无极绳绞车安全制动器制动力矩的测定检测
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发布时间:2026-05-05 17:33:04 更新时间:2026-05-04 17:33:12
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作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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在矿山井下巷道及地面运输系统中,无极绳绞车凭借其连续运输能力强、铺设灵活等优势,成为长距离、大倾角轨道运输的关键设备。作为绞车安全保护系统的“最后一道防线”,安全制动器的性能直接关系到设备安全与作业人员生命安全。其中,制动力矩是衡量制动器工作性能最核心的技术指标。开展无极绳绞车安全制动器制动力矩的测定检测,不仅是满足相关国家安全监察法规的强制性要求,更是企业落实安全生产主体责任、预防跑车事故的重要技术手段。
无极绳绞车安全制动器制动力矩测定的检测对象,主要针对安装在绞车滚筒或驱动轴上的安全制动装置。该装置通常采用块式制动器或盘式制动器结构,通过弹簧力进行制动,液压或电磁力进行松闸。检测的核心聚焦于制动器在紧急状况下能否提供足够的摩擦力矩,使运动中的绞车系统在规定距离内停止。
进行此项检测的主要目的包含三个维度。首先是验证合规性。依据相关国家标准及煤矿安全规程要求,绞车制动力矩必须大于最大静张力差产生力矩的倍数(通常为2-3倍),通过实测数据验证设备是否满足设计及法规底线。其次是排查隐患。制动器在使用过程中会出现闸瓦磨损、弹簧疲劳、液压系统泄漏等问题,导致制动力矩衰减。通过定期检测,可及时发现因磨损或故障导致的制动力不足,杜绝“带病”。最后是为维护提供依据。检测数据能够量化反映制动系统的技术状态,帮助企业制定科学的维修计划,避免过度维修或维修不足。
在现场检测过程中,制动力矩的测定并非单一数据的获取,而是涵盖了一系列关联参数的综合评定。具体的检测项目主要包括以下几个方面:
首先是最大制动力矩的测定。这是最核心的检测项目,通过直接或间接测量手段,获取制动器在额定工作状态下能够输出的最大力矩值,并将其与绞车最大静张力差力矩进行对比,计算安全系数。
其次是制动闸瓦间隙测量。闸瓦与制动轮(盘)之间的间隙直接影响制动响应时间和制动力矩建立速度。间隙过大导致制动空行程过长,间隙过小易引起闸瓦发热与拖磨。检测时需使用专用塞尺测量各制动闸瓦的间隙,确保其符合相关技术文件规定,且同轴各闸瓦间隙均匀。
第三是制动系统动作时间测定。从发出制动指令到闸瓦接触制动轮(盘)的时间(空动时间),以及制动力矩达到额定值的时间,是评价制动系统灵敏度的重要指标。特别是在倾角较大的巷道运输中,动作时间的延迟可能导致下滑距离增加,引发事故。
此外,还包括闸瓦接触面积检测、制动弹簧工作压力检测(针对液压站)以及制动轮(盘)表面状态检查等。这些参数共同构成了评价制动器安全性能的完整图谱。
无极绳绞车安全制动器制动力矩的测定是一项技术严谨的现场作业,通常采用动态测试法与静态测试法相结合的方式,目前行业主流倾向于使用便携式制动性能测试仪进行动态检测。
现场实施流程一般分为五个阶段。首先是现场勘察与准备工作。检测人员到达现场后,需确认绞车处于停机状态,切断主电源并执行“挂牌闭锁”制度。同时,收集绞车技术参数,如最大静张力、滚筒直径、钢丝绳倍率等,为后续数据计算提供基础。
