(yàn)證從動(dòng)輪電纜是否正確。

（2）檢查盤式制動(dòng)器時(shí)應(yīng)注意以下3 個(gè)因素：①制動(dòng)盤中涉及的摩擦片是容易損壞的配件。至于使用頻率，工作氣隙的檢查過(guò)程應(yīng)每3 個(gè)月詳細(xì)進(jìn)行1 次。如果發(fā)現(xiàn)磨損遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)工作氣隙的最大值，則應(yīng)再次調(diào)整。一般來(lái)說(shuō)，最大工作氣隙為δ=1.2mm，如果摩擦片的磨損在一定程度上接近制動(dòng)盤的鋁芯，則必須在第一時(shí)間更換，否則會(huì)損壞制動(dòng)器的性能。②制動(dòng)器在某種程度上是干摩擦的一種形式，工作條件一般應(yīng)符合無(wú)油條件。在預(yù)裝配階段，應(yīng)合理去除碎屑的油漬。③首次使用制動(dòng)器時(shí)，應(yīng)先檢查并清除工作氣隙。發(fā)現(xiàn)未達(dá)到相應(yīng)規(guī)定的，必須再次調(diào)整。

（3）檢查制動(dòng)器時(shí)應(yīng)考慮以下7 個(gè)因素：①制動(dòng)輪和制動(dòng)器片是否緊密組裝在一起，摩擦面是否完好，是否有被盜或油膩的部件。②制動(dòng)器中的螺母是否擰緊，部件的運(yùn)動(dòng)是否趨于正常。③如果制動(dòng)器輪溫度超過(guò)200°C，則為不規(guī)則狀態(tài)。如果制動(dòng)器輪上的裂紋超過(guò)0.5mm，應(yīng)再次修復(fù)。④如果焦炭機(jī)有漏油現(xiàn)象，焦炭機(jī)在運(yùn)行中能否正常運(yùn)行，導(dǎo)線的絕緣部分是否優(yōu)質(zhì)。⑤焦炭機(jī)內(nèi)的油品質(zhì)量是否合格。⑥如果彈簧和杠桿有裂縫，應(yīng)及時(shí)更新。⑦如果每個(gè)接頭零件都有磨損，如果主軸和短軸的橢圓度高于0.5mm，或者磨損高于原始直徑的0.05，則必須進(jìn)行更新。

3 制動(dòng)器故障的排查

3.1 制動(dòng)力問(wèn)題排查

在起重機(jī)的日常使用中，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)制動(dòng)力不足的問(wèn)題。對(duì)于此類問(wèn)題的檢查，制動(dòng)輪最有可能緩解問(wèn)題。首先，檢查制動(dòng)器輪的磨損情況。如果磨損嚴(yán)重或彈簧太松，則制動(dòng)力將不足。此外，如果制動(dòng)輪之間有污漬或缺乏潤(rùn)滑油，也可能出現(xiàn)制動(dòng)力問(wèn)題。制動(dòng)器輪問(wèn)題與起重機(jī)的安全生產(chǎn)有關(guān)，在調(diào)查中不容忽視。

3.2 制動(dòng)器突然失靈

在日常操作中，制動(dòng)器可能會(huì)突然失效。這種情況主要是由于制動(dòng)器帶的拆卸，也可能是彈簧故障或制動(dòng)器受傷造成的。在排查此類問(wèn)題時(shí)，一般來(lái)說(shuō)，除了更換和修理?yè)p壞的零件外，還需要調(diào)整制動(dòng)器的相關(guān)值，以獲得適當(dāng)?shù)牟僮鲾?shù)據(jù)并確保將來(lái)的安全生產(chǎn)[2]。

