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買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯提升機制動器設計摘要：目前我國許多煤礦礦井已經(jīng)轉向中、深部開采，礦井提升設備作為煤礦的關鍵設備，在礦井機械化生產(chǎn)中占有重要地位。制動器是提升機(提升絞車)的重要組成部分之一，直接關系著提升機設備的安全運行。本文針對提升機制動器進行設計。首先對提升機制動器現(xiàn)況、類型、結構等做了分析與介紹；接著結合現(xiàn)況通過對比分析選定了本次要設計的提升機制動器的類型為液壓盤式制動器；然后對提升機液壓盤式制動器總體參數(shù)、蝶形彈簧、液壓油缸、液壓系統(tǒng)等進行了詳細的設計與校核計算，最后對本次設計的制動器的安裝與調整、使用與維護進行了詳細說明。液壓盤式制動器作為最新一種制動器，它具有制動力大、工作靈活性穩(wěn)定、敏感度高等特點，對生產(chǎn)安全具有重要意義。本次提升機液壓盤式制動器的設計代表了設計的一般過程，對今后的選型設計工作有一定的參考價值。關鍵詞：提升機；制動器；蝶形彈簧；液壓缸買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯Hoist brake designAbstract: At present, China has shifted in many coal mines, deep mining, coal mine hoisting equipment as key equipment, plays an important role in the production of mine mechanization. Brakes are hoist (hoist), one of the important part, is directly related to the safe operation of the hoist equipment.Aiming hoist brake design. First, to enhance the status of the machine brakes, type, structure, and so do the analysis and presentation; followed by comparative analysis of the current situation combined with the selected type of the secondary design hoist brake is hydraulic disc brakes; then hoist hydraulic disc brake overall parameters, butterfly springs, hydraulic cylinders, hydraulic systems and other detail design and verification calculations, the final installation and adjustment of the design of the brake, use and maintenance is described in detail.Hydraulic disc brakes as the latest of a brake, it has a large braking force, work flexibility, stability, and high sensitivity, security is of great significance to the production. The hoist hydraulic disc brake design represents a general process of design, selection of the future design work has a certain reference value.Keywords: Hoist; Brakes; Butterfly spring; Cylinder買文檔就送全套 CAD 圖紙 QQ:414951605 或 1304139763圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯目 錄第 1 章 緒論 ....................................................................................................................................................11.1 引言 ....................................................................................................................................................11.2 提升機制動裝置的功用 ....................................................................................................................11.3 提升機制動裝置的類型及發(fā)展概況 ................................................................................................11.3.1 塊閘制動器 .............................................................................................................................11.3.2 液壓徑向推力平移式制動器 .................................................................................................31.3.3 盤式制動器 .............................................................................................................................41.4 提升機制動系統(tǒng)的未來發(fā)展方向 ....................................................................................................6第 2 章 提升機制動裝置總體設計 ................................................................................................................72.1 制動裝置的有關規(guī)定和要求 ............................................................................................................72.2 提升機制動裝置類型的選定 ............................................................................................................72.3 提升機制動裝置方案設計 ................................................................................................................92.3.1 盤式制動器的結構 .................................................................................................................92.3.2 盤式制動器的布置方式 .........................................................................................................9第 3 章 制動器的設計計算 ..........................................................................................................................113.1 總體參數(shù)計算 ..................................................................................................................................113.1.1 確定在工作狀態(tài)下所需要的制動力 ...................................................................................113.1.2 確定制動器數(shù)量 ...................................................................................................................153.2 碟型彈簧的選型計算 ......................................................................................................................183.3 制動器液壓缸的結構與設計計算 ..................................................................................................223.3.1 液壓缸工作原理分析 ...........................................................................................................223.3.2 制動器的工作特征分析 .......................................................................................................233.3.3 液壓回路設計 .......................................................................................................................233.3.4 設計計算 ...............................................................................................................................243.4 