液压缸后置盘式制动器设计.pdf

第3 5 卷第0 4 期煤矿机械v 0 1 3 5 N o 0 42 0 1 4 年0 4 月C o a lM i n eM a c h i n e r vAp r 2 0 1 4d o i：1 0 1 3 4 3 6 j m k j x 2 0 1 4 0 4 0 1 0液压缸后置盘式制动器设计刘敬平张冬梅(焦作大学机电工程学院，河南焦作4 5 4 0 0 0)摘要：液压盘式制动器作为矿井提升机制动装置的关键组成部件，其性能参数将直接影响提升机的安全稳定工作。针对多绳摩擦轮提升机的液压缸后置盘式制动器的主要性能参数进行了设计计算。关键词：盘式制动器：提升机；制动力矩中图分类号：T D 5 3 4文献标志码：A文章编号：1 0 0 3 0 7 9 4(2 0 1 4)0 4 0 0 2 1 0 3D e s i g nf o rD i s cB r a k eo fR e a rH y d r a u l i cC y l i n d e rL I UJ i n g p i l l g，Z H A N GD o n g m e i(C o l l e g eo fM e c h a n i c a la n dE l e c t r i c a lE n g i n e e r i n g，J i a o z u oU n i v e r s i t y，J i a o z u o4 5 4 0 0 0，C h i n a)A b s t r a c t：A sa ni m p o r t a n tc o m p o n e n to ft h em i n eh o i s tb r a k i n gd e V i c e s，t h ep e d o r m a n c ep a r a m e t e r so fh v d r a u l i cd i s cb r a k e sd i r e c t l vi n n u e n c et h es a f b t va n ds t a b i l i t vo fm i n eh o i s t T h ep a p e rm a i n l vi n t I D d u c e st h ed e s i g na n dc a l c u l a t i o no ft h em a i np e r f b 瑚a n c ep a r a m e t e r so fr e a rh y d r a u l i cc y l i n d e rd i s cb r a k ef o rm u l t i r o p e 衔c t i o nh o i s t K e yw o r d s：d i s cb r a k e；m i n eh o i s t；b r a k i n gt o r q u e1液压盘式制动器结构和工作原理盘，解除制动力(即松闸)。车的制动安全性能液压缸后置盘式制动器可以克图1 液压盘式制动器结构图服这些缺点。本次设计的主井提升机所使用的液压1 调节套2 支架3 接头4 碟形弹簧5 滑套6 螺钉7 压板盘式制动器，采用的就是液压缸后置盘式制动器，备 嚣实嚣嚣：竺蔫1 强嚣意羔善、嚣喜茎其结构如图1 所不。2 0 液压缸盖2 1 液压缸盘式制动器的工作原理：盘式制动器工作时，2 盘式制动器主要参数的计算靠碟形弹簧预压力制动，油压解除制动。制动时，碟(1)设计参数形弹簧的预压力将滑套连同其上的制动块推出，使矿井年产量9 0 万池；工作制度：年工作日r。：制动块与卷筒的制动盘接触，并产生正压力，形成3 0 0d，日工作小时数f=1 4h；矿井开采水平数1。摩擦力而产生制动。松闸运行时，液压油经接头体各水平井深为4 8 0m；卸载水平与井口的高度差为进入活塞左侧油腔，活塞再次压缩碟形弹簧，并通2 5m；装载水平与井下运输水平的高度差为1 3m；过联接螺栓带动滑套连同其上的制动块离开制动煤的散集密度lt m，：提升方式双箕斗提升采用定表31 挡和4 挡车辆的牵引性能参考文献：1 1 r i 趸广一 1 张国栋煤矿井下支架搬运车的发展趋势及合理选用 J 煤矿机械，车速转矩7 T坡度车速转矩r坡度，k m-h 一，N m，(。)，k m-h。1，N m，(。)