機(jī)械畢業(yè)設(shè)計（論文）-JKMD型多繩摩擦提升機(jī)設(shè)計【完整圖紙】

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1、目錄 第1章 礦井提升設(shè)備概述 3 1.1 提升機(jī)的定義 3 1.2 提升機(jī)的分類 3 1.2.1 按用途分 3 1.2.2 按拖動方式分 3 1.2.3 按提升容器類型分 3 1.2.4 按井筒的傾角分 3 1.2.5 按提升機(jī)類型分 4 1.3 提升機(jī)的制動裝置的功用、類型 9 1.3.1 制動裝置的功用 10 1.3.2 制動裝置的類型 10 提升機(jī)型號的選用及制動器的設(shè)計類型 10 提升機(jī)的選用 10 制動器的設(shè)計類型 10 2.1 制動裝置的有關(guān)規(guī)定和要求 12 2.2 提升機(jī)制動器主要類型 13 2.2.1 塊式制動器 13 盤式制動器 14

2、 2.3 盤式制動器的結(jié)構(gòu)及工作原理 15 盤式制動器的布置方式 15 盤式制動器的結(jié)構(gòu) 16 2.4 制動器的設(shè)計計算 17 2.4.1 確定在工作狀態(tài)下所需要的制動力 17 2.4.2 確定制動器數(shù)量 23 第3章 制動器的工作可靠性評定 27 3.1 盤式制動器的安裝要求及調(diào)整 27 3.1.1 盤式制動器的要求〔包括零部件〕 27 3.1.2 盤式制動器閘瓦間隙的調(diào)整 27 制動器的故障模式及可靠性圖框 28 制動器的優(yōu)化設(shè)計及工作可靠性評定 30 3.3.1 設(shè)計變量 30 3.3.2 優(yōu)化策略 30 制動器的維護(hù)可靠性評定 31 第4章 結(jié)論 34

3、 致 謝 35 參考文獻(xiàn) 37 全套圖紙，加695132052 第1章 礦井提升設(shè)備概述 1.1 提升機(jī)的定義 礦井提升機(jī)是礦井大型固定設(shè)備之一，它的主要任務(wù)就是沿井筒提升煤炭、礦石和矸石；升降人員和設(shè)備；下放材料和工具等。礦井提升設(shè)備是聯(lián)系井下與地面的紐帶，是主要的提升運輸工具，因此它整個礦井生產(chǎn)中占有重要的地位。 1.2 提升機(jī)的分類 按用途分 (1) 主井提升設(shè)備 主井提升設(shè)備的任務(wù)是專門提升井下生產(chǎn)的煤炭。年產(chǎn)30萬噸以上的礦井，主井提升容器多采用箕斗；年

4、產(chǎn)30萬噸以下的礦井，一般采用罐籠(立井)或串車(斜井)。 (2) 副井提升設(shè)備 副井提升設(shè)備的任務(wù)是提升矸石、廢料，下放材料，升降人員和設(shè)備等。副井提升容器采用普通罐籠(立井)和串車(斜井)。 按拖動方式分 按提升機(jī)電力拖動方式分為交流拖動提升設(shè)備和直流拖動提升設(shè)備。 按提升容器類型分 分為箕斗、罐籠、串車等提升設(shè)備。 按井筒的傾角分 提升設(shè)備按井筒傾角可分為立井提升設(shè)備和斜井提升設(shè)備。立井提升時，提升容器采用箕斗或罐籠等.斜井提升時，提升容器一般采用礦車(串車)或斜井箕斗。串車提升適用于井筒傾角不大于；斜井箕斗提升適用于井筒傾角在~范圍內(nèi)。近年來大型斜井提升多采用膠帶

5、輸送機(jī)。 按提升機(jī)類型分 (1) 單繩纏繞式提升設(shè)備 單繩纏繞式提升設(shè)備目前大局部為直徑圓柱型滾筒，在個別的老礦井，還有使用變直徑滾筒(如雙圓柱圓錐型滾筒)提升設(shè)備。 1) KJ型(2~3m)和BM及JKA型單繩纏繞式提升機(jī) KJ(2~3m)型單繩纏繞式提升機(jī)是我國在1958~1966年生產(chǎn)的仿蘇BM-2A型提升機(jī)，按滾筒個數(shù)來分，有單滾筒和雙滾筒的提升機(jī)；按布置方式來分，有帶地下室和不帶地下室的提升機(jī)，可根據(jù)設(shè)計而選用，但二者技術(shù)性能完全相同。 (A) KJ型(2~3m)提升機(jī)代號意義以KJ21.2D-20型為例說明如下： K--------礦井； J---------卷揚

6、機(jī)(提升機(jī))； 2---------雙滾筒(單滾筒時為1)； 2.5-------滾筒名義直徑，m； 1.2-------每個滾筒的兩側(cè)黨繩板的距離，m； D---------帶地下室(無D字表示不帶地下室)； 20--------減速器名義傳動比。 (B) KJ型(2~3m)和BM型提升機(jī)的機(jī)構(gòu)特點主要有： (a) 制動裝置采用角移式塊型制動器,重錘制動傳動，油壓操縱裝置； (b) 雙滾筒提升機(jī)采用手動渦輪渦桿式調(diào)繩離合器； (c) 減速器采用漸開線人字形齒輪傳動； (d) 使用機(jī)械牌坊式深度指示器； (e) 設(shè)有機(jī)械限速器。 (C) JKA型單繩纏繞式提升機(jī)是在K