制動器的強度校核 ..........................................................................................................................273.4.1 制動力整定計算 ..................................................................................................................273.4.2 液壓站油壓整定計算 ...........................................................................................................29第 4 章 安裝與調整、使用與維護 ..............................................................................................................304.1 安裝與調整 ......................................................................................................................................304.1.1 盤式制動器的安裝要求 .......................................................................................................304.1.2 盤式制動器的安裝程序 .......................................................................................................304.1.3 盤式制動器的調整 ...............................................................................................................314.2 使用與維護 ......................................................................................................................................33總 結 ..............................................................................................................................................................35參考文獻 ........................................................................................................................................................36致 謝 ..............................................................................................................................................................3711圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯第 1 章 緒論1.1 引言礦井提升機是礦山重要設備，它承擔礦物的提升、人員上下、材料和設備的運送，是聯(lián)系井下與地面的樞紐設備，因此又被人們稱為礦山的“咽喉設備”。因此也就意味著提升機和一般的起重設備不同，除了提升物料，還要升降人員，一旦出現(xiàn)事故，直接關系到人員的生命。所以這就要求提升機必須具備非常高的安全性，而確保提升機安全與否的制動系統(tǒng)是直接作用在最終的工作機構―卷筒上，從而更加安全可靠。制動系統(tǒng)是保證提升機安全停車的部件，任何環(huán)節(jié)失效都要由制動器來完成最終保護。這一點可以從提升機的電氣保護中看出：各種事故狀態(tài)下的保護，如過卷、超速等，都和安全回路串在一起，一旦發(fā)生任何安全事故，最終的解決方法就是制動系統(tǒng)動作，將卷筒可靠地制動住。1.2 提升機制動裝置的功用制動裝置是提升機(提升絞車 )的重要組成部分之一，直接關系著提升機設備的安全運行。它由兩部分組成：制動器(通常稱做閘 )和傳動裝置。制動器是直接作用于制動輪或制動盤上產(chǎn)生制動力矩的機構，傳動裝置是控制并調節(jié)制動力矩的機構。 制動系統(tǒng)是提升機不可缺少的重要組成部分。是提升機最關鍵也是最后一道安全保障裝置，制動裝置的可靠性直接關系到提升機的安全運行。制動力矩不足是導致提升設備過卷、放大滑等事故的直接因素。(1) 在提升機停止工作時能可靠地閘住提升機，即正常停車；(2) 在減速階段及下放重物時，參與提升機的控制，即工作制動；(3) 當發(fā)生緊急事故或其他意外情況時，能迅速而合乎要求地閘住提升機，即安全制動；(4)雙滾筒提升機在更換水平、調節(jié)鋼絲繩長度時，能夠閘住提升機的游動滾筒而松開固定滾筒。