其次是仪器安装与连接。将高精度扭矩传感器或力传感器安装于制动臂或制动拉杆的受力点上,或者采用非接触式速度传感器安装于滚筒轴端。连接数据采集仪,检查通讯状态,确保测试系统处于正常待机状态。
第三是静态预检与参数设置。在静止状态下手动施闸,检查传感器信号反馈,调整仪器归零与标定参数。在测试仪中输入计算公式及相关参数,设定好采样频率。
第四是动态测试实施。在确认安全措施到位后,解除制动闭锁,启动绞车电机使滚筒在低速状态下旋转。待转速稳定后,触发紧急制动按钮,由测试仪自动记录制动过程中的力值变化曲线、减速度曲线及制动距离。为提高准确性,通常需进行不少于三次的重复测试,取平均值作为最终结果。
最后是数据分析与判定。现场打印测试报告,依据相关行业标准对制动力矩倍数、减速度、制动距离等指标进行合格判定。若数据异常,需对制动器进行现场排查,检查是否有油污、卡阻或弹簧断裂等现象。
无极绳绞车安全制动器制动力矩测定检测适用于设备的全生命周期管理,涵盖多种应用场景。
在设备安装验收阶段,新安装或大修后的无极绳绞车必须进行制动力矩测定,以验证选型是否合理、安装调试是否达标,确保设备在投运前即具备可靠的安全性能。
在定期周期性检测场景中,依据相关行业安全监察规定,在用的无极绳绞车需每年或每半年进行一次安全检测。特别是对于运输任务繁重、工作环境恶劣(如淋水大、粉尘多)的绞车,高频次的检测能有效预防因环境因素导致的制动性能下降。
在事故后评估场景中,若绞车发生非正常下滑、跑车等未遂事故或实际事故,在恢复前必须对制动系统进行全面检测与校验,查明事故原因,修复并确认制动力矩恢复至安全范围。
此外,在关键部件更换后亦需进行检测。当更换制动闸瓦、碟形弹簧、液压站等核心部件后,制动系统的力学性能可能发生变化,必须重新测定以确保匹配性。值得注意的是,对于不同倾角的巷道,检测关注点有所侧重:平巷运输更关注制动平稳性,避免急停导致掉道;倾斜巷道运输则更关注制动力矩的储备系数,确保重载下行时能可靠驻车。
在大量的现场检测实践中,我们发现无极绳绞车制动系统存在若干典型问题,直接影响制动力矩的达标。
最常见的问题是制动力矩不足。其成因复杂多样,主要包括制动闸瓦磨损过度导致弹簧行程不够、制动轮表面油污导致摩擦系数降低、制动弹簧疲劳断裂或永久变形导致正压力下降等。对此,应结合检测数据,及时更换磨损闸瓦、清理油污并更换合格弹簧。
其次是制动空动时间超标。这通常由液压系统残压过高、控制阀卡滞或传动机构铰接点锈蚀等原因引起。过长的空动时间会导致制动距离显著增加。解决措施包括清洗液压阀组、调整残压值以及对传动销轴进行润滑除锈。
第三是制动力矩分布不均。对于双闸瓦或多头制动器,若两侧制动力矩偏差过大,会导致制动过程中滚筒受力不均,引起轴系扭振或制动跑偏。现场检测发现,这多由闸瓦间隙调整不一致或同组弹簧刚度差异过大造成。技术人员需依据检测数据,对闸瓦间隙进行精细调整,确保各点受力均衡。
此外,检测环境对数据准确性也有影响。井下湿度大、光线暗、空间狭窄,可能干扰仪器操作。对此,检测人员应选用防护等级高、便携性好的防爆型检测仪器,并严格执行井下作业安全规范,确保检测过程本身的安全性。
无极绳绞车作为矿井辅助运输的“咽喉”设备,其安全制动器的可靠性不容有失。通过科学、规范、定期的制动力矩测定检测,能够量化评估制动系统的安全状态,将隐患消灭在萌芽状态。这不仅是遵循相关国家安全法规的必然选择,更是现代矿山企业提升精细化管理水平、构建本质安全型矿井的内在需求。企业应建立完善的检测档案,结合每次检测结果动态调整维护策略,确保每一台无极绳绞车都能在“关键时刻刹得住、停得稳”,为矿井安全生产保驾护航。

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