7、J型提升機(jī)的根底上改良后制造的。JKA型雙滾筒提升機(jī)在結(jié)構(gòu)上具有以下特點： (a) 調(diào)繩裝置即離合器為電動渦輪渦桿式離合器，因而調(diào)繩工作簡便省力； (b) 采用綜合式制動器,改善了閘瓦的磨損情況； (c) 液壓站采用手動控制的低壓電液調(diào)節(jié)閥和電磁鐵控制的平安三通閥，分別對工作制動和平安制動進(jìn)行控制； (d) 減速器采用圓弧形人字齒輪傳動，提高了減速器的承載能力，并減輕了重量。 2) KJ型(4~6m)和HKM3型單繩纏繞式提升機(jī) 蘇聯(lián)新克拉馬托爾機(jī)械制造廠生產(chǎn)的HKM3型提升機(jī)的結(jié)構(gòu)特點： (a) 滾筒采用焊接結(jié)構(gòu)； (b) 采用氣動齒輪式調(diào)繩離合器； (c) 制動器為新平移

8、式塊閘； (d) 采用壓氣制動傳動裝置； (e) 使用機(jī)械牌坊式深度指示器； (f) 減速器采用漸開線人字齒輪，有一級傳動和二級傳動兩種； (g) 有電氣限速器,還有機(jī)械限速器。 我國現(xiàn)有煤礦礦井多數(shù)是按照五十年代的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，為了快出煤、多出煤，當(dāng)時主要是建設(shè)中、小型礦井，并且首先開采淺部煤層。五十年代，我國的礦井提升設(shè)備主要是從蘇聯(lián)進(jìn)口的BM型產(chǎn)品和國產(chǎn)仿蘇KJ型產(chǎn)品，設(shè)備的可選性小，主要是滿足開采淺部煤層的需要。進(jìn)入80年代以后，我國許多煤礦礦井已逐漸轉(zhuǎn)向中深部開采，國家統(tǒng)煤礦礦井的平均深度已由200米延伸到400米，現(xiàn)在已達(dá)600米、1000米。根據(jù)國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗，落地式摩

9、擦提升設(shè)備，是在礦井延伸后使現(xiàn)有提升設(shè)備滿足加大提升高度要求的行之有效的方法。 (A) 主提升鋼絲繩的選擇 (a) 鋼絲繩的結(jié)構(gòu)形式 應(yīng)優(yōu)先選用三角股鋼絲繩及線接觸圓股鋼絲繩，當(dāng)由于供給原因，亦可以選用普通圓股點接觸平行捻鋼絲繩。鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度宜選用1550×帕。 (b) 鋼絲繩的平安系數(shù) 根據(jù)?煤礦平安規(guī)程?規(guī)定，鋼絲繩的平安系數(shù)應(yīng)符合下式： 升降人員和物料 升降物料 式中 —提升鋼絲繩的懸垂長度，m。 (c) 鋼絲繩數(shù)目選擇 落地摩擦式提升機(jī)的鋼絲繩樹木以2~4繩為宜。 (B) 尾繩的選擇 目前，絕大多數(shù)使用多繩摩

10、擦式提升機(jī)的礦井，都由原來選用扁鋼絲繩作平衡尾繩而改為使用圓股鋼絲繩作平衡尾繩。新建的礦井，設(shè)計中也已全部選用圓股鋼絲繩作平衡尾繩。這主要是因為扁鋼絲繩生產(chǎn)效率低、供給困難。 選用圓股鋼絲繩作平衡尾繩時，以多層股〔不旋轉(zhuǎn)〕圓股鋼絲繩中的18×7和34×7兩種結(jié)構(gòu)較為適宜。但目前這兩種產(chǎn)品尚不能滿足需要，因而當(dāng)供給困難時，也可選用普通圓股鋼絲繩，如選用6×19和6×37等。應(yīng)注意的是，選用鋼絲繩股中的鋼絲不可過細(xì)，并應(yīng)盡可能選用鍍鋅鋼絲繩，以提高使用壽命。當(dāng)采用兩條平衡尾繩時，可以選用左向交互捻和右向交互捻的鋼絲繩各一條。 (a) 主導(dǎo)輪直徑D確實定 根據(jù)?煤礦平安規(guī)程?規(guī)定，主導(dǎo)輪直徑D