1.3 提升機制動裝置的類型及發(fā)展概況提升機制動系統(tǒng)至今為止有三大類形式：第一類是塊閘制動器，屬徑向制動器，分為角移式、平移式、綜合式三種。第二類是液壓徑向推力平移式制動器，利用盤型制動器的先進技術，采用碟形彈簧制動，而適應于老提升機帶閘輪的結構。第三類是盤型制動器，屬軸向制動器，分為固定式盤型閘和浮動式盤型閘。1.3.1塊閘制動器塊閘式制動系統(tǒng)用于老產(chǎn)品 KJ 系列提升機上，它包括塊閘式制動器和油壓或氣壓制動傳動系統(tǒng)。塊閘式制動器按結構分為角移式、平移式和綜合式等。在 KJ2~3m 提升機上采用角移式制動器、油壓制動傳動系統(tǒng)；KJ4~6 m 提升機上采用平移式制動器、氣壓制動傳動系統(tǒng)；KJ-A 系列過渡型11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯提升機采用綜合式塊閘制動系統(tǒng)。（1）角移式塊閘制動器KJ 型 2~3m 系列提升機制動裝置的執(zhí)行機構是采用角移式塊閘制動器。在雙滾筒提升機上，制動器作用于滾筒內(nèi)側的制動輪上；在單滾筒提升機上，則作用于滾筒兩外側的制動輪上。如圖 1-1所示。11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯圖 1-1 角移式制動器1— 頂絲；2—前制動梁；3—軸承；4—拉桿；5—三角杠桿；11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯6—閘瓦；7—后制動梁； 8—調節(jié)螺母；9—制動輪前制動梁 2 和后制動梁 7 是鋼焊接結構件，它們經(jīng)三角杠桿 5，用拉桿 4 彼此相連接，以木質或石棉塑料壓制的閘瓦 6 固定于前、后制動梁上。利用拉桿 4 左端的調節(jié)螺母 8 來調節(jié)閘瓦 6 與制動輪 9 之間的閘瓦間隙。兩制動梁下端與支撐軸承 3 相連接。前制動梁 2 的外側設有擋釘（頂絲）1 用來支撐調整前制動梁，以保證兩閘瓦對于制動輪具有相同的閘瓦間隙。當進行制動時，通過制動裝置傳動系統(tǒng)，使三角杠桿 5 的右端按逆時針方向轉動，推動前制動梁 2，并經(jīng)拉桿 4 帶動后制動梁 7，使制動梁繞其鉸接點（軸承 3）轉動一個不大的角度，使兩個閘瓦壓向制動輪 9 產(chǎn)生制動。當三角杠桿按順時針方向轉動時松閘。（2）平移式制動器平移式制動器結構如圖 6-3 所示。圖 6-3 平移式制動器1—安全制動重錘；2—安全制動氣缸；3—工作制動氣缸；4—制動拉桿；5—輔助立柱；6—三角杠桿；7—立柱；8—制動杠桿；9—頂絲；10—制動梁；11—橫拉桿；12—可調節(jié)拉桿；13—閘瓦；14—制動輪后制動梁 10 用鉸接軸同立柱 7 相連后，又用鉸接軸支承在混凝土地基上，它的上、下端各安設一個三角杠桿 6，用可調節(jié)拉桿 12 彼此保持聯(lián)系；前制動梁 10 亦用鉸接軸同立柱 7 和輔助立柱 5 鉸接，支承在混凝土地基上，基礎下端安設一個三角杠桿 6。前、后制動梁用橫拉桿 11 彼此上、下連接起來，通過制動立桿 4、制動杠桿 8，受工作制動氣缸 3 或安全制動氣缸 2 的控制：工作制動氣缸充氣時抱閘，排氣時松閘；安全制動氣缸工作情況卻與工作制動氣缸相反，即充氣時松閘，排氣時抱閘。當工作制動氣缸 3 充氣或安全制動氣缸 2 排氣時，都可使制動立桿 4 向上運動，通過三組三角杠桿 6、上下拉桿 11 和可調節(jié)拉桿 12 等，驅使前后制動梁 10 而帶動閘瓦 13 壓向制動輪 14 產(chǎn)生制動作用；反之，若工作制動氣缸 3 排氣或安全制動氣缸 2 充氣，都會使制動立桿 4向下運動，從而實現(xiàn)提升機的松閘。這種制動器前后制動梁的動作是近似平移的。前制動梁 10 受立柱 7 和輔助立柱 5 的支承，形成四連桿機構，當輔助立柱 5 和立柱 7 接近垂直位置時（制動梁的位移僅達 2mm 左右） ，基本上可保證前制動梁的平移性。角移式制動系統(tǒng)的制動工作原理如圖 6—4 所示。11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯圖 6—4 角移式制動系統(tǒng)1— 立桿；2—電磁鐵；3—制動杠桿；4—差動杠桿；5—四通閥；6—三通閥；7—液壓缸；8—重錘當司機把制動手把拉向身邊，三通閥 6 活塞下降，打開制動液壓缸通向貯油缸的通路，在重錘8 的重力作用下，液壓缸內(nèi)的油液流出，重錘 8 下降，立桿 1 上移給制動輪施加制動力，同時由于杠桿 3 順時針方向轉動，經(jīng)差動杠桿 4 傳動，使三通閥 6 的活塞上升，直至重新把油口堵住為止。保持一定制動力。松閘時與上述過程相反。安全制動時，電磁鐵 2 斷電，四通閥閥芯下落打開制動油缸 7 通向貯油缸的通路。為了安全制動時，液壓缸能順利出油而不受三通閥的影響，有一條管路直接與四通閥相連。1.3.2液壓徑向推力平移式制動器利用盤型制動器的先進技術，采用碟形彈簧制動，從而適應于老提升機帶閘輪的結構。這種制動器有安全可靠、動作靈敏、速度快、制動平穩(wěn)、制動力調節(jié)范圍廣、效率高、尺寸小、重量輕、基礎簡單等多項優(yōu)點。該種類型的改造適用于蘇制或仿蘇型、老 JKA 型。這種制動器是根據(jù)老提升機的結構特點，而開發(fā)設計的一種制動器，但是由于結構尺寸的限制，制動輪寬度尺寸的影響，導致油缸直徑受限，制動力無法達到很高的數(shù)值。不像盤形制動器，只要結構上允許，可以增加制動器的數(shù)量。所以隨著提升機的更新?lián)Q代這種以改造老式提升機制動系統(tǒng)而產(chǎn)生的液壓徑向推力平移式制動器將會逐漸淡出提升機制動系統(tǒng)的舞臺。