推进块式制动器使用与维护标准化的现场实践.pdf

2023年第2 期梅山科技17.推进块式制动器使用与维护标准化的现场实践张小辉(1)（梅山钢铁公司炼钢厂制动器根据构造的不同可分为带式制动与机架固定部分铰连，内侧附有摩擦材料的两器、块式制动器、盘式制动器和锥式制动器等类个制动瓦块分别活动铰接在两制动臂上，在松型。由于带式制动器主要用于对结构紧凑性要闸器上闸力的作用下，成对的制动瓦块在径向求较高的流动式起重机，锥式制动器主要应用抱紧制动轮而产生制动力矩。于电动葫芦，而盘式制动器具备的优点使它在2.2机构滑行距离标准桥式起重机上使用较多，但块式制动器的结构桥式起重机各机构的制动器在使用中，要简单且工作可靠，使其在桥式起重机械中得到保证制动器制动性能良好，制动距离不能过大，广泛的应用,因此主要解决块式制动器在现场也不能过短：机构的滑行距离或溜钩距离过大，的使用维护方法。达不到制动效果，也不能保证安全；滑行距离或溜钩过短，容易造成运行机构震动或抖动，起升1制制动器现场使用存在的问题制动器是起重机的三大安全构件之一，对制动器的使用一定要合理、规范。同一型号的制动器使用场所不同，它的力矩使用也不相同，但是短行程的制动器行程是相同的，而液压推杆制动器的行程是可以在一定范围内使用。操作人员在使用中存在很多不合理的方面，主要有以下原因：1)岗位人员对制动器的不规范使用，给生产、设备以及安全带来影响；2)不能明确地对岗位人员的规范使用作出定量和定性的指导和评价，制动器的使用随意性大，没有使用的标准和依据；3)错误的调整方法会增加维护调整时间，影响主线行车的生产作业时间；4）操作人员不会维护调整，就需要专人进行日常维护，增加人力成本。2制制动器使用的要求2.1制制动器工作原理及结构制动器的工作实质是通过摩擦副的摩擦产生制动作用。根据工作需要，或将运动动能转化为摩擦热能消耗，使机构停止运动；或通过静摩擦平衡力，使机构保持原来的静止状态。块式制动器由制动瓦块、制动臂、制动轮和松闸器组成。常把制动轮作为联轴器的一个半体安装在机构的转动轴上，对称布置的制动臂南京2 1 0 0 3 9)机构没有溜钩距离，重载时容易拉断钢丝绳。因此各机构的滑行距离或溜钩距离有一定的标准，一般用以下经验公式进行估算：1）大车滑行距离估算公式：S.minSmax2）小车滑行距离估算公式：Smin=5 000V小车Smax3）起升机构溜钩距离估算公式：V轻级(JC%=15%)SmSmax二120V中级(JC%=25%)Smmax二100V重级(JC%=40%)S,max式（1）（7)中:V为机构的运行速度,m/min。在判断桥式起重机各机构制动器的滑行距离是否符合要求时，用以上公式进行估算，如果滑行距离在最大值与最小值之间，说明该机构的制动器是有效的，否则需要进行重新调整。如何才能使各机构的滑行距离和溜钩距离符合这个要求，这就需要针对各机构的制动器使用参数设定标准。5 000V大车1520(2)(3)(4)(5)(6)(7)80.18.2.3制动器使用设定要求表1 和表2 是某桥式起重机的某机构液压推杆制动器使用参数的设定要求，要求按照表中的参数进行维护调整。表1 某桥式起重机的某机构液压推杆制动器调整参数（力矩）项目设定值制动力矩/N42弹簧长度/mm85表2 某桥式起重机的某机构液压推杆制动器调整参数（行程）mm项目设定值行程20表1 中制动器的设定参数是根据桥式起重机机构的需要来设定的，且需要反复测试和试验才能确定。表1 中“弹簧长度”设定为85mm和表2 中“行程设定为2 0 mm，说明把这两个参数使用在某些机构中是较合理的。因此日常维护和调整使用时，该制动器按照这两个参数进行调整，就能保证该制动器在该机构中达到最佳制动效果。如何才能用较短时间使制动器达到使用要求，需要掌握制动器调整的方法。3制制动器调整的方法3.1块式制动器调整结构块式制动器的调整主要包括制动力矩、制动行程和间隙这三个部分。