11、應(yīng)符合式： 無導(dǎo)向輪 有導(dǎo)向輪 式中 —主提升鋼絲繩直徑， mm； 主導(dǎo)輪直徑D除應(yīng)符合上述規(guī)定外，還應(yīng)按摩擦襯墊的許用比壓〔q〕來校核，即： 式中 —主導(dǎo)輪上升〔重載〕側(cè)鋼絲繩靜張力，N； —主導(dǎo)輪下降〔重載〕側(cè)鋼絲繩靜張力，N； [q]—摩擦襯墊的許用比壓，取[q]= —主繩數(shù)目。 根據(jù)經(jīng)驗，現(xiàn)有3米以下提升機(jī)改造后的主導(dǎo)輪直徑D可取為： 滾筒直徑〔m〕 主導(dǎo)輪直徑〔m〕 (C) 鋼絲繩間距 (D) 天輪直徑

12、 (E) 鋼絲繩在摩擦襯墊上的圍包角 當(dāng)井深大于300米時，?。? 如圖1-1 〔a〕、〔b〕。 當(dāng)井深小于300米時，取： 如圖1-1 〔c〕、〔d〕。 圖1-1 纏繞式提升機(jī)摩擦襯片上的包圍角選擇 (2) 多繩摩擦式提升設(shè)備 多繩摩擦式提升設(shè)備可分為塔式和落地式〔KJM和JKMD型多繩摩擦輪提升機(jī)〕。 多繩摩擦提升機(jī)的井架一般多采用鋼結(jié)構(gòu)四斜腿井架。放繩掛罐后在主繩張力水平分力作用下，使井架產(chǎn)生彈性變形、井架有傾斜現(xiàn)象。一般井筒采用凍結(jié)施工，井架根底隨著井筒凍結(jié)層解凍變化。根底會產(chǎn)生少量下降。井架在受主繩張力作用下根底下沉不均衡．也會使井架傾斜。由于

13、井架傾斜、天輪軸心線相對位移，這種位移一般在投入使用初期產(chǎn)生，并漸漸逐于穩(wěn)定。另外，天輪繩槽摩擦襯墊一般采用國內(nèi)產(chǎn)品尼龍1010、進(jìn)口K25，由于襯墊是磨損材料，從初期使用到更換之前，即剩余厚度為鋼絲繩直徑一半之前，提升繩落繩點向絞車房方向漸變位移，一般位置變化范圍0—30mm。 多繩提升機(jī)由于使用了數(shù)根鋼絲繩代替一根鋼絲繩。鋼絲繩的直徑變小了，摩擦輪的直徑因而變小，但由于有多根鋼絲繩，所以摩擦輪變?yōu)槟Σ镣?，寬度稍有加寬。設(shè)采用n根鋼絲繩，那么多繩與單繩提升機(jī)鋼絲繩直徑間有如下關(guān)系： 同理，摩擦筒〔主導(dǎo)輪〕直徑：

14、 多繩摩擦提升機(jī)如圖1-2所示： 1—主導(dǎo)輪 2—天輪 3—提升機(jī)鋼絲繩 4—提升容器 5—尾繩 圖1-2 多繩摩擦提升機(jī) 主軸裝置的特點：它與纏繞式提升來代替木襯，由于摩擦提升是靠摩擦力來傳遞動力的，所以襯墊擠壓固定在筒殼上。摩擦襯墊形成襯圈，其 上再車出繩槽，初車時槽深為1/3繩徑，槽距〔即繩心距〕約為繩徑的10 倍利用熟知的柔索歐拉公式可知，摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩拉力的極限比值為 式中 —自然對數(shù)的底，等于2.71828； —鋼絲繩對于摩擦輪的圍包角；

15、—鋼絲繩與襯墊間的摩擦系數(shù)，通常取 當(dāng)鋼絲繩拉力比大于上式右端所給出的數(shù)值時，鋼絲繩對摩擦輪產(chǎn)生相對滑動。為了防止這種滑動，兩側(cè)拉力不能到達(dá)其極限比值，而應(yīng)有一平安系數(shù)，式改寫為 假設(shè)考慮防滑而參加防滑平安系數(shù)，那么有 或者 式中—防滑平安系數(shù)，如果式中和僅計及靜力，那么得防滑平安系數(shù)；如果計算和時考慮了慣性力的影響，那么得動防滑平安系數(shù)。我國煤礦設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 有些國家不按拉力差來考慮防滑，而是把兩側(cè)的拉力比的極限值控制在1.5以內(nèi)，即：

16、 在某些特殊情況，例如進(jìn)行緊急制動時，可能產(chǎn)生超前滑動，即鋼絲繩的運動速度大于摩擦輪槽處的線速度，此時的防滑平安系數(shù)為 ?煤礦平安規(guī)程?規(guī)定，緊急制動時不能產(chǎn)生滑動，即≮1。 當(dāng)下放重物進(jìn)行緊急制動時，更容易繼發(fā)性滑動。 1.3 提升機(jī)的制動裝置的功用、類型 提升機(jī)的平安運行,很大程度上取決于制動器的工作可靠性。從狹義可靠性理解,盤式制動器包含不可維修因素，如制動彈簧失效之后,影響制動力矩，需要更換新彈簧才能使制動器可靠性到達(dá)原有水平；閘瓦與閘盤之間摩擦系衰減，也只能靠更換新閘瓦方能維持原有可靠性水平。從廣義可靠性理解,