1.3.3盤式制動器盤式制動系統(tǒng)是應用于礦井提升機上的新型制動系統(tǒng)，用于 XKT 系列和 JK 系列礦井提升機及JKD 型多繩摩擦輪提升機上。盤式閘制動系統(tǒng)包括兩部分，即盤式閘制動器和液壓站。前者是制動系統(tǒng)的執(zhí)行機構成，后者是系統(tǒng)的控制裝置。盤式閘可分為兩類固定式盤式制動器和浮動式盤式制動器。（1）固定式盤式制動器的結構及工作原理固定式盤式制動器與塊式制動器不同，它的制動力矩是靠閘瓦沿軸向從兩側壓向制動盤產(chǎn)生的，制動器徑向布置于滾筒周邊的制動盤上。為了使制動盤不產(chǎn)生附加變形，主軸不承受附加軸向力，固定式盤式制動器都是成對使用，每一對叫做一副盤式制動器。根據(jù)所要求的制動力矩的大小，每11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯一臺提升機上可以同時布置兩副、四副或多副。固定式盤式制動器各副盤式制動器都是用螺栓安裝在支座上，支座為整體鑄鋼件，經(jīng)過墊板用地腳螺栓固定在基礎上。固定式盤式制動器在制動盤上的配置見圖 6—5 所示。固定式盤式制動器工作原理圖如圖 6—6 所示。圖 6—5 固定式盤式制動器在制動盤上配置示意圖1 固定式盤式制動器；2 支座；3 滾筒；4 擋繩板；5 制動盤圖 6—6 固定式盤式制動器工作原理圖1 閘瓦；2 盤形彈簧；3 油缸；4 活塞；5 后蓋；6 筒體；7 制動器體；8 制動盤固定式盤式制動器的工作原理是靠油壓松閘、靠盤形彈簧力制動，當壓力油充入油缸 3 時，推動活塞 4，帶動筒體 6，閘瓦 1 移動，壓縮盤形彈簧 2，閘瓦離開制動盤 8，呈松閘狀態(tài)。當油缸內(nèi)油壓降低時，盤形彈簧就恢復其松閘狀態(tài)時的壓縮變形，靠彈簧力推動筒體、閘瓦，帶動活塞移動，使閘瓦壓向制動盤產(chǎn)生制動力，達到對提升機施加制動的目的。固定式盤式制動器結構如圖 6—7 所示。11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯（2）浮動式盤式制動器的結構及工作原理浮動式盤式制動器與固定式盤式制動器最大區(qū)別在于它的設計是一體式的，即不像固定式盤式制動器那樣成對的安裝在制動盤的兩側，浮動式盤式制動器通過固定螺栓安裝在支架上，然后將制動器的鉗口放進制動盤內(nèi)。具體在盤上的布置見圖 6—8。圖 6—8 浮動式盤式制動器在制動盤上配置示意圖11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯圖 6—9 浮動式盤式制動器工作原理圖浮動式盤式制動器工作原理：固定制動器至制動器支架上。制動器打開時，碟簧組件被油壓 P壓縮，主動剎車片首先脫離制動盤，下鉗體通過滑軸上復位彈簧的 Nˊ迅速離開制動盤；當通入缸體內(nèi)的油壓減小至 P=F 時，主動剎車片貼合制動盤，下鉗體通過 Nˊ的整體位移，對制動盤產(chǎn)生制動力，隨著油壓 P 越小，制動力會越大。浮動式盤式制動器的特點為：（1） 浮動式安裝，自動對準制動盤；（2） 制動器退距均等，不會發(fā)生偏剎、干磨等現(xiàn)象；（3） 具有自動補償功能，不需人工手動調整；1.4 提升機制動系統(tǒng)的未來發(fā)展方向透過以上介紹的提升機制動系統(tǒng)的發(fā)展，我們可以看出盤式制動系統(tǒng)逐漸顯現(xiàn)出其優(yōu)越的性能，而且從科學技術發(fā)展的宏觀方向來說盤式制動系統(tǒng)的體積小、智能化高、功能多、高可靠性、低維護率等一系列的優(yōu)點跟科學技術發(fā)展的宏觀方向是相吻合的。相信未來的提升機制動系統(tǒng)將會是以可編程控制系統(tǒng)結合液壓控制技術作為控制系統(tǒng)，以帶有摩擦襯墊自動磨損補償功能的盤型閘為執(zhí)行系統(tǒng)的智能化的制動系統(tǒng)。這套制動系統(tǒng)的運用會使提升機的安全性得到提高、使操作設備人員的工作量減少是將來傳動系統(tǒng)必不可少的組成模塊。11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯第 2 章 提升機制動裝置總體設計2.1 制動裝置的有關規(guī)定和要求按照《煤炭安全規(guī)程》及有關技術規(guī)范的規(guī)定，提升機(絞車) 的制動裝置必須達到下列要求。（1）提升機(絞車)必須裝設司機不離開位置即能操縱的常用閘 (即工作閘)保險閘( 即安全閘)。（2）常用閘和保險閘必須經(jīng)常處于良好的狀態(tài)，保證靈活可靠。（3）保險閘必須采用配重式或彈簧式的制動裝置，常用閘必須采用可調節(jié)的機械制動裝置。（4）提升機（絞車）除有（常用閘和保險閘）外，應加設定車裝置。（5）保險閘（或保險閘第一級）的空動時間（由保護回路斷電時起至閘瓦剛剛接觸到閘輪上的一段時間）：壓縮空氣驅動閘瓦式制動器不得超過 0.5 秒，儲能壓縮驅動閘瓦式制動器不得超過0.6 秒，盤式制動器不得超過 0.3 秒。（6）提升機（絞車）的常用閘和保險閘制動時，所產(chǎn)生的力矩和實際提升最大靜載荷重旋轉力之比（K） ，都不得小于 3。（7）雙滾筒提升機（絞車）在調整滾筒旋轉的相對位置時（此時游動滾筒與主軸脫離連接） ，制動裝置在各滾筒閘輪上所發(fā)生的力矩，不得小于該滾筒所懸重量（鋼絲繩重量與提升容器重量之比）形成的旋轉力矩的 1.2 倍。（8）在立井和傾角 以上的傾斜井巷，提升裝置的保險閘發(fā)生作用時，全部機械的減速度：03下放重載（設計額定的全部重量）時，不得小于 1.5 米每二次方秒；提升重載時，不得超過 5 米每二次方秒。 傾角在 以下是傾斜井巷，下放重載時的制動減速度不得小于 0.75 米每二次方秒，0提升重載時的制動減速度不得大于自然減速度 。cA= m／cA(sincos),gf??2s式中 --------重力加速度， m／ ；--------井巷傾角， （ ） ；0--------繩端載荷的運動阻力系數(shù)，一般采用 0.10 到 0.105。