电磁铁制动器常见故障分析及处理方法

陈擎环 闾耀辉 蔡亚琴

电磁铁制动器常见故障分析及处理方法

陈擎环 闾耀辉 蔡亚琴

一、基本概况

江苏省泰州引江河高港枢纽是国家南水北调东线水源工程之一，由泵站、节制闸、调度闸、送水闸、船闸和110kV专用变电所等设施组成。节制闸5孔，设计流量440m3/s；调度闸4孔，送水闸3孔，设计流量均为100m3/s。3座水闸均为卷扬式启闭机，启闭机制动使用TJ2系列电磁铁制动器。

该制动器主要由压紧系统和松闸器两部分组成。压紧系统由制动闸瓦、拉杆、丝杠、主弹簧、副弹簧和框架等组成，松闸器是短行程电磁铁，结构如图1所示。工作原理为压紧系统在机构需要制动时，利用弹簧产生的压紧力，使制动闸瓦压紧在制动轮上，从而停止机构的运转。松闸器则在机构需要运转时，利用电磁力使制动闸瓦离开制动轮。

其特点：制动器结构紧凑，尺寸小，重量轻。压紧系统中杠杆结构简单，电磁铁装在拉杆上，衔铁的行程较短，通常小于5mm。松闸、合闸动作迅速。制动闸瓦与制动臂之间铰链连接，闸瓦上的制动带与制动轮接触均匀，磨损也均匀，便于调整。但由于动作迅速，吸合时的冲击直接作用在整个制动器机构上，响声大，冲击大，易导致制动器机构损坏，工作可靠性降低。

二、常见故障

高港枢纽自1999年投入运行，TJ2系列电磁铁制动器已在3座水闸上使用十几年，总体运行稳定，但在使用中也曾出现过抱闸时制动轮与制动闸瓦之间打滑；闸门悬停时高度无法保持，闸门缓慢或快速下落；松闸时制动器不动作或动作延迟；工作中制动器有振动和异常声响等故障，对工程的安全运行影响较大，必须予以高度重视。

三、故障分析及处理方法

1.抱闸时，制动轮与制动闸瓦之间打滑；抱闸时，闸门悬停高度无法保持，闸门缓慢或快速下落

此类故障一般是由于主弹簧制动力矩偏小、制动轮与制动闸瓦间隙过大或制动轮表面有油污等原因引起的。

（1）主弹簧制动力矩偏小。如因主弹簧制动力矩达不到要求而导致制动失灵时，应对主弹簧工作长度进行压缩调整。用一扳手夹住丝杠尾部方头，用另一扳手先松开主弹簧上的并紧螺母C，然后调整固定螺母D，使主弹簧工作长度符合启闭机说明书规定，最后将并紧螺母C拧回锁紧。为防止惯性冲击引起机架变形和部件损坏，调整时应保持适当的制动距离，一般起升机构的制动距离约为起升速度的1/100为宜。

（2）制动闸瓦间隙过大。制动轮和闸瓦之间的间隙应处于0.5～1.0mm之间。如因闸瓦间隙过大而导致制动失灵时，用一扳手夹住丝杠尾部方头，用另一扳手先松开主弹簧的并紧螺母C，并将其旋转到丝杠末端，使其顶开左右两个拉杆，直至衔铁处于吸合状态。调整限位螺栓，使该侧闸瓦间隙符合规定值。然后松开丝杠尾部的并紧螺母A，通过调整固定螺母B来控制另一侧闸瓦间隙，使两侧闸瓦间隙相等，最后将主弹簧并紧螺母A、C回位并锁紧。

（3）制动轮表面有油污。制动轮的制动表面沾有油污时，摩擦系数减小导致摩擦力变少，制动瓦抱不紧制动轮，应使用煤油、汽油等清洗制动轮表面。

2.松闸时，制动器不动作或打开动作延迟

此类故障一般是因电磁铁行程过大、主弹簧制动力矩偏大、机构卡阻等原因引起的。

（1）电磁铁行程过大。丝杠将电磁铁上的衔铁顶得过远，超过了设计范围，使衔铁和铁芯吸合时，电磁铁的吸合力小于丝杠的推力，从而造成衔铁和铁芯吸合不到位，电磁铁动铁芯的行程不够，制动闸瓦打不开。可调整电磁铁的行程，以保证电磁铁铁芯对衔铁有足够的吸力。用一扳手夹住丝杠尾部方头，用另一扳手先松开丝杠尾部的并紧螺母A，然后调整固定螺母B，将衔铁行程调整到符合说明书规定值后，锁紧并紧螺母A。

（2）主弹簧制动力矩偏大。主弹簧压缩过多，造成制动力矩超过设计要求，衔铁的吸力小于主弹簧的工作压力，造成制动闸瓦无法打开。应按照启闭机说明书的要求对主弹簧工作长度进行放松调整。调整方法与主弹簧制动力矩偏小时类似，调整主弹簧长度相反。

图1 TJ2系列电磁铁制动器图

（3）机械卡阻。制动器杠杆系统中机械部分卡阻，转轴生锈或歪斜，导致制动器动作缓慢或者不动。检查时推动衔铁，其动作应灵活自如，无卡滞现象。若松开后衔铁不能迅速复位，就应进行拆卸检查，清洗转轴及支承杆，必要时更换配件。组装时应注意安装质量，保持转轴转动灵活。

3.制动带或制动轮磨损严重、主弹簧断裂损坏、制动臂销轴或孔磨损过大等零件损坏造成的故障

此类故障一般是因制动器使用年限过长，机械的振动磨损与反复修理等原因引起的，只需更换损坏的配件即可。更换后的配件应符合《水利水电工程启闭机制造安装及验收规范》的规定。

（1）制动带。制动带的磨损不允许超过原厚度的1/2，否则应予以更换。制动器组装时，制动带与制动轮的实际接触面积不得小于总面积的75%。制动带与制动闸瓦应紧密地贴合，制动带的边缘应按闸瓦修齐，固定铆钉的头必须埋入制动带厚度的1/3以上。

（2）制动轮。制动轮表面应光洁，无凹陷、裂纹、擦伤及不均匀磨损等缺陷。当制动轮在直径方向磨损超过3mm时，应重新车削加工并热处理，以恢复其原来的粗糙度和硬度，制动轮工作表面的粗糙度应不大于Ra1.6μm，制动面的热处理硬度应满足HRC35～HRC45。加工后的制动面上不允许有砂眼、气孔和裂纹等缺陷，也不允许焊补。制动轮壁厚磨损减小到厚度的2/3时，必须更换。

（3）弹簧。检查弹簧是否完好，如因变形、断裂等失去弹性，必须更换。

（4）制动架杠杆系统。检查制动架、杠杆不得有裂纹和弯曲变形；销、轴联接必须牢固可靠，转动灵活；不得有过量磨损和卡阻，否则应予以更换。

四、结语

当制动器出现故障时，可根据故障呈现的形式作针对性的检查。运行人员需要对制动器工作原理深入了解和掌握，不断提高检修技术和工作能力，才能准确地解决制动器故障，缩短检修时间，保证工程安全高效运用

（作者单位：江苏省泰州引江河管理处 225300）

（专栏编辑：顾 梅）