17、盤式制動器含有可維修因素，如閘瓦磨損后產(chǎn)生的間隙增大，經(jīng)調(diào)整便可到達(dá)原有可靠性液壓站零件發(fā)生故障，修理后也能使制動器可靠性到達(dá)設(shè)計水平。由此可知，制動器的工作可靠性是固有可靠性和使用可靠性的綜合反映。固有可靠性是由制動器設(shè)計制造及材料等因素決定的，在制動器產(chǎn)品出廠時便已明確，使用可靠性那么是裝、維護(hù)及操作等因素決定的，它反映了制動器固有可靠性在實際運行中的發(fā)揮程度。 因此，固有可靠性的表達(dá),受使用可靠性的限制，固有可靠性再高，使用可靠性卻較低，制動器的實際工作可靠性依然不會高。 制動裝置提升機(jī)(提升絞車)的重要組成局部之一，直接關(guān)系著提升機(jī)設(shè)備的平安運行。它由兩局部組成：制動器(通

18、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(jī)構(gòu)，傳動裝置是控制并調(diào)節(jié)制動力矩的機(jī)構(gòu)。 制動裝置的功用 制動系統(tǒng)是提升機(jī)不可缺少的重要組成局部。是提升機(jī)最關(guān)鍵也是最后一道平安保障裝置，制動裝置的可靠性直接關(guān)系到提升機(jī)的平安運行。制動力矩缺乏是導(dǎo)致提升設(shè)備過卷、放大滑等事故的直接因素。 (1) 在提升機(jī)停止工作時能可靠地閘住提升機(jī)，即正常停車； (2) 在減速階段及下放重物時,參與提升機(jī)的控制，即工作制動； (3) 當(dāng)發(fā)生緊急事故或其他意外情況時，能迅速而符合要求地閘住提升機(jī)，即平安制動； (4)雙滾筒提升機(jī)在更換水平、調(diào)節(jié)鋼絲繩長度時，能夠閘住提升機(jī)的游

19、動滾筒而松開固定滾筒。 制動裝置的類型 制動裝置中的制動器按結(jié)構(gòu)分為塊閘(角移式或評移式)和盤閘；傳動裝置按傳動能源分為油壓(液壓)、壓氣(氣動)及彈簧等。 KJ型(2~3m) 和BM型提升機(jī)使用油壓角移式制動裝置。KJ型(4~6m) 和HKM3型提升機(jī)使用壓氣平移式制動裝置。JKA型提升機(jī)使用液壓綜合式制動裝置。XKT型、JK型、GKT型(2m)、JKD型、JKM型、JKMD型提升機(jī)使用液壓盤式制動裝置。礦用提升絞車使用手動角移式制動器作為工作制動.重錘—電磁鐵絲杠螺母操縱的角移式制動器或重錘—電力液壓推桿操縱的平移式制動器作為平安制動，但新系列JT型(1.2~) JKM〔JKMD〕

20、型提升絞車那么使用液壓盤式制動裝置。 1.4提升機(jī)型號的選用及制動器的設(shè)計類型 提升機(jī)的選用 JKMD型〔4多繩摩擦輪〕提升機(jī)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(qū)動共同滾筒之間的摩擦力拖動提升容器在井筒中往復(fù)運行，加之采用多根鋼絲繩共同承當(dāng)載荷的方式，因而多繩摩擦提升機(jī)具有以下優(yōu)點： (1) 提升機(jī)體積??； (2) 鋼絲繩斷繩的危害性減小； (3) 提升高度大。 制動器的設(shè)計類型 盤式制動器是近年來應(yīng)用較多的一種新型制動器，它以其獨特的優(yōu)點及良好的平安性能被廣闊用戶認(rèn)可。我們見過的帶碟剎的摩托車，就是盤式制動器最簡單的應(yīng)用。它的制動原理與鼓閘式、抱閘式制動器

21、的原理相同，仍為摩擦式制動，但它卻有別于老式的鼓閘式和抱閘式制動器，特別是在結(jié)合了液壓系統(tǒng)和PLC 控制之后，液壓系統(tǒng)和PLC 超強(qiáng)的控制性能為盤式制動器的應(yīng)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擬，其優(yōu)點是：因多副制動器同時使用，即使一副制動器失靈，也不是影響一局部制動力矩，故可靠性高，操作方便，制動力矩可調(diào)性好，慣性小，動作快，靈敏度高；重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，安裝維護(hù)方便；通用性大等。由于制動器具有許多優(yōu)點，所以它在現(xiàn)代多種類型提升機(jī)中獲得廣泛的應(yīng)用。 (2) 盤式制動器的缺點：對于制動盤和制動器的制造精度要求較高；對閘瓦的性能要求較高等。 (3)液