f（9）制動器的工作行程不得超過全程的四分之三，必須留有四分之一作為調整時備用。(10) 制動輪的橢圓度在使用前（新安裝或大修后）不得超過 0.5 至 1mm；使用中如超過1.5mm 時，應重新車削或換新的。2.2 提升機制動裝置類型的選定本文選定的 JKMD 型提升機是基于撓性體摩擦傳動原理實現(xiàn)的。它利用提升鋼絲繩與驅動共同滾筒之間的摩擦力拖動提升容器在井筒中往復運行，加之采用多根鋼絲繩共同承擔載荷的方式，因而多繩摩擦提升機具有體積小、質量輕、安全可靠、提升能力強等優(yōu)點，適用于較深的礦井提升。下表 2-1 為 JKMD 型提升機的型號及相關數(shù)據(jù)：表 2-1 提升機的相關參數(shù)11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯型號名稱 單位JKMD-4.5×4摩擦輪直徑鋼絲繩根數(shù)鋼絲繩最大靜張力差鋼絲繩最大靜張力鋼絲繩最大直徑鋼絲繩間距最大提升速度天輪直徑質量(不包括電氣部分)m根KNKNmmmmm/smt4.5427093045350144.5工作參數(shù)：有效載荷 32500kgNm井筒深度： 602.4m提升距離 600mFs提升速度 15m/sv加速度 b?21/ms減速度 .主導輪直徑 4.5mTD主導輪轉速 6053.7/4FTVnD???rin爬行距離 0s爬行速度 0xv停止時間 28spt提升繩長度 820m尾繩長度 640m提升繩重量 4×9.08kg/m尾繩重量 4×9.08kg/m帶懸掛裝置箕斗重量 4000kg拋物線段變加速度系數(shù) /EPFV??如無拋物線段 1考慮到 JKMD 型提升機的這些特點，本次采用盤式制動器作為本提升機的制動裝置。盤式制動器以其獨特的優(yōu)點及良好的安全性能被廣大用戶認可。特別是在結合了液壓系統(tǒng)和 PLC 控制之后，液壓系統(tǒng)和 PLC 超強的控制性能為盤式制動器的應用提供了巨大的工作平臺。(1) 盤式制動器與其它類型制動器相比較，其優(yōu)點是：可靠性高，操作方便，制動力矩可調性好，慣性小，動作快，靈敏度高；重量輕，結構緊湊，外形尺寸小，安裝維護方便；通用性大等。(2)液壓盤式制動器作為最新開發(fā)出來的一種制動器，其發(fā)展前景遠大，尤其是將液壓—電氣控11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯制結合在盤式制動器上，相信隨著液壓和電氣技術的進一步發(fā)展，會更有利于盤式制動器的發(fā)展。2.3 提升機制動裝置方案設計2.3.1盤式制動器的結構盤式制動器的結構如圖所示。兩個制動油缸 3 位于滾筒制動盤的兩側，均裝在支座 2 上。支座2 為整體鑄鋼件，一副盤式制動器通過支座及墊板 1 用地腳螺栓固定在基座上。制動油缸 3 內(nèi)裝有活塞 5 柱塞 13 調整螺栓 6 螺釘 7 盤式彈簧 4 及彈簧套筒 8 等。筒體 9 襯板 11 和渣瓦 15 一齊可沿支座的內(nèi)孔往復移動。閘瓦與襯板的連接，可用銅螺釘連接或用黏結劑粘貼，但大多數(shù)是以燕尾槽的形式將閘瓦固定在襯板上。在使用中當閘瓦磨損或閘瓦與制動盤的間隙過大時，可用調整螺栓 6調節(jié)筒體 9 的位置，使閘瓦間隙保持在 1~1.5mm 。柱塞 13 與銷子 14 的連接采用榫槽結構，在擰動螺釘 7 時不致使柱塞 13 轉動，以便調整閘瓦間隙。壓向制動盤的制動力，由盤式彈簧產(chǎn)生。解除制動力，靠線油缸內(nèi)充入油液而向右推動活塞 5，壓縮盤式彈簧來實現(xiàn)。盤式制動器的結構如圖 3-4 所示：圖 3-4 盤式制動器的結構圖2.3.2盤式制動器的布置方式盤式制動器又稱盤型閘，它與閘塊不同，其制動力矩是靠盤瓦沿軸向兩側壓向滾筒上的制動盤而產(chǎn)生的。為了使制動盤不產(chǎn)生附加變形，主軸不承受附加軸向力，因而盤式制動器都成對地裝設使用，每一對盤式制動器叫做一副，如圖所示。根據(jù)所需制動力矩的大小，一臺提升機可以同時布置兩副四副或更多副盤式制動器。盤式制動器的布置方式如圖 3-3 所示：11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯A管 B管 A管 B管A管 B管（ a） (b)(c)圖 3-3 盤式制動器的布置圖11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯第 3 章 制動器的設計計算3.1 總體參數(shù)計算3.1.1確定在工作狀態(tài)下所需要的制動力盤式制動器的基本參數(shù)如表 3-1 所示：表 3-1 盤式制動器的基本參數(shù)確定工作所需要的制動力主導輪直徑 4.5dT?米制動盤的平均直徑 0B米制動器數(shù)量 8Z天輪直徑 .6s米閘瓦與閘盤摩擦系數(shù) 24??鋼繩與滾筒摩擦系數(shù) 10.5圍包角 837?(1) 工作參數(shù)提升高度 9.4米提升速度（提物） 15/米 秒有效載物（提物） 32.噸(2) 超載計算1) 質量的確定提升鋼絲繩懸垂長度： 提升時：在井下 162.4L?米在井上 3米尾繩懸垂長度： 提升時：在井下 2.7米在井上 461L?米主繩提升單位重量 ?9.08 千 克 /米鋼絲繩根數(shù) 1Z尾繩單位重量 . 千 克 /米11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯繩數(shù) 24Z?鋼絲繩重量 S121233340.57.802.79ssLgZgS?????AA噸噸 噸 噸 噸 噸(從主導輪到導向輪鋼絲繩重量) 36.841?噸鋼絲繩重量 120.SU??