用于供应骨料的混凝土搅拌站料斗上料机构与搅拌楼制成一体，使整机结构紧凑、占地面积小、易于搬迁，在混凝土施工领域得到广泛应用。本文在介绍混凝土搅拌站料斗上料机构结构及工作原理基础上，举例分析制动器故障原因、排查方法及改进措施。

01结构及工作原理

（1）结构
    料斗上料机构主要由提升卷扬机、料斗、运行轨道和电控操作系统4部分组成，如图1所示。按照电控操作系统设定的程序，提升卷扬机驱动料斗沿运行轨道上、下往复运动。料斗在下止点时，接收来自骨料配料系统计量后的骨料；料斗运动到上止点时，将料斗内的骨料投入搅拌机内。

（2）工作原理

    在料斗运行上、下止点处的运行轨道上，各安装1个接近开关和行程开关，其安装位置如图2所示。 

接近开关接近开关用来感应料斗位置。当料斗运行到上止点或下止点时，料斗上的感应板靠近接近开关，接近开关产生感应信号，并将信号传递到可编程控制器PLC。可编程控制器PLC发出指令给提升卷扬机电动机的空气开关，空气开关控制接触器，切断提升卷扬机电动机电源。切断提升卷扬机电动机电源后，可编程控制器PLC给制动器的继电器发出信号，该继电器控制制动器的接触器断电，使制动器产生制动。有些继电器具有延时功能，制动延时可避免料斗停止时产生冲击，制动控制流程如图3所示。
    行程开关行程开关用于安全防护。若接近开关出现故障，料斗没有及时停止移动，料斗会触碰到行程开关，行程开关将信号传至控制器PLC，控制器PLC使整个料斗上料一机构断电，电控操作系统显示器将弹出报警界面，提示操作人员检查料斗上料机构及电控操作系统，设置接近开关可有效避免料斗冲顶等设备事故。
    制动器提升卷扬机的电动机上设有制动器，用于对料斗进行制动，其结构如图4所示。轴套2固定在电动机轴上，轴套2通过花键与转子4连接，转子4可沿轴套2上的花键轴向滑动，转子4上设有摩擦片5用于制动。电动机转动时带动轴套2、转子4旋转。
定子9通过螺栓10固定在法兰3上，法兰3安装在电动机外壳上使定子固定，定子9内设有定子线圈70螺栓10上紧固有空心螺管1，衔铁6外缘上的通孔可套在空心螺管1上，并可使衔铁6在空心螺管1上滑动。定子9外缘设有制动弹簧8，其弹力可推动衔铁6轴向移动，将转子4压紧在法兰3上。
    当制动器制动时，接触器控制定子线圈7断电，定子9内制动弹簧8的弹力作用在衔铁6上，将转子4紧紧的夹持在衔铁6和法兰3之间，通过摩擦片5产生制动作用制动器制动响应时间为230ms，以确保料斗在上、下止点准确定位。
    解除制动时，定子线圈7接通电流并产生磁场，该磁场将衔铁6吸附在定子9上，并使制动弹簧S压缩，转子4被释放，以解除制动。

    解除制动后，摩擦片5与衔铁6之间保持0.4～0.6mm的间隙。该间隙需要定期检查、调整，可通过空心螺管1和调整螺栓10调整该间隙。

02故障排查方法

料斗上料机构制动器故障涉及机械、电气等多个方面。根据制动器控制原理，应遵循以下原则：先排除机械故障，再排除电气故障；先检查外部，再检查内部；先检查重点部位，再检查一般部位。
    排查故障时应按下述步骤进行：第一步，确认电动机是否能够转动；第二步，检查制动器是否有焦糊味、冒烟等现象；第三步，检查制动器转子、衔铁是否卡滞；第四步，检查制动间隙是否在规定范围内；第五步，检查电磁线圈的外观和接线，是否有接线错误和发热现象，定子线圈的电压是否正常，衔铁、定子线圈是否有磁性。