22、壓盤式制動器作為最新開發(fā)出來的一種制動器，其開展前景遠(yuǎn)大，尤其是將液壓—電氣控制結(jié)合在盤式制動器上，相信隨著液壓和電氣技術(shù)的進(jìn)一步開展，會更有利于盤式制動器的開展。 第2章 提升機(jī)制動裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 制動裝置的有關(guān)規(guī)定和要求 按照?煤炭平安規(guī)程?及有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，提升機(jī)(絞車)的制動裝置必須到達(dá)以下要求。 〔1〕提升機(jī)(絞車)必須裝設(shè)司機(jī)不離開位置即能操縱的常用閘(即工作閘)保險閘(即平安閘)。保險閘必須能在緊急時自動發(fā)生作用。 常用閘和保險閘共同使用一套閘瓦制動時，操縱局部必須分開。雙滾筒提升機(jī)〔絞車〕的兩套閘瓦的傳動裝置必須分開。 〔2〕常用閘和保險閘必須經(jīng)常處

23、于良好的狀態(tài)，保證靈活可靠。在工作中，司機(jī)不準(zhǔn)離開工作崗位，也不準(zhǔn)擅自調(diào)節(jié)制動閘。 對具有兩套閘瓦只有一套傳動裝置的舊雙滾筒提升機(jī)〔絞車〕，應(yīng)加強(qiáng)閘瓦間隙和傳動系統(tǒng)的檢查和維護(hù)。 〔3〕保險閘必須采用配重式或彈簧式的制動裝置，除由司機(jī)操縱外，還必須具有能自動抱閘的作用，并且在抱閘同時使提升裝置自動斷電。 常用閘必須采用可調(diào)節(jié)的機(jī)械制動裝置。 〔4〕提升機(jī)〔絞車〕除有〔常用閘和保險閘〕外，應(yīng)加設(shè)定車裝置，以便調(diào)整滾筒的位置〔鋼絲繩的長度〕或修理制動裝置時使用。 〔5〕保險閘〔或保險閘第一級〕的空動時間〔由保護(hù)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(qū)動閘瓦式制動器不得超

24、過0.5秒，儲能壓縮驅(qū)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。 保險閘施閘時，在杠桿和閘瓦上不得發(fā)生顯著的彈性擺動。 〔6〕提升機(jī)〔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(zhuǎn)力之比〔K〕，都不得小于3。 〔7〕雙滾筒提升機(jī)〔絞車〕在調(diào)整滾筒旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)力矩的1.2倍。 計算制動力矩時，閘輪和閘瓦摩擦系數(shù)根據(jù)實測確定，一般采用0.3到0.35；常用閘和保險閘的力矩應(yīng)分別計算。 〔8〕在立井和傾角以上的傾斜

25、井巷，提升裝置的保險閘發(fā)生作用時，全部機(jī)械的減速度：下放重載〔設(shè)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每二次方秒，提升重載時的制動減速度不得大于自然減速度。 = m／ 式中 --------重力加速度， m／； --------井巷傾角， 〔〕； --------繩端載荷的運動阻力系數(shù)，一般采用0.10到0.105。 摩擦輪式提升裝置，常用閘或保險閘發(fā)生作用時，全部機(jī)械的減速度，不得超過鋼絲繩的滑動極限〔上提重物加速度階段及下放重物減速度

26、階段的動防滑平安系數(shù)不得小于1.25，靜防滑平安系數(shù)不得小于1.75〕。 下放重載時，必須檢查減速度的最底極限。在提升重載時，必須檢查減速度的最高極限。 〔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(diào)整時備用。司機(jī)操縱臺制動手把的移動應(yīng)當(dāng)靈活，在抱閘位置時，應(yīng)有定位器來固定手把，防止手把從抱閘位置自動向前移動。 1mm；使用中如超過時，應(yīng)重新車削或換新的。 2.2 提升機(jī)制動器主要類型 提升機(jī)的制動器包括工作裝置(即制動閘)和傳動裝置,工作裝置直接作用于制動輪，產(chǎn)生摩擦力矩；傳動裝置是工作裝置產(chǎn)生或解除制動摩擦力的機(jī)構(gòu)。因此，按工作裝置裝置結(jié)構(gòu)區(qū)分，制動器可分為

27、盤式制動器和塊式制動器；按傳動裝置的動力源區(qū)分，制動器可分為液壓式、氣壓式和彈簧式。目前，進(jìn)口提升機(jī)和國產(chǎn)新型提升機(jī)大都采用液壓盤式制動器，而舊提升機(jī)(70年代以前產(chǎn)品)多采用液壓或氣壓塊式制動裝置，但近年也對這些制動器進(jìn)行了較大規(guī)模的改造。 2 塊式制動器 塊式制動器一般都是閘塊壓在提升機(jī)滾筒的制動輪上而產(chǎn)生制動力矩，出于閘塊與制動輪的作用方式差異，塊式制動器有角移式、平移式和綜合式之分。 圖(a)是角移式塊閘的原理圖,兩個閘瓦塊始終繞基座上的固定鉸接點轉(zhuǎn)動，故名為角移式。當(dāng)制動動力向上拉三角塊杠桿時，杠桿的聯(lián)動會產(chǎn)生連桿拉力，從而迫使塊閘壓向制動輪，產(chǎn)生制動力；當(dāng)外動力使三角塊向下