3.3 制動(dòng)器輪溫度過(guò)高

對(duì)齊無(wú)效。有時(shí)制動(dòng)器是打開的，但有一個(gè)制動(dòng)器帶不會(huì)離開制動(dòng)器輪。工作時(shí)，彼此之間摩擦，使制動(dòng)器盤的溫度在短時(shí)間內(nèi)上升到300～400°C，制動(dòng)器帶就會(huì)冒煙。此時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整制動(dòng)架，使制動(dòng)帶的中心與制動(dòng)輪的中心重合，開啟后兩側(cè)的間隙相等，并注意制動(dòng)帶應(yīng)平行于制動(dòng)輪的制動(dòng)面。

3.4 制動(dòng)臂不能打開

當(dāng)起重機(jī)工作時(shí)，制動(dòng)臂無(wú)法打開。造成此類問(wèn)題的原因可能是鉸接點(diǎn)由于故障而無(wú)法移動(dòng)，電路運(yùn)行不當(dāng)，電壓不夠，線圈或整流器組件燒壞，這將導(dǎo)致制動(dòng)臂無(wú)法打開。除了這些問(wèn)題之外，還有其他特殊原因也可能導(dǎo)致制動(dòng)臂失效，這需要對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析。在對(duì)制動(dòng)架進(jìn)行日常維護(hù)時(shí)，應(yīng)注意在每個(gè)鉸接點(diǎn)使用稀釋的機(jī)油，以減少日常工作中的磨損。

3.5 易于脫離調(diào)整位置

液壓執(zhí)行器制動(dòng)器由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)推桿轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪，使機(jī)油產(chǎn)生向上推力，抬起活塞桿打開制動(dòng)器。斷電后，在主彈簧作用下，制動(dòng)架，推桿返回到原來(lái)的位置。調(diào)整執(zhí)行器時(shí)，應(yīng)保留1～3 個(gè)打擊作為制動(dòng)帶磨損后的補(bǔ)償性打擊。推桿的正常工作位置是垂直的，但10°～20°的斜率不影響工作性能。

4 安全條件下起重機(jī)制動(dòng)器問(wèn)題研究

4.1 制動(dòng)器一般安全條件

使用起重機(jī)時(shí)，需要按下啟動(dòng)按鈕。這使得安全制動(dòng)器和起重機(jī)可以同時(shí)啟動(dòng)，從而減少了生產(chǎn)中的問(wèn)題。起重機(jī)啟動(dòng)后，操作人員應(yīng)將安全制動(dòng)器置于初始狀態(tài)，以確保起重機(jī)的安全運(yùn)行。但是，起重機(jī)施工完成后，操作人員應(yīng)及時(shí)關(guān)閉制動(dòng)器，并完成相關(guān)設(shè)施的檢查和維護(hù)，并且在沒有發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題之前不應(yīng)完成工作。如果起重機(jī)的工作出現(xiàn)問(wèn)題，必須首先進(jìn)行緊急制動(dòng)，然后檢查故障。當(dāng)起重機(jī)在工作中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，要及時(shí)踩下緊急制動(dòng)器并切斷電源，以避免二次事故的發(fā)生，確保生產(chǎn)安全。起重機(jī)運(yùn)行期間，如果系統(tǒng)斷電，應(yīng)以與發(fā)生安全事故時(shí)相同的方式進(jìn)行處理。操作人員應(yīng)第一時(shí)間踩下緊急制動(dòng)器，使起重機(jī)在第一時(shí)間停止工作，下一步是完成故障排除。此外，還有一種方法可以保證起重機(jī)施工的安全性，即確保安全制動(dòng)器處于打開狀態(tài)。起重機(jī)運(yùn)行期間，工作制動(dòng)器主要在起作用，安全制動(dòng)器作為備用保護(hù)措施和雙重保證，以防止安全事故的發(fā)生。

4.2 安全工作條件下的制動(dòng)器

制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和功能不同，沒有相應(yīng)的工作分類，原因如下。