其中，制动力矩指的是主弹簧产生的力，因现场测量主弹簧产生的力比较困难,现场一般是测量主弹簧的长度。制动行程指制动器的冲程，是电磁铁动铁芯与静铁芯之间的距离或者液压推动器推动杆在工作状态下相对于静止状态下的位移量。间隙指制动瓦块（即制动器衬垫）与制动轮之间的距离，分为左右间隙和上下间隙：左右间隙是指两瓦块分别相对于制动轮的距离；上下间隙是指每个瓦块相对于制动轮的上下距离。3.2块式制动器调整步骤通过对块式制动器调整的现场实践，根据块式制动器调整方法，总结得出块式制动器调整的步骤及方法，严格按照图1 的顺序进行调整比较快捷。梅山科技第一步制动行程调整制动器推杆图1 块式制动器调整步骤及方法最大值最小值50357394最大值全行程30652023年第2 期第二步第三步制动力矩制动间隙调整主弹簧长度调整间隙螺栓1)第一步：调整制动行程，也就是制动器的冲程,就是调整行程推杆螺母,测量吸盘动铁芯与静铁芯的距离或者液压推杆的距离。将行程调整好后，锁紧螺母紧固后调整制动力矩。2)第二步：调整制动力矩，也就是调整主弹簧长度，力矩的大小由主弹簧的长度决定，同样调整好后，锁紧螺母紧固好后调整间隙。3)第三步：调整间隙，包括左右间隙和上下间隙。4制制动器调整方法的验证按照上述制动器调整的三个步骤进行调整，能够更加快捷地调整好制动器。通过对制动器结构的分析，在调整制动器制动行程时，主弹簧的长度会随着制动器的冲程变化而变化，也会影响制动器瓦块的间隙。在调整制动器的主弹簧时,对行程的影响很小，特别是液压推杆制动器几乎是没有变化。因此，在日常维护中应该首先调整制动器的行程，其次调整制动器的力矩,最后调整间隙。其中各部分的调整后都要将锁紧螺母锁紧，否则对制动器的调整是无效的。块式制动器的结构有多种多样,并且制动器的构件也在不断优化，但是块式制动器调整的三个步骤和顺序是不变的。为了检验该步骤和顺序是否有效，分别针对现场运用较多的短行程电磁铁块式制动器和液压推杆块式制动器进行了验证。4.1短行程电磁铁块式制动器的验证短行程电磁铁块式制动器在现场使用广泛,其类型较多，下面将制动器调整的三个步骤运用在该类型的制动器上。4.1.1短行程电磁铁块式制动器调整说明1)行程范围及其确认的依据。制动器的电磁冲程运动方式通常分为旋转式和直动式。图2 是旋转式，制动器两衔铁之间的间隙并不是上下相等的，故在测量行程时就以图2的中轴位置进行测量出的S值为行程。若是张小辉#推进块式制动器使用与维护标准化的现场实践直动式，制动器两衔铁之间的间隙是上下相的推杆（见图3），短行程电磁铁块式制动器行等的，调整和测量时要保持任何方位的间隙程调整时，先松掉锁紧螺母（用扳手卡在行程都相等。螺母或推杆上，逆时针扳动螺母松，锁紧螺母，使锁紧螺母不受力）。再调整制动行程（用扳弹簧长度手卡在推杆上，逆时针扳动行程螺母松，行程增大；顺时针扳动行程螺母松，行程变小）。在调整行程螺母时，观察并测量图2 的制动器行程S的变化,并调整到需要的工作行程。最后紧锁紧螺母（需要注意的是,在调整制动器时,每完成一步的调整,都要将锁紧螺母锁紧，否则调行程S整是无效的）。2)第二步：制动器力矩的调整实际就是主弹簧工作长度的调整，如图3 调主弹簧长度（用扳手卡在推杆上；逆时针扳动主弹簧调整螺母，主弹簧变长，力矩变小；顺时针扳动，主弹簧变短，力矩增大）。3)第三步：调整间隙就是调整制动瓦块与图2 电磁铁块式制动器行程确认制动轮的间隙，主要包括左右间隙的调整和上下间隙的调整。2)制动行程的补偿功能。制动器的正常工作是靠闸皮与制动轮之间的摩擦来实现制动的。制动器的闸皮在不断磨损，闸皮磨损后就会变薄，闸皮与制动轮之间就会留下空隙或产生的摩擦力就会变小。但是在短行程电磁铁块式制动器中，这个空隙就由行程的增大来进行自动补偿。因此在制动器正常工作中,图2 中的行程S会随着闸皮的磨损逐渐变大，同时制动器的主弹簧也会变长，力矩值减小。当行程S超过磁力允许的范围就不能正常打开。