28、壓時，連桿的壓力那么使塊閘別離開制動輪，即到達(dá)松閘的目的。 圖(b)是常見平移式塊閘的原理圖，兩個閘瓦始終由一連桿在其中心鉸接，連桿的另一端那么與基座鉸接。兩個閘瓦塊的端頭用杠桿系統(tǒng)約束起來，在三角塊杠桿是上提作用下，各連桿內(nèi)部的拉力使兩閘塊壓向制動輪，從而產(chǎn)生制動力；當(dāng) 三角塊杠桿下放時，各連桿內(nèi)部的壓力迫使閘塊與制動輪別離。由于閘塊是在連桿轉(zhuǎn)動時壓向制動輪的，故閘塊是整體平移運動，故稱之為平移式。 圖(c)是綜合式閘塊的一種形式，由于閘塊與角移桿鉸接，又與基座連桿鉸接，故有些相似于四連桿平行移動機(jī)構(gòu)，但閘塊壓向制動輪的運動都是靠角移杠桿帶動的，所以綜合式塊閘是介于角移式和平移式之間的

29、一種閘塊。 塊式制動器原理如圖3-1所示： (a)—角移式；(b)—平移式；(c)—綜合式 圖2-1 塊式制動器原理 2盤式制動器 盤式制動器是為了克服塊式制動器的可靠性不高的缺點而開展的新型制動裝置，目前國內(nèi)外生產(chǎn)的提升機(jī)或提升絞車都使用了盤式制動器.盤式制動器具有以下：①制動力矩可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，而且容易調(diào)整；②制動系統(tǒng)空行程小、動作快、響應(yīng)速度快、靈敏度高；③重量輕，外形尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊；④通用性好，可通過改變盤形閘的數(shù)量來滿足不同絞車的制動要求；⑤平安可靠性高，多副盤形閘同時工作，其中少數(shù)局部盤形閘失靈或故障，其余完好盤閘一般仍可剎住絞車；而且傳動環(huán)節(jié)(如管路破裂失、

30、壓斷電等)均可自動施閘。 盤式制動器都是依靠碟形的預(yù)壓縮恢復(fù)張力使閘塊壓向制動盤，從而產(chǎn)生制動力矩；當(dāng)松閘時，向活塞腔內(nèi)注入壓力油，壓力油推動活塞后移并壓縮碟形彈簧，帶動閘瓦離開制動盤，從而實現(xiàn)松閘。 目前國內(nèi)外提升機(jī)使用的盤式制動器形式多樣，主要有前腔式盤形閘，后腔式盤形閘單缸雙作用盤形閘，以及鉗式盤形閘。 盤式制動器原理如圖3-2所示： 圖2-2 盤式制動器原理圖 目前，國內(nèi)進(jìn)口的平安盤式制動器主要來自德國、法國。各國生產(chǎn)的盤式制動器原理上根本相同，都是碟簧上閘、液壓松閘，高壓油通過液壓泵站產(chǎn)生，但是結(jié)構(gòu)上有些差異，從而性能也略有不同。 2.3 盤式制動器的結(jié)構(gòu)及工作原理

31、 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(cè)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(shè)使用，每一對盤式制動器叫做一副，如下圖。根據(jù)所需制動力矩的大小，一臺提升機(jī)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2-3所示： 圖2-3 盤式制動器的布置圖 2.盤式制動器的結(jié)構(gòu) 盤式制動器的結(jié)構(gòu)如下圖。兩個制動油缸3位于滾筒制動盤的兩側(cè)，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(diào)整螺

32、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(fù)移動。閘瓦與襯板的連接，可用銅螺釘連接或用黏結(jié)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(dāng)閘瓦磨損或閘瓦與制動盤的間隙過大時，可用調(diào)整螺栓6調(diào)節(jié)筒體9的位置，使閘瓦間隙保持在1~ 。柱塞13與銷子14的連接采用榫槽結(jié)構(gòu)，在擰動螺釘7時不致使柱塞13轉(zhuǎn)動，以便調(diào)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)。 螺釘12是放空氣用的。在第一次向制動油缸3充油，或在使用中發(fā)現(xiàn)送閘的時間教長時，可將放氣螺釘12旋松，把制動油缸中的空氣

33、排出，以免影響制動油缸的正常工作。 塞頭20是排油用的。在使用中制動油缸可能有微量的滲油，因而要定期將塞頭20旋開排油。在排油時，應(yīng)防止?jié)B出的油玷污閘瓦及制動盤。 盤式制動器的結(jié)構(gòu)如圖2-4所示： 圖2-4 盤式制動器的結(jié)構(gòu)圖 2.4 制動器的設(shè)計計算 滾筒直徑： 2 確定在工作狀態(tài)下所需要的制動力 盤式制動器的根本參數(shù)如表2-1所示： 表2-1 盤式制動器的根本參數(shù) 確定工作所需要的制動力 三角塊杠桿下放時，各連桿內(nèi)部的壓力迫使閘塊與制動輪別離。由于閘塊是在連桿轉(zhuǎn)動時壓向制動輪的，故閘塊是整體平移運動，故稱之為平移式。 圖(c)是綜合式閘塊的一種形式，由于閘塊與