03故障排查实例

制动器常见故障有制动器不能分离、电动机启动困难、提升或下降时“溜斗”、制动响应时间长等，下面逐个进行分析。

（1）制动器不能分离
    故障现象湖北某工地混凝土搅拌站使用2年后停用半年，当再次准备投产时，料斗上料机构卷扬电动机无法转动。仔细排查发现，通电时听不到制动器“啪嗒”的动作响声，说明制动器没有解除制动。
    原因分析混凝土搅拌站工作环境比较恶劣，长时间停用后，制动器轴套可能出现锈蚀，使摩擦阻力增大，造成卷扬电动机转子轴向运动受阻、制动器无法分离，导致卷扬电动机转不动。
    修复方法拆下轴套，用细砂纸打磨除锈并装复后试机，制动器恢复正常。原设计的制动器轴套采用普通钢材制作，混凝土搅拌站工作环境潮湿、多尘，为保证制动器的安全使用，经过与制动器供应商沟通，决定更改轴套材料。采用不锈钢制作该轴套，从根本上解决了制动器轴套锈蚀问题。经过上述改进后，我们对多个上地进行跟踪，制动器使用情况良好，极少出现轴套卡滞现象。

（2）电动机启动困难
    故障现象新疆某混凝土搅拌站用户反馈，料斗上料机构卷扬电动机启动时，制动器位置冒烟，并伴有刺鼻的异味。
    原因分析出现该故障现象的主要原因是制动器间隙过小。虽然通电后制动器定子线圈吸附了衔铁，但由于摩擦片与衔铁间隙过小，摩擦片与衔铁之间仍有摩擦。当卷扬电动机转动时，摩擦产生的热量会烧毁摩擦片，于是出现冒烟并产生刺鼻的味道。
    修复方法使用专用工具并按照说明书要求的步骤调整摩擦片间隙。先松开制动器法兰圆周上的空心螺管，再向外松动制动器定子上的调整螺栓，使摩擦片与衔铁之间的间隙增大并符合设计要求，然后将空心螺管锁紧。经过调整后的摩擦片间隙符合设计要求，冒烟及异味消失。

（3）提升或下降时溜斗

    故障现象广西某混凝土搅拌站用户反馈，卷扬机在提升料斗时出现先下滑“溜斗”再往上提升现象，下降料斗时先出现加速下降再匀速下降，并且制动距离过长。
    原因分析出现该故障现象的主要原因是制动器摩擦片与衔铁之间间隙过大，造成制动弹簧的弹力无法通过衔铁将转子压紧。
    修复方法使用专用工具并按照说明书要求调整摩擦片间隙（调整时应向内拧紧制动器定子上的调整螺栓），调整后“溜斗”现象消失。对于使用时间较长的混凝土搅拌站，如果调整后制动效果仍然不好，应更换转子上的摩擦片。
（4）制动响应时间长
    故障现象在调试山东某工地搅拌站料斗上料机构时发现，卷扬制动时间过长，超过230ms设计值，料斗在接近开关的设计感应行程内不能停止，当料斗感应板触碰到行程开关后，料斗才能停止移动。
    原因分析分析电控操作系统后发现，卷扬电动机空气开关断电后，制动器接触器未同时断开，该制动方式属于延时制动，制动器定子线圈失电过慢，导致制动器响应时间和制动距离过长。
    修复方法取消延时制动电路，在卷扬电动机接触器控制电路的空气开关上并联常开辅助触点，在卷扬电动机空气开关断电的同时，该常开辅助触点控制制动器接触器同步断电，使制动器定子线圈快速失电，实现快速制动，从而缩短制动器响应时间、减小制动距离。卷扬电动机空气开关与新增辅助触点的位置关系如图5所示。

     制动器是保障混凝土搅拌站料斗上料机构安全运转的关键部件。我们对市场反馈的信息进行梳理、分析，对制动器局部进行了技术改进，并将常见故障及排除方法整理成册，在安装调试过程中对用户操作人员进行培训，收到了良好的效果。