所以，不管是旋转式还是直动式，短行程制动器的行程都不能超过允许范围（见表3）。表3 电磁铁允许冲程电磁铁型号MZD;-100冲程3.03）力矩确认的依据。主弹簧的长度根据需要的力矩来确定,如果同一机构是两个以上的制动器，可用尺测量长度使几个制动器的力矩相同,在测量时要除去两边垫片的厚度（见图3）。在同一运行机构中，如有两套或两套以上的制动器，力矩值要相同，即主弹簧的长度要相等。4.1.2短行程电磁铁块式制动器调整步骤1)第一步：调整制动行程就是调整制动器19.锁紧螺母行程螺母主弹簧调整螺母推杆O图3 短行程电磁铁块式制动器左右间隙的调整：就是制动器打开后要保持左右两边间隙相等，如果制动器闸瓦出现一边打不开将会影响机构的正常运转，通常把这mm种现象叫“吃单边”。图4是调整电磁吸盘底MZD;-200MZD;-300 3.84.4座与电磁铁之间的夹角的斜度,来改变抱闸两支架的左右位移，以达到调整左右间隙的均匀。吸盘底座与电磁铁之间的夹角的斜度是通过调整螺栓来改变吸盘支架与电磁铁支架的固定位置实现的。上下间隙的调整：上下间隙包括四个部分，即左上间隙、右上间隙、左下间隙和右下间隙，调整中要保持这四部分的距离相等。要求精密的设备可用塞尺进行检测，对一般设备这方面要求不高，只要打开后闸皮不发生摩擦即可。20吸盘螺栓吸盘支架图4电磁吸盘夹角与间隙的关系4.1.3短行程电磁铁块式制动器调整步骤分析在调整制动器螺栓时,行程推杆会发生变化,虽然主要目的是改变冲程S的大小，但是在调整螺栓时改变的是推杆长度的大小，主弹簧的长度也会发生变化，因此力矩也会发生变化，同时夹角也会发生变化，也就是制动器的间隙会发生变化,所以第一步调整力矩和间隙都是无效的。第一步必须调整行程，待行程确定好后再调整力矩和间隙；第二步调整力矩，也就是螺母，它不会引起行程S的变化；第三步调整间隙不会引起行程S和主弹簧的变化。因此如果要改变调整顺序,第一步调整力矩或者间隙,第二步或第三步调整行程，调整完行程后还要重新调整力矩和间隙，造成重复调整。通过以上分析，短行程电磁铁块式制动器调整的三个步骤是可靠的，按照制动器调整的三步能达到快速调整制动器的目的，可运用在现场的短行程电磁铁块式制动器的调整中。4.2液压推杆块式制动器的验证4.2.1液压推杆块式制动器调整说明1)行程范围及其确认的依据。液压推杆块式制动器工作行程指的是液压推杆的长度，即活塞杆的长度。工作行程实际上是指在油缸中隐藏的部分，只有在工作时制动器打开后，工作行程才会露出油缸。在静止状态下，显现在油缸外面的部分经常叫预留行程。因此，工作行程等于全行程减预留行程。如表2 中2 0 mm梅山科技是设定的工作行程，全行程是6 5 mm，故预留吸盘夹角行程是45 mm。2)液压缸的行程补偿功能。液压缸的行电磁铁程具有补偿功能，制动器闸皮在使用中必然要磨损，当闸皮磨损后液压缸的预留行程L会逐渐变小,预留行程就自动补偿了闸皮的磨损。图5 为工作行程和补偿行程。电磁铁支架因此,在液压推杆块式制动器的使用过程中,液压杆的行程不要使用全行程，必须要有预留行程来补偿闸皮的磨损，特别是卷扬机构必须要有预留行程。另外，液压推杆块式制动器的油缸有预留行程,还可以避免活塞环冲击液压缸底部。4.2.2液压推杆块式制动器调整步骤1)第一步:调整液压推杆工作行程,如图5用扳手将行程拉杆的锁紧螺母松开，将扳手卡在拉杆的扁形部位，顺时针或逆时针调整螺母，使行程满足工作需要。在调整拉杆时要观察图5中预留行程L的变化,最后将拉杆两端的锁紧螺母锁紧。2)第二步：力矩的调整，液压推杆块式制动器的主弹簧有一个外壳,外壳上一般都有相应的力矩刻度值，调整的时候比较方便,不需要测量,直接观察刻度值。如图5,用扳手卡在主弹簧推杆的螺杆，顺时针或逆时针转动扳手，使制动器产生需要的力矩。主弹簧调整过程中要观察刻度的变化,并根据需要的力矩来调整弹簧长度及其对应的刻度值。