（1）起重機(jī)工作時(shí)必須滿足周期性動(dòng)作的要求，因此沒有相應(yīng)的工作分類，制動(dòng)器也不同。

（2）起重機(jī)的工作水平會(huì)根據(jù)負(fù)載的不同而變化，而制動(dòng)器的唯一指標(biāo)是制動(dòng)扭矩，因此情況與起重機(jī)有很大不同。無(wú)論制動(dòng)器處于何種工作狀態(tài)，都不需要平整，只需安裝合格的扭矩制動(dòng)器。當(dāng)起重機(jī)的安全性能得到改善時(shí)，制動(dòng)器還可以根據(jù)制動(dòng)扭矩的指示器增加相應(yīng)的值，以達(dá)到所需的工作水平。也就是說(shuō)，制動(dòng)器不僅要滿足制動(dòng)扭矩的需要，還要滿足不同起重機(jī)對(duì)制動(dòng)器的工作水平、運(yùn)行時(shí)間、可靠性和鎖定制動(dòng)器的需求。

5 梅鋼鑄造起重機(jī)安全制動(dòng)器失效分析

在安全制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)力矩會(huì)逐漸減小，導(dǎo)致制動(dòng)力矩不足。出現(xiàn)這種情況的主要原因是制動(dòng)器片磨損嚴(yán)重，主彈簧處于松弛狀態(tài)，或者制動(dòng)器架內(nèi)的鉸鏈軸損壞。制動(dòng)操作失效也是安全制動(dòng)失效的主要原因。制動(dòng)器片脫落或嚴(yán)重磨損。制動(dòng)器中的鐵芯與支架直接接觸，電磁鐵、拉桿等連接板有小軸突出，導(dǎo)致連接板反轉(zhuǎn)與車架接觸，制動(dòng)器片無(wú)法抱緊制動(dòng)輪。當(dāng)制動(dòng)輪溫度過(guò)高時(shí)，制動(dòng)器片會(huì)冒煙，這是安裝調(diào)整效果不好造成的。制動(dòng)器不能有效打開，制動(dòng)器片沒有和制動(dòng)器輪分離。制動(dòng)片和制動(dòng)輪之間接觸過(guò)密，相互摩擦。短時(shí)間內(nèi)制動(dòng)輪的問(wèn)題直接上升到400℃左右，制動(dòng)器片冒煙嚴(yán)重。制動(dòng)器打不開的主要原因是鉸鏈點(diǎn)卡住了，轉(zhuǎn)不順暢。制動(dòng)輪外部的灰塵會(huì)使制動(dòng)襯片粘在上面。在主彈簧恒力的作用下，液壓推桿缺油，或液壓電磁鐵缸內(nèi)空氣未排盡，但在一系列操作下線圈等部件嚴(yán)重?zé)龤?，?dǎo)致線路故障，電壓下降。零件位置調(diào)整不當(dāng)，出現(xiàn)嚴(yán)重分離。液壓推桿制動(dòng)器的主要工作動(dòng)力是葉輪在電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)下轉(zhuǎn)動(dòng)，油液產(chǎn)生的向上的驅(qū)動(dòng)力可以抬起活塞桿，最終打開制動(dòng)器。當(dāng)停電時(shí)，主彈簧受力使推桿回到原來(lái)的位置。調(diào)整主彈簧的螺母時(shí)，沒有擰緊或鎖緊，會(huì)導(dǎo)致推桿不能回到原來(lái)的位置而脫落的問(wèn)題。

