ABB液压制动装置闸瓦更换工艺改进与创新

甄睿

摘要制动系统是矿井提升机的重要组成部分，制动系统的可靠性直接影响矿井提升设备的安全运转。以谢桥煤矿为例，该矿安装有多台ABB公司生产的液压盘型制动装置。在长期使用过程中，由于制动器闸瓦逐步磨损，使闸瓦厚度变薄，从而导致闸瓦和制动盘之间间隙变大，闸瓦接触制动盘之间的空动时间增加，无法保障制动效果和提升效果。传统的更换工艺不仅施工复杂，而且存在着一定的安全隐患。文章中介绍一种闸瓦更换工艺的改进与创新。

关键词：ABB液压制动装置；闸瓦；工具；

0 引言

制动系统由制动器和传动机构组成，是依靠直接作用于制动轮或制动盘上的制动力矩来进行控制并调节制动力的机构。制动系统的主要作用：1、在提升终了时，闸住提升机的滚筒实现停车。2、在减速阶段及下放重物时参与对提升机的控制，即工作制动。3、作为安全机构在必要时进行紧急制动，对提升系统进行保护。

1 ABB液压制动装置组成、工作原理和优点

1.1 ABB液压制动装置的组成和工作原理

谢桥煤矿共有主井、副井、矸石井、箕斗井、二副井等共9台摩擦式立井提升机，均采用ABB公司生产的液压制动装置。ABB液压制动系统由液压站（2台）、盘式制动器及闸座、电控柜、控制箱、液压管路等几部分组成。ABB液压制动系统工作原理是通过调节制动器的油压来控制盘式制动器内安装的盘型弹簧动作，从而达到松闸和制动状态。具体就是需要松闸时，液压站提供给盘式制动器压力，将压缩盘式制动器内的盘型弹簧，并且带动闸瓦离开制动盘，当达到设定的压力时，盘式制动器完全打开，这时处于松闸状态；当需要制动时，液压站减少提供给盘式制动器的压力，盘式制动器的盘型弹簧回复位置，并带动闸瓦抱紧制动盘，这是处于制动状态。

1.2 ABB液压制动装置的优点

ABB液压制动装置主要优点为：1、具有恒减速和恒力矩两种安全制动方式，系统能够根据工况自动切换；2、系统设计采用两套独立的液压站，使用双独立回油油路，不仅方便进行切换，而且相互备用，提高可靠性；3、系统具有自动测试和监测重要液压阀和储能器的功能。4、具有友好的人机界面，显示系统各种重要参数，如油压、闸气隙、故障信息等，并可方便地进行系统测试。

2 ABB液压制动系统闸瓦更换工艺的改进与创新

2.1 闸瓦使用要求

根据《煤矿安全规程》第426条要求：盘式制动装置空动时间不得超过0.3s，盘形闸的闸瓦与闸盘之间的间隙不得超过２mm。在长期使用过程中，闸瓦会随着使用而磨损，导致闸瓦厚度变薄，从而使得松闸时闸瓦和制动盘之间间隙变大，导致闸瓦接触制动盘之间的空动时间增加。因此，要定期检查闸瓦和制动盘之间的间隙，更换磨损超限的闸瓦。

2.2 闸瓦更换工艺和存在的不足

2.2.1 闸瓦更换工艺

以前更换闸瓦的工艺较为复杂，且存在一定的安全风险，主要步骤：1、将两侧提升容器放置于立井井筒交汇位置；2、在停车状态下将液压系统调至检修模式，控制制动系统松闸；3、关闭预更换闸瓦的制动器的油路阀门，让该制动器保持松闸状态；4、使用调闸工具将预更换闸瓦的制动器闸间隙调至最大；5、打开制动器的油路开关，卸除制动器内油压，然后拆除制动器油管；6、使用力矩扳手卸松固定制动器的螺栓（M33螺栓4颗，M24螺栓2颗）;7、利用制动器上的M16起吊环将制动器起吊放置在地面；8、卸除固定闸瓦的挡板和螺栓；9、将旧闸瓦拆除，安装新闸瓦；10、恢复安装制动器。

2.2.2 闸瓦更换工艺存在的不足

以上施工工艺存在几点不足：1、拆除油管会让油管内进入杂物和空气，不仅需要对整个制动系统进行排气处理，占用更多的检修时间，还会可能污染液压站油质，堵塞阀芯，影响制动效果。2、制动器和制动盘空隙较小，起吊空间有限，不利于起吊作业。3、只有一个M16起吊环作为起吊点，若施工人员操作过程配合出现失误，容易损坏起吊点，造成坠物伤人，存在很大的安全隐患。4、施工工艺复杂，更换时间较长。

3 闸瓦更换工艺的改进和创新

根据对原有工艺存在的不足分析，问题主要存在于起吊和油管拆除方面。我们围绕着如何在不拆除制动器的情况下更换闸瓦。通过认真分析制动器的结构和原理，在制动器松闸状态时，拆除闸瓦挡板，直接借助工具，使用外力，将旧闸瓦平移脱离制动器。这样改进的优势就是能够大大简化施工步骤，解决原施工工艺存在的问题，安全且时间更短。所以此次闸瓦更换工艺改进与创新的核心就是可以直接拆除闸瓦的工具。

工具共有6个部件组成，分别为压块、底板、螺杆、螺杆固定装置、转把、卡块。其工作原理是卡块固定在制动器上，作为支撑点，压块对准闸瓦，利用螺杆的旋转带动压块移动，从而将闸瓦平移出制动器固定闸瓦的燕尾槽，随后安装新闸瓦，最终从而达到在不拆除制动器的情况下更换闸瓦的目的。工具使用方法为：1、卸除压块上三颗固定螺丝，将压块取下；2、将工具上螺杆旋转至最大距离，然后工具整体放置制动器和制动盘之间，让压块的固定螺栓超过闸瓦的边缘，安装压块使压块正好卡住闸瓦（此时制动器保持松闸状态且制动器闸间隙调至最大）；3、利用制动器上固定闸瓦的2个螺栓孔，将卡块安装在制动器上，让螺杆对应卡块中间圆孔，固定螺杆防止左右偏摆；4、旋转转把，转动螺栓，螺栓会带动压块移动，直到将闸瓦脱离制动器为止。

4 结语

通过对闸瓦更换工艺的的改进与创新，解决了现有施工工艺存在的不足，避免了因拆除制动器带来的施工风险和给整个制动系统带来的危害，而且大大提高了施工效率，从以前更换闸瓦需要1个小时缩短为40分钟，减少了施工环节，降低了施工强度，提高了施工的安全系数，确保了提升系统安全运行。