0 0 03 5 4 1 61 8 9 0O o o5 2 4 91 7 70 3 l3 3 5 0 81 7 7 82 0 94 9 6 61 6 1O 6 33 1 5 4 11 6 6 34 2 24 6 7 51 4 5O 9 42 9 9-8 915 7 36 _ 3 54 4 4 51 3 21 2 62 7 7 2 91 4 _ 4 28 5 34 1 1 01 1 31 5 92 5 2 8 613 0 2l O 7 43 7 4 80 9 31 9 22 3 0 3 71 1 7 41 2 9 43 4 1 40 7 52 2 52 0 4 6 ll O 2 81 5 1 53 0 3 30 5 42 4 21 8 5 4 09 1 91 6 3 52 7 4 8O 3 82 6 01 6 7 5 98 1 91 7 5 72 4 8 4O 2 32 7 91 4 9 2 87 1 61 8 8 12 2 1 30 0 82 9 71 2 9 5 16 0 52 0 0 61 9 1 9O 0 83 1 61 0 4 9 45 2 12 1 3 21 5 5 5O 2 83 2 28 5 4 63 6 02 1 7 51 2 6 7O 4 43 4 50 0 0一1 1 52 3 3 00 O O一1 1 52 0 1 2，3 3(8)：1 9 6 一1 9 7 2 冯茂林，边淑君液力变矩器与柴油机匹配的计算机分析软件 J 建筑机械，2 0 0 7(5)：6 5 6 8 3 华科伟，李玉成基于M A T L A B 的柴油机和液力变矩器的匹配分析 J 农业装备与车辆工程，2 0 1 1(3)：2 2 2 4，2 8 4 洛清国 桂勇基于M a t l a h，S i m u l i n k 的柴油机与液力变矩器匹配仿真 J 车辆与动力技术，2 0 0 5(3)：3 9 4 1 5 李春芾，陈慧岩 陶刚，等柴油机与液力变矩器匹配工作点算法研究 J 农业机械学报，2 0 0 9，4 0(3)：1 1 1 5 6 余志生汽车理论 M 北京：机械工业出版社，2 0 1 2 作者简介：刘志更(1 9 8 1 一)，山西运城人，硕士，助理研究员，主要从事煤矿用重型特种车辆的设计与研发工作，电子信箱：l i a I l z i g e n g 1 6 3 c o m责任编辑：王海英收稿日期：2 叭4 一叭一2 3万方数据V 0 1 3 5N o 0 4液压缸后置盘式制动器设计刘敬平等第3 5 卷第0 4 期重装载。(2)提升机选型经计算。选择J K M 一2 8，4()型多绳摩擦轮提升机，其主要技术数据：摩擦轮直径D m _ 2 8m；主导轮变位质量G n n _ 1 5 0 1 t；最大静拉力R；3 0t；最大静拉力差民=9 5t；导向轮直径D d=2 5m；导向轮变位质量G m=2 3 8t；闸瓦对制动盘的摩擦系数肛=0 3 5。(3)制动力矩的计算反应液压盘式制动器的制动性能的重要参数是制动力矩，煤矿安全规程规定：提升机的常用闸和保险闸制动时所产生的力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比忌3。最大静荷重旋转力矩nM。F F 钟与=1 16 3 8k N m二盘式制动器的制动力矩n尬3 M。F 3 兄半=3 4 9 1 4k N m二(4)制动器液压缸的结构与设计计算为了不使制动盘产生附加变形卷筒主轴不承受附加轴向力，液压盘式制动器都是成对布置，每一对称为一副。当制动转矩较大时。可采用多副制动器本设计的提升机采用了8 副制动器，平均分配布置在滚筒的两端每端4 副。如图2 所示。图2 液压盘式制动器安装示薏图1 3 制动器2 制动盘制动器在制动盘上产生的制动力矩取决于正压力的数值。制动器在制动盘上产生的制动力矩M F F 争盘式制动器的闸瓦在制动盘上产生的制动力皓2 舭式中n 碟形弹簧片数。取n=8；所以制动盘正压力=击=器喇5 3k ND。仇2 8 O-3 5 8 全制动时，油压p=0，即耻0，正压力=E 一乃一K l=4 4 5 3k N式中艮一碟形弹簧刚度，取K=2 90 9 0 9N m m；，每片碟簧的预压缩量，m m；全松闸时正压力-0。压力油作用于活塞上的推力需要克服3 部分力：弹簧的预压缩反力，其大小等于正压力：保持必须的闸瓦间隙使弹簧压缩产生的反力；活塞运动阻力。