6 梅鋼鑄造起重機(jī)安全制動(dòng)器故障的處理

制動(dòng)力矩降低時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維護(hù)。當(dāng)制動(dòng)器片磨損嚴(yán)重，特別是超過(guò)原厚度的一半時(shí)，需要及時(shí)更換。當(dāng)銷軸磨損超過(guò)直徑的5%，橢圓度超過(guò)一半時(shí)，也需要更換。磨損的孔要用鉸刀鉸出，并配置相應(yīng)的銷釘。鉸孔后也可以通過(guò)焊接修復(fù)孔。當(dāng)制動(dòng)器出現(xiàn)故障時(shí)，更換損壞的零件，根據(jù)制動(dòng)架的情況調(diào)整螺母，控制拉桿的長(zhǎng)度，也可以恢復(fù)制動(dòng)器的工作性能。當(dāng)制動(dòng)輪溫度過(guò)高時(shí)，調(diào)整制動(dòng)架，制動(dòng)帶和制動(dòng)輪的中心將重合，使制動(dòng)帶和制動(dòng)輪的制動(dòng)面在間隙相等時(shí)處于平行位置。夏季氣溫較高時(shí)，制動(dòng)輪的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)使溫度升高，應(yīng)及時(shí)降溫。梅鋼鑄造起重機(jī)安全制動(dòng)器中制動(dòng)輪溫度升高時(shí)，環(huán)境溫度應(yīng)控制在120℃以下，冬季應(yīng)控制在50℃以下。高溫下冷卻制動(dòng)輪的主要方法是在極限范圍內(nèi)操作起升機(jī)構(gòu)2 次，使溫度降至環(huán)境溫度的20℃左右。高溫下制動(dòng)器會(huì)很緊，但冷卻后會(huì)變松，已經(jīng)失去性能的零件要及時(shí)更換。通過(guò)調(diào)整制動(dòng)器，避免了梅鋼鑄造起重機(jī)安全制動(dòng)器的失效。制動(dòng)器輪可以用煤油清洗，可以解決制動(dòng)器打不開的問(wèn)題。在制動(dòng)器的鉸接點(diǎn)上倒?jié)櫥停梢詼p少摩擦，使連接轉(zhuǎn)動(dòng)更加靈活。油也可以注入液壓電磁鐵。將推桿推到最低位置，慢慢注油。噴油量應(yīng)控制在距油孔40mm 處。靜置后應(yīng)放氣，有效排空氣體，擰緊塞子。當(dāng)需要換油時(shí)，應(yīng)拉動(dòng)推桿，使廢油及時(shí)流出。當(dāng)廢油中有雜質(zhì)時(shí)，應(yīng)將電磁油缸完全拆開，并用汽油清洗零件。在安裝過(guò)程中，橡膠密封圈要上油，可以避免卡澀，及時(shí)更換線圈。密封圈容易磨損泄漏，導(dǎo)致推桿推不動(dòng)。在這種情況下，如果更換密封圈，問(wèn)題仍然無(wú)法解決。在動(dòng)鐵芯與密封圈的相鄰部位，應(yīng)設(shè)置密封槽，系統(tǒng)應(yīng)注意保護(hù)滑動(dòng)面上的動(dòng)鐵芯[3-4]。

7 結(jié)語(yǔ)

液壓系統(tǒng)為梅山鋼鐵有限公司鑄造起重機(jī)安全制動(dòng)器的運(yùn)行提供動(dòng)力，但在投入使用過(guò)程中發(fā)生故障，嚴(yán)重影響了安全運(yùn)行。因此，有必要對(duì)安全制動(dòng)器的故障進(jìn)行分析，根據(jù)液壓系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況，確定主要矛盾，并制定有針對(duì)性的措施加以充分解決，從而全面提高安全制動(dòng)器的運(yùn)行穩(wěn)定性，使梅山鋼鐵公司鑄造起重機(jī)更加安全地工作。制動(dòng)器、鋼絲繩和吊鉤并稱為起重機(jī)安全生產(chǎn)的三個(gè)重要組成部分。在起重機(jī)運(yùn)行中，起重機(jī)制動(dòng)器控制重物的上下運(yùn)動(dòng)和移動(dòng)速度。對(duì)起重機(jī)制動(dòng)器在安全條件下的設(shè)計(jì)和安裝進(jìn)行了研究和探討，安全制動(dòng)器液壓控制系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)集成開發(fā)，這將填補(bǔ)我國(guó)梅鋼鑄造起重機(jī)制造的空白。完善安全制動(dòng)會(huì)降低設(shè)備故障的概率，也達(dá)到了設(shè)備國(guó)產(chǎn)化發(fā)展的目的。