34、角移桿鉸接，又與基座連桿鉸接，故有些相似于四連桿平行移動機(jī)構(gòu)，但閘塊壓向制動輪的運動都是靠角移杠桿帶動的，所以綜合式塊閘是介于角移式和平移式之間的一種閘塊。 圍包角 (1) 工作參數(shù) 提升高度 提升速度〔提物〕 有效載物〔提物〕 (2) 超載計算 1) 質(zhì)

35、量確實定 提升鋼絲繩懸垂長度： 提升時：在井下 在井上 尾繩懸垂長度： 提升時：在井下 在井上 主繩提升單位重量

36、 鋼絲繩根數(shù) 尾繩單位重量 繩數(shù) 鋼絲繩重量S (從主導(dǎo)輪到導(dǎo)向輪鋼絲繩重量) 鋼絲繩重量 有效載重 空箕斗

37、 2) 運行載荷 有載重 無載重 3) 天輪主導(dǎo)輪電機(jī)轉(zhuǎn)子和聯(lián)軸節(jié)的變位重量計算 A、天輪 數(shù)量 天輪直徑 慣性矩

38、 相對鋼絲繩中心的變位重量 Z個天輪的變位重量 B、主導(dǎo)輪 按鋼絲繩中心計算的主導(dǎo)輪直徑 慣性矩 變位重量 電機(jī)轉(zhuǎn)子慣性矩

39、 變位重量 4) 運動局部的重量如表2-2所示： 表2-2 礦井提升機(jī)的局部工件重量 工程 有效載重〔噸〕 無效載重〔噸〕 鋼絲繩 鋼絲繩 有效載荷 提升容器 FW 天輪 主導(dǎo)輪 電機(jī)轉(zhuǎn)子 滾筒與天輪之間繩 總重量 鋼絲繩滑動極限的計算： A、下降時加速度 B、提升時加速 C、空運行時加速度 圍包角

40、 表2-3 鋼絲繩與摩擦輪包圍角根本參數(shù) 弧度 圍包角 角度 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 5) 相對于滾筒軸中心制動力確實定 A、運動制動力 制動平安系數(shù) 因此： 下降時工作超載的情況所需要的制動減速度 所以： 工作制動所允許的最小制動力 B、平安制動力 a、下降時減速度，制動力 極限值 〔

41、鋼絲繩滑動極限〕 極限值： b、提升時的加速度 減速度，制動力 極限值〔鋼絲繩滑動極限〕 c、空載時加速度： 減速度，制動力 極限值〔鋼絲繩滑動極限〕 d、極限值 由于上述的要求不能被滿足，所以使用了平安制動器以保證對于所有的提升 機(jī)工作方式采用的恒定減速度。 C、作為停車閘的平安制動器 〔制動器平安系數(shù)〕 因此： 2 確定制動器數(shù)量 (1) 確定使用8SM7622型盤式制動器

42、 釋放空間：最小1毫米 最大2毫米〔需要調(diào)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 最小釋放間隙 整個間隙釋放力 活塞直徑 活塞面積 制動盤直徑(mm)參數(shù)如表2-4所示： 表2

43、-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 取 *制動裝置之規(guī)定E27L41119 工作制動閘和平安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平安制動力 靜態(tài)平安系數(shù) 在超負(fù)荷下降時，工作制動閘產(chǎn)生的制動減速速度為： (3) 平安制動控制器 平安制動閘使提升機(jī)在任何工作狀態(tài)下其減速度保持在恒定不變，這個值低于第一局部中使用鋼絲繩滑動的減速度。 制動控制器保證鋼絲繩

44、有效直徑所需要的制動力。 準(zhǔn)確的減速度 (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)平安系數(shù) 至少要到達(dá)1.5，其減速度應(yīng)符合下面之說明。 下表為提升機(jī)工作狀態(tài)下的參數(shù)如圖2-5所示： 表2-5 提升機(jī)工作狀態(tài)下的參數(shù) 工作狀態(tài) 下降負(fù)載 提升負(fù)載 空箕斗 減速度 超載U 質(zhì)量m 平安制動力 208．9噸 634千牛頓 208．9噸 634千牛頓 0．2噸 176．39噸 262千牛頓 1) 工作制動 工作制動的制動力 靜態(tài)平安系數(shù) 下降時的減速度

45、 2) 用作固定閘的平安制動閘 制動力 靜態(tài)平安系數(shù) 3) 在平安制動的情況下制動控制器能對制動器的故障進(jìn)行補(bǔ)償。根據(jù)第三節(jié)計算，下降運行時，平安制動所需要的最大制動力為634千牛頓，由于她比總的有效制動力872千牛頓要小，它可以由制動控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)。 (5) 如果減速度達(dá)不到，就要預(yù)先調(diào)節(jié)平安制動力，使它到達(dá)第3節(jié)中對下降運行計算得到的保險制動力，這樣它才能正常控制。 利用恒定制動力可以得到如下的減速度值如表3-6所示： 表2-6 在恒定制動力下提升的減速度 工作狀態(tài) 下降負(fù)載 提升負(fù)載 空載 超載U 質(zhì)量m 平安制動閘的制動力 減