L645注：1 一行程螺母；2 一主弹簧螺母；3 一液压缸；4主弹簧；5螺纹挡板：6 一主弹簧拉杆：7 一间隙螺栓：8 一间隙螺母：9一瓦块；1 0-行程拉杆；1 1 一杠杆；1 2 一瓦块；L一预留行程。图5 液压推杆块式制动器结构3)第三步：液压推杆块式制动器的间隙调整同电磁铁块式制动器的间隙调整相同，包括左右间隙的调整和上下间隙的调整2023年第2 期1012876实施效果张小辉推进块式制动器使用与维护标准化的现场实践4.2.3液压推杆块式制动器调整步骤分析在液压推杆块式制动器的调整过程中,第一步调整行程，主要测量预留行程的变化,在预留行程发生变化时，力矩值也会发生变化，而在调整主弹簧时不会引起预留行程的变化。因此液压推杆块式制动器的第一步也是调整行程,第二步是调整力矩,第三步是调整间隙,这个步骤与短行程电磁铁块式制动器的调整步骤相同,所以液压推杆块式制动器调整的三步也是可行的。5制动器调整方法的推广通过以上对短行程电磁铁块式制动器和液压推杆块式制动器调整方法的现场运用，可以证明总结的块式制动器调整的三个步骤和顺序是可行的,规范的调整方法有利于现场生产,可以在现场进行推广。同时,总结块式制动器调整的三步法不仅仅只是提高现场调整制动器的速度，而是能够规范、简化制动器调整维护的方法，量化制动器的使用参数，推进制动器维护的标准化。5.1制动器调整的标准化5.1.1统一制动器的使用参数组织专人制定每台行车各机构的制动器使用标准，制定行程和主弹簧的使用标准参数，表4是钢厂5#行车制动器的参数表。表45#行车电磁铁块式制动器参数（节选）mm机构主弹簧长度制动行程大车135主小车130副小车130主卷210副卷210需要说明的是，以上参数都是组织人员进行现场反复测试后确定的,虽然这些参数不一定是最优参数，但却是该机构相对合理的使用参数,因此纳入了岗位规程。在执行中,操作人员可以对该参数提出异议，但必须要组织专人重新测试认为需要修改，才能修改规程后执行新的要求。5.1.2统一制动器的调整方法为了岗位人员在调整中方便,在每台制动器上挂上制动器的可视化卡片。可视化卡片正21.面是调整步骤和参数表，反面是制动器照片及调整位置的说明。根据可视化卡既可以及时查阅制动器的使用参数要求，还可以按照卡片上的步骤说明进行调整。5.2制动器维护标准化的推进5.2.1开展制动器调整的专项培训工作为了开展制动器调整的专项推进工作，编制了培训教材，对岗位人员进行了全员岗位培训，使岗位操作人员掌握制动器调整的方法。同时，开展了制动器调整的现场岗位大练兵活动，全体岗位人员现场动手进行调整制动器的训练。经过一段时间的训练推进，大部分岗位操作人员都掌握了制动器调整的动手能力，每台行车上也配备了制动器调整的专用工具。并要求起重机的平移机构制动器由岗位操作人员进行调整，岗位人员在日常作业中可以利用间隙时间进行维护调整。5.2.2制作制动器调整的管理看板制作了主线行车制动器调整的管理看板，张贴在会议室或休息室，要求岗位人员在调整中必须按照要求的参数进行调整。5.2.3制定制动器调整的日常巡查记录表为了推进制动器使用的标准化，制定了每台行车的制动器使用状态跟踪检查表，岗位人员可以根据此表进行日常巡检。在管理人员对岗位的标准化作业检查中，也按此标准进行检查，跟踪岗位人员的执行情况，挡位制动距离4高速4高速4高速4一4一7 0002.0001500一通过对块式制动器调整方法的研究，归纳总结了块式制动器调整的方法，简单实用的调整步骤便于在现场推广。同时也实现了维护方法的标准化,统一了各台行车制动器的使用参数，可量化的参数在钢厂主线行车上推行，实现了制动器使用参数的标准化。通过制动器调整的标准化专项推进工作、制作制动器调整的管理看板、制作制动器调整可视化卡等一系列的强化工作，岗位人员都能及时按照要求完成制动器的日常维护。岗位人员严格按照调整的步骤进行调整，日常维护只需要2 4min就可完成，缩短了设备的维护时间。岗位人员在作业中发现机构的滑行距离超过了标准制动距离，就可利用生产中的间隙时间进行维护，确保了岗位行车的作业安全。