噸有效載重 3.5N噸空罐籠 4噸2) 運行載荷有載重 12.7a噸無載重 05b?噸3) 天輪主導輪電機轉子和聯(lián)軸節(jié)的變位重量計算A、天輪數(shù)量 Z=8天輪直徑 4.6sd米慣性矩 2975J?噸 米相對鋼絲繩中心的變位重量 1.8/ssG噸（ ）Z 個天輪的變位重量 Z4s?AB、主導輪按鋼絲繩中心計算的主導輪直徑 .5dT?米慣性矩 213J噸 米變位重量 24.697/TG?噸（ ）電機轉子慣性矩 1.J?噸 米變位重量 2.4/MJd?噸（ ）4) 運動部分的重量如表 3-2 所示：11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯表 3-2 礦井提升機的部分工件重量項目 有效載重（t） 無效載重（t）鋼絲繩 1S23.1 23.1鋼絲繩 222.9 22.9有效載荷 N32.5 32.5提升容器 FWG40.25 40.25天輪 sZA14.49 14.49主導輪 T25.697 25.697電機轉子 M5.494 5.494滾筒與天輪之間繩 Ss4.211208.89總重量 2176.39鋼絲繩滑動極限的計算：A、下降時加速度21( FW)(1)sGSeUag?????A240.59.32.79.81(7(6??米 /秒B、提升時加速 1122( F)(W)sGSeUage????????AA240.5.9(32.79).81(7..?米 /秒C、空運行時加速度 123( F)()sGSeag?????A240.5.99.81(74(.2??米 /秒圍包角 ， 0183.??1.e???11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯表 3-3 鋼絲繩與摩擦輪包圍角基本參數(shù)弧度 10.25??圍包角 角度 e?175 0.97π 2.15180 1.00π 2.19185 1.03π 2.24190 1.05π 2.29195 1.08π 2.34200 1.11π 2.39205 1.14π 2.45210 1.17π 2.50215 1.20π 2.56220 1.22π 2.615) 相對于滾筒軸中心制動力的確定A、運動制動力制動安全系數(shù) 3FSUg??A倍因此： 2.798163F??最 小 千 牛 頓下降時工作超載的情況所需要的制動減速度12.5fm??米 /秒所以： 2.108.93.78164Fg?????A最 小 千 牛 頓工作制動所允許的最小制動力 最 小 =963千 牛 頓B、安全制動力 scha、下降時減速度 ，制動力1?1schF極限值 （鋼絲繩滑動極限）12.5s?米 /秒 2.?米 /秒 10.9??chFmUg?A極限值： 1.08.93.7864s??千 牛 頓213521.9.6.chs?千 牛 頓 千 牛 頓b、提升時的加速度減速度 ，制動力2sch?2schF11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯極限值 （鋼絲繩滑動極限）220.9sch???1mUg?Ac、空載時加速度：減速度 ，制動力3sch3schF極限值 （鋼絲繩滑動極限）?32schSg??A.5176.90.818?千 牛 頓d、極限值1634schschFKN??12323468059schF?千 牛 頓千 牛 頓千 牛 頓千 牛 頓由于上述的要求不能被滿足，所以使用了安全制動器以保證對于有的提升機工作方式采用 的恒定減速度。2.5米 /秒C、作為停車閘的安全制動器（制動器安全系數(shù)）3SsUg??A因此：2.798163SF??千 牛 頓3.1.2確定制動器數(shù)量(1) 確定使用 8SM7622 型盤式制動器釋放空間：最小 1 毫米最大 2 毫米（需要調節(jié)）制動力發(fā)生器裝置的彈性拉力包括效率最大釋放間隙 max14F?千 牛 頓最小放間隙 in0千 牛 頓整個間隙釋放力 8L千 牛 頓活塞直徑 .5d厘 米活塞面積 24LdA??26.7LA?厘 米11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯制動盤直徑(mm)參數(shù)如表 5-4 所示：表 5-4 制動盤直徑參數(shù)制動器直徑尺寸350 400 410 450 460 500 560 630 700注：括號內(nèi)為非優(yōu)先選用尺寸(2) 確定制動閘的數(shù)量 Z工作制動閘所需要的制動力 min963F?千 牛 頓取 Z=8 *制動裝置之規(guī)定 E27L41119工作制動閘和安全制動閘可以作為停車制動使用，它們相對鋼絲繩中心的工作制動力 和安F全制動力 SF= =969KNS靜態(tài)安全系數(shù)963.022.781FUg????在超負荷下降時，工作制動閘產(chǎn)生的制動減速速度為： 221963../.5/0Fam??米 秒 米 秒(3) 安全制動控制器安全制動閘使提升機在任何工作狀態(tài)下其減速度保持在 恒定不變， 這個21./米 秒 21.5/米 秒值低于第一部分中使用鋼絲繩滑動的減速度。制動控制器保證鋼絲繩有效直徑所需要的制動力。準確的減速度 1 2032.7981.54/schFUgm?????米 秒(4) 如果一個制動器發(fā)生了故障，根據(jù) TSA 超載運行的靜態(tài)安全系數(shù)3.76至少要達到 1.5，其減速度應符合下面之說明。下表為提升機工作狀態(tài)下的參數(shù)如圖 5-5 所示：表 5-5 提升機工作狀態(tài)下的參數(shù)工作狀態(tài) 下降負載 提升負載 空罐籠減速度 sch?超載 U質量 m安全制動力 schF21.5米 /秒32.7t208．9t634KN1schmUg?A21.5米 /秒32.7t208．9t634KN1schmUg??A21.5米 /秒0．