因此，压力油作用于活塞上的推力肛E+局=+碰办+B=4 8 1 7N式中厂闸瓦最大间隙，松闸时，碟簧继续压缩，由于闸瓦间隙大都控制在1 1 5m m 取乒1m m；B 活塞运动阻力，取B=O 1N。又曙p A=p 叮T(D 2-d 2)，4=4 8 1 7k N式中p 液压缸工作压力，初选液压缸工作压力p=7M P a；A 液压缸有杆腔工作面积，m m 2；卜液压缸内径，m m；卜活塞杆直径m m。活塞杆直径d 与液压缸内径D 有一定比例关系，由参考文献【4 ，取d=0 6 D。所以脏、面=1 1 7 0 3 一由参考文献 4】，将液压内径和活塞杆直径圆整到相近的标准直径取D=1 2 5m m，d=7 0m m，液压缸外径D l _ 1 3 3m m。计算得p=，y 叮r(D 2-扩)4 =5 7 2M P a即液压缸的最大工作油压为5 7 2M P a。图3 盘式制动器原理示意图1 制动盘2 制动块3 碟形弹簧组4 油缸5 活塞E 碟形弹簧力R 压力油作用产生的力B 活塞运动阻力3 液压盘式制动器制动力矩测试为了保证提升机工作安全可靠要求制动系统制动时液压盘式制动器动作要灵敏，提供足够大的制动力矩，以满足安全制动和减速停车等要求。因此，需要参照煤矿安全规程的要求，对液压盘式制动器的制动力矩进行测试验算从而保证制动器制动可靠。采用T C 一3 C 提升机安全性能检测仪进行制动力矩的测试。测试前，先把提升容器卸空并停放在与井筒交口处，使提升机不受载荷。将拉力传感器的一端与制动轮连结另一端与倒链或行车等拉力装置连接好保证传感器受力方向与滚筒切线方向一致同时将拉力传感器的连接电缆与仪器连接一2 2 万方数据第3 5 卷第0 4 期2 0 1 4 年0 4 月煤矿机械C o a lM i n eM a c h i n e r yV 0 1 3 5 N o 0 4A p r 2 0 1 4d o i：1 0 1 3 4 3 6 j 皿k j x 2 0 1 4 0 4 0 1 l箱形梁弯扭强度分析计算的设计研究王本林(中国煤炭科工集团太原研究院，太原0 3 0 0 0 6)摘要：介绍了一种基于V B 语言的箱形梁弯曲、扭转组合变形强度分析程序的开发。完成了梁弯曲初等理论假定下梁体的纯弯曲受力分析：同时基于薄膜比拟法对矩形板条组合开口截面和单室、多室闭口截面进行了自由刚性扭转强度分析；最后按照第四强度理论对截面进行了等效应力计算。关键词：V B 语言；弯扭组合变形；强度分析；程序开发中图分类号：T H l 2 3 文献标志码：A文章编号：1 0 0 3 0 7 9 4(2 0 1 4)0 4 0 0 2 3 0 3B o x s h a p e dT o r s i o nB e a mS t r e n g t hA n a l y s i sa n dC a l c l l I a t i o no fD e s i g nS t u d i e sW A N GB e n l i I l口a i y u a nI n s t i t u t eo fC h i n aC o a l7 r e c h n 0 1 0 9 ya n dE n g i n e e r i n gG m u p，7 I a i y u a n0 3 0 0 0 6，C h i n a)A b s t r a c t：T h i sp a p e ri n t r o d u c e sam e t h o db a s e do nV Bl a n g u a g eb o x 百r d e rb e n d i n ga n dt o r s i o n a ls t r e n 甜hc o m b i n e dd e f o m a t i o na n a l y s i sp r o g r a md e V e l o p m e n t I tc o m p l e t e dt h ee l e m e n t a r yt h e o r y0 fb e a mb e n d i n gb e a mu n d e rt h ea s s u m p t i o no fp u r eb e n d i n gs t r e s sa n a l y s i s；s a