制动力矩效验.doc

制动系统的验算
一、主井最大静张力、静张力差的验算
提升机型号：JK—3.5*2.5A 箕斗自重：1170kg
串车载重：25020kg 提升高度：316.7m
每米绳重：6.04㎏/m 最大静张力：170KN
最大静张力差：4000㎏ 变位质量：22300kg
盘型制动器型号：P6.3 (闸瓦面积752㎝²)
摩擦半径：1.2m 油缸作用面积：141.3㎝²
液压缸直径14㎝， 活塞杆直径4㎝
一个油缸产生的最大正压力9185g

液压站型号：TJ034 制动油最大压力为6.3Mpa
最大输油量：9L/min 油箱储油量：500L
允许最高油温：60℃ 使用制动油最大压力：6.3 Mpa
一个油缸产生的最大正压力9185kg

1.最大静张力的验算
Fmax=Q+Qz+PH
=2500+2475+2.7×230.7
=5598㎏<5900㎏
式中：Q=箕斗一次提升量
Qz=箕斗自重
P=钢丝绳重量
H=提升高度
2.最大静张力差的验算
Fcmax=Q+PH=2500+2.7×230.7
=3123㎏<4000㎏
通过计算，主井提升机最大静张力、最大静张力差均符合《规程》要求。

二、安全制动力矩的验算：
1. Mz=2µNRm n
式中：
Mz——安全制动力矩
µ——闸瓦与制动盘摩擦系数，0.35
Rm——摩擦半径，1.2m
n——制动闸副数，8副
N——制动盘正压力

N=F-（KΔ/nI-C）

K——碟形弹簧刚度, 4100㎏/mm²
Δ——闸瓦最大间隙， 2mm
nI—— 一组碟形弹簧片数， 8
C——制动器各运动部分的阻力， 0.1N
F——活塞推力
F=Pxπ(D²-d²)/4

Px ——工作制动油压：4.5Mpa=45㎏/㎝²
D——油缸直径：14㎝
d=活塞杆直径：4㎝

得：Mz=2µNRmn
=2[Pxπ(D²-d²)/4-（KΔ/nI –C）]µRmn
=2[45×3.14(14²-4²)/4-(4100×2/8-0.1)]×0.35×1.2×4
=26467㎏m=264670 Nm

2. 3倍实际最大静张力矩的验算
Mj=9.8(Q+PH)D/2
=9.8(2500+2.7×230.)×2/2
=30585 Nm
Mz=264670Nm>3Mj
=264670>3×30585
=91755 Nm
3.调绳时制动力矩的验算
Mj' =9.8(Qz+PH)D/2
=9.8(2457+2.7×230.)×2/2
=30164 Nm
Mz' =1/2Mz
=1/2×264670
=132335>1.2Mj'
1.2 Mj'=1.2×30164=36179 Nm
计算得知：主井安全制动力矩大于3倍实际静张力矩，调绳时制动力矩大于1.2倍箕斗和钢丝绳产生的静张力矩，符合《煤矿安全规程》第432条规定。

三．保险闸制动减速度的验算：
1.提升重载：9
azs=2(Mz+Mj)/∑mD≤5m/s²
式中：azs——制动减速器
Mz ——安全制动力距
Mj ——静张力差力矩
∑m——提升系统变位质量
取Mz=3Mj=3×30585=91755 Nm
azs =2（91755+30585）/16739×2
=7.3>5m/s²
所以必需要采用二级制动。
四.保险闸实行二级制动时，一级制动力矩的验算
Mjz=∑m* azxD/+mj =1673902* 2/2+30585
=365365Nm azsj=(MZJ+Mj)/∑mR =(365365+30585)/167390 =2.37m/s2<5m/s2

式中 azx一下放重物制动减速度，取2.0M/s2
2.下放重载
azx=2(Mz-Mj)/∑mD≥1.5m/s²
=2(264670-30585)/167390×2=1.4m/s2>1.5m/s²
箕斗上提重物时，安全制动减速度4.23 m/s²＜5 m/s², 下放重载时，安全制动减速度2.11 m/s²＞1.5 m/s², 符合《煤矿安全规程》第433条规定

四.一级制动力矩的验算
MZ1= ∑m azx D/2+MJ
=28960×0.6×2/2+30604
=47980 Nm
azs1=(Mz1+ MJ)／∑MR
=(47980+30604)／28960
=2.71 m／s2
式中 azx取0.6m／s2
五 、盘型闸制动器的计算
1、正压力F值的计算
F= Mz／2Rmfn
=91812／2×1.2×0.35×8
=13662.5N
2.制动回帖闸皮时的油压，即工作油压P1值的计算：
P1 =0.04F/π（D1²-d1²）+0.5

=0.04×13662.5/3.14(14²-4²)+0.5
=1.47Pa
式中：D1为油缸直径 d1为活塞杆直径。
3.敞闸油压（即最大工作油压）
P2 =P1+P´+P"
=1.47+0.5+0.7
=2.67MPa
式中P´——全松闸时，为了保证闸瓦的必要间隙而压缩碟形弹簧之力0.5
P″——松闸时各运动部位的阻力0.7
六．一级制动油压P1′值的计算：
1. P1′=（Mz-Mz1）/200RmfnA′
=(91812-47980)/200×1.2×0.35×4×141.3
=0.92
2.延时时间t的计算：
t1=Vmax/az1+t0
=3.26/2.71+0.3
=2.71s
式中Vmax=3.26
t0 =0.3S 为制动装置空行程时间

七、验算与现实际对照

最大工作油压
一级制动油压
延时时间S
实际参数
4.5
3
3
验算参数
2.67
0.92
2.71