2t176．39t262KN2schmUg??A11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯1) 工作制動工作制動的制動力9'687210FKN??靜態(tài)安全系數(shù)'' .53.SUg?下降時的減速度21'872.91' .64/0Fam????米 秒2) 用作固定閘的安全制動閘制動力 ''FSKN靜態(tài)安全系數(shù) '2.715?3) 在安全制動的情況下制動控制器能對制動器的故障進行補償。下降運行時，安全制動所需要的最大制動力為 634KN，由于它比總的有效制動力 872KN 要小，它可以由制動控制器進行調節(jié)。(5) 如果減速度達不到 ，就要預先調節(jié)安全制動力，使它達到第 3 節(jié)中對下降運行21.5/米 秒計算得到的保險制動力 ，這樣它才能正常控制。634schFKN?利用恒定制動力可以得到如下的減速度值如表 5-6 所示：表 5-6 在恒定制動力下提升的減速度工作狀態(tài) 下降負載 提升負載 空載超載 U質量 m安全制動閘的制動力 1schF減速度 1sa32.7t208．89t634KN12.5schFUg??米 /秒 32.7t208．89t634KN124.57schFUgm??米 /秒 0．2t176．39t634KN213.6schFUgm??米 /秒在液壓裝置中，產(chǎn)生所需要的恒定剩余壓力計算如下：（鋼絲繩有效直徑的安全制動力）634schKN?2634.571.910TssBFdPKNZ???A根據(jù)下圖的壓力/制動力曲線可以發(fā)現(xiàn)對制動力 ，其剩余壓.schP壓力/制動力曲線如表 5-7 所示：表 5-7 壓力/制動力曲線11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯箕 斗 提 升 機制 動 釋 放 間 隙 的 調 定 值制 動 控 制 器 停 車上 的 剩 余 壓 力制 動 力 傳 動 裝 置的 制 動 力千 牛 頓，蓄能器壓力 = 。7.2aschPM?4.8aP釋放間隙 1 毫米，制動器的制動力有 4MPa 到 。'7.6schMPa?盤式制動器的性能參數(shù)包括制動力矩、彈簧剛度、液壓站油壓等。另外制動器的強度參數(shù)還有支架強度、螺栓強度、液壓缸強度等。3.2 碟型彈簧的選型計算盤形閘制動力是由碟形彈簧產(chǎn)生的，因此碟形彈簧的失效或疲勞損壞都會對制動工作產(chǎn)生影響。碟形彈簧的壽命制造廠是按 4×106 循環(huán)次數(shù)設計的，根據(jù)使用工況我們驗算其壽命如下：在使用中應根據(jù)實際情況確定盤式彈簧的使用壽命： 61240YTn??式中 —盤式彈簧使用年限， ；Ya—每年工作時數(shù)， （ =300×16=4800h） ；1T1T—每小時提升次數(shù)，(28 勾) ；n—每提升一次松閘次數(shù)（2 次） 。11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯代人公式得 14.9Ya?碟型彈簧猶如一個圓盤，從其支承面來區(qū)分，可劃分為 A 型和 B 型。A 型彈簧呈現(xiàn)標準錐臺形狀，如圖 a； B 型彈簧在錐臺上表面加工出一個平面，利于多片碟簧的疊放支承，如圖 b。碟簧的剛度和強度與碟片外徑 D，內(nèi)徑 d，碟片厚度 δ，碟片內(nèi)錐自由高度等參數(shù)有很大關系。其中，系數(shù) C=D/d 對碟型彈簧的特性有主要影響，C 值越大，剛度越小，但 C 值過小會給加工制造帶來困難。一般情況下，C 值取在 1.7~2.5 范圍較為適宜，初值時可取 C=2.0。比值和比值的變化，會得到碟簧各異的特性；這兩個比值越小，彈簧的線規(guī)律越好。 《機械設計手冊》中列有標準碟型彈簧的尺寸及參數(shù)。 (1) 碟型彈簧的剛度及使用片數(shù)計算單片碟型彈簧的剛度可按下式計算(1)3220()1hfKaD???????????式中 —與 C 值相對應的系數(shù)；—單片彈簧的剛度；碟型彈簧的設計尺寸、參數(shù)如表 5-8 所示：表 5-8 碟型彈簧的設計尺寸、參數(shù)—碟型彈簧在最大載荷（即松閘）時的變形量，mm。f11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯式中的剛度算式與碟簧的變形量是有關的。因為單片碟簧的變形是有限的。為滿足松閘間隙或提高承載能力的要求，碟型彈簧一般都成組使用，故計算剛度時的值還與碟簧使用片數(shù)有關，因而為簡化計算起見，初算碟簧剛度可暫取 =0.75 。f0h3 2220.70.19.5.()417K? ?? ?? ?????4.5?計算出剛度之后，制動時每片碟簧的預壓縮量為(2)01H?松閘時碟簧還會繼續(xù)壓縮，但由于閘瓦間隙大都控制在 1~1.5mm 之間，故圖（b）的組合形式，得單片彈簧的壓縮量（取間隙為 Δ=1mm）為(3)21n?從碟型彈簧線性度考慮，要求單片碟簧的最大變形量不超過 ，因此有0.75h(4)120.75h???即 (5)0.HKn1.7502.64?據(jù)此可估算出碟型彈簧的使用片數(shù) （應取整數(shù)） ，得：1n=21.3，取 =22。(2) 碟型彈簧強度驗算碟簧承載后，截面內(nèi)各點的應力有差別，其中 1、2、3 和 4 處是最薄弱環(huán)節(jié)，它們的應力計算為(6)012()hffaD?????????????.97.519).274?????35410Pa??(7) 02()2hffa????????2.197.519).274??????????34810a11圖紙預覽請見文檔里的插圖，原稿更清晰，可編輯(8)032()2hffaDC???????????????.19