m es i m u l a t i o nm e t h o db a s e do nt h i n 一6 l mc o m b i n a t i o n sr e c t a n g I l l a rs l a t so p e ns e c t i o na n das i n d er o o m，I n u l t i r o o mc r o s s s e c t i o no ft h ef k er i 百dc l o s e dt o r s i o n a ls t r e n 封ha n a l y s i s；6 n a li na c c o r d a I l c ew i t ha n i c l es t r e n g t ht h e o r ys e c t i o nw e r ec a l c u l a t e de q u i V a l e n ts t r e s s K e yw o“I s：V B1 a n g u a g e；b e n d i n ga n dt o r s i o n；s t r e n g t ha n a l y s i s；p r o g r a md e V e l o p m e n t0引言箱形梁由于具有良好的力学性能和结构性能目前已广泛地应用于桥梁以及工程机械机架设计中因此大量工程技术人员对其受力分析进行了详尽的研究。作为工程机械从业人员。从机械专业需求出发开发了1 套简单、易用箱形梁弯扭组合变形强度分析软件。箱形梁受力变形主要是拉压、弯曲、扭转、剪切变形或数种受力的组合变形，由于拉压受力计算简单而又暂不考虑截面弯曲剪应力因此仅针对纯弯曲和自由扭转强度2 个方面进行分析。1箱形梁截面类型箱形梁截面强度分析主要涉及几种类型：开口箱体结构；单箱单腔室结构；多箱单腔室结构；单箱多腔室结构；多箱多腔室结构。截面形式如图1 所示。n 市面好。测试时，每副闸单独测试，通过拉动倒链或通过参考文献：行车等拉力装置，逐渐加大拉力，拉力通过拉力传 1 1 竺冰静，冯琪，李婷矿用提升机盘式制动器的设计 J 煤矿机感器传输到测试仪，显示拉力值，直至制动轮开始 2 冯敏矿鼻提并机用盘式制动器的结构设计 J 煤矿机械，2 0 1 1，3 2械，2 0 1 1。3 2(7)：7 9 动作测试结束。根据输入的制动半径可以求出一(7)：1 2 副盘形闸的制动力矩，再乘以提升机总的盘闸数就1 冬蒜嚣善警霉拦薏翼甏警譬差雾麓?提升机故障处是总的制动力。通过重复测试，最后将测试结果取 4 方宏明机械设计、制造常用数据及标准规范实用手册 K 北京：当代平均值可以提高测试的准确性。中国出版社，2 0 0 4-4 结语瞪3 淼蔷，嚣：j 嚣鲫暇雠雠舫引液压缸后置盘式制动器相对于液压缸前置盘 6 路金萍，闰巧枝，曲德臣矿井提升机制动性能测试技术的应用式型挈兰：警磐了翼置?，紫芋竺尊污染。本亭坌竺号昌警襄甍曩掌瘩罢写焉害毛砀j 丽面丽E 百贰面了其主要性能参数的设计计算过程，对于生产实究方向：机械薮计与制建，电子痞藉：l i。i 王二。i 1 0 2 3 矗3。二。际，具有一定参考价值。责任编辑：王海英收稿日期：2 0 1 3 1 l 埘咖m是自万方数据液压缸后置盘式制动器设计液压缸后置盘式制动器设计作者：刘敬平，张冬梅，LIU Jing-ping，ZHANG Dong-mei作者单位：焦作大学机电工程学院,河南焦作,454000刊名：煤矿机械英文刊名：Coal Mine Machinery年，卷(期)：2014,35(4)参考文献(6条)参考文献(6条)1.邱冰静,冯琪,李婷 矿用提升机盘式制动器的设计期刊论文-煤矿机械 2011(7)2.冯敏 矿井提升机用盘式制动器的结构设计期刊论文-煤矿机械 2011(7)3.编委会 矿井提升机故障处理和技术改造 20054.方宏明 机械设计、制造常用数据及标准规范实用手册 20045.于治福,李旭鸣,商德勇,潘越 矿井提升机安全性能检测方法期刊论文-煤矿机械 2009(12)6.路金萍,闫巧枝,曲德臣 矿井提升机制动性能测试技术的应用期刊论文-煤矿机械 2006(9)引用本文格式：刘敬平.张冬梅.LIU Jing-ping.ZHANG Dong-mei 液压缸后置盘式制动器设计期刊论文-煤矿机械 2014(4)