46、速度 208．89噸 634千牛頓 208．89噸 634千牛頓 0．2噸 176．39噸 634千牛頓 在液壓裝置中，產(chǎn)生所需要的恒定剩余壓力計算如下： 〔鋼絲繩有效直徑的平安制動力〕 根據(jù)以下圖的壓力/制動力曲線可以發(fā)現(xiàn)對制動力，其剩余壓 壓力/制動力曲線如表2-7所示： 表2-7 壓力/制動力曲線 ，蓄能器壓力=。 釋放間隙1毫米，制動器的制動力有4MPa到。 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(qiáng)度參數(shù)還有支架強(qiáng)度、螺栓強(qiáng)度、液壓缸強(qiáng)度等。 第3

47、章 制動器的工作可靠性評定 3.1 盤式制動器的安裝要求及調(diào)整 3 盤式制動器的要求〔包括零部件〕 〔1〕盤式制動器應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，并按照經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣及技術(shù)文件制造； 〔2〕盤式制動器應(yīng)符合?煤礦平安規(guī)程?的規(guī)定； 〔3〕配套件應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)文件的規(guī)定； 〔4〕凡本標(biāo)準(zhǔn)未予規(guī)定的鑄、鍛、焊、加工和裝配等通用技術(shù)要求，均應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)； 〔5〕閘瓦的技術(shù)性能應(yīng)符合JB3721--84中第2章的規(guī)定； 〔6〕碟形彈簧的工作極限負(fù)荷、工作極限負(fù)荷下的變形量、在I點的計算應(yīng)力及強(qiáng)壓處理負(fù)荷等主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合JB3812--84中1.3的規(guī)定，技術(shù)要求應(yīng)符

48、合」B3812-84中第2章的規(guī)定； 〔7〕產(chǎn)品應(yīng)裝設(shè)放氣裝置； 〔8〕產(chǎn)品裝配后，活塞和閘瓦在設(shè)計油壓下應(yīng)同時動作，不應(yīng)有爬行、卡住現(xiàn)象； 〔9〕在無負(fù)荷條件下，盤形制動器活塞最低動作壓力不得超； 〔10〕在設(shè)計油壓下，盤形制動器閘瓦的行程與設(shè)計行程的差值不得大于設(shè)計行程的10%； 〔11〕產(chǎn)品裝配后在1.25倍設(shè)計油壓下保持10min，各密封處不顯油跡； 〔12〕盤式形制動器油缸密封件壽命不低于3個月或提升4X10次； 〔13〕產(chǎn)品現(xiàn)場安裝、調(diào)整和試驗時，應(yīng)符合TJ 231(六)的有關(guān)規(guī)定。 3. 盤式制動器閘瓦間隙的調(diào)整 裝配盤式制動器閘瓦時的有關(guān)要求和調(diào)整方法如下：

49、 〔1〕閘瓦與制動盤的間隙：新的為1mm；使用中的不大與2mm。平安規(guī)定閘盤偏擺最大1．5mm(規(guī)程要求0．5 mm)。由于偏擺大造成閘開關(guān)誤動作，無法正常生產(chǎn)。經(jīng)屢次調(diào)試效果不理想，有的不得不降低動作范圍。 〔2〕安裝閘瓦時，應(yīng)首先檢查和實驗閘瓦襯板中部的孔和筒體上的銷子直徑，它們的配合必須是滑動配合。如裝配時太緊，必須將襯板孔修刮，否那么以后去下來是很困難的。同時，將它們清洗后其滑動面要涂上防銹漆，以免銹死不易取出。 〔3〕為了使閘瓦獲得良好的摩擦接觸面，應(yīng)將試裝后的閘瓦取下，以襯板為基準(zhǔn)刨削閘瓦，直到刨平為止。 〔4〕調(diào)整閘瓦間隙時，應(yīng)根據(jù)實際情況首先將兩個提升容器提至適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

50、通常是將固定滾筒所帶的重載容器放置于井底罐座上，或者將兩個空載的容器提升至井筒中相遇的位置〕，用定車裝置將滾筒鎖住，然后向制動油缸充入壓力油，使盤型制動器處于全松閘狀態(tài)，用塞規(guī)測量閘瓦與制動盤之間的間隙。測量閘瓦間隙，一般將閘瓦間隙調(diào)整在1~范圍內(nèi)。調(diào)整閘瓦間隙時，一副制動器的兩個閘瓦應(yīng)同時進(jìn)行。調(diào)整好后，應(yīng)進(jìn)行閘的試運行，并重新測量閘瓦間隙，如有變化時應(yīng)進(jìn)一步調(diào)整。 〔5〕為了防止損壞活塞上的密封圈而產(chǎn)生的漏油現(xiàn)象，盤式制動器在安裝或大修后第一次調(diào)整閘瓦間隙時，必須首先將調(diào)整螺栓向前擰入，使閘瓦與制動盤貼合，然后分三級進(jìn)行調(diào)整：第一次充入等于最大工作油壓值的1/3的油壓，制動器盤式彈簧受油

51、壓作用被壓縮一個距離，隨之將調(diào)整螺栓向前擰入一些，推動閘瓦向前移，直到與制動盤相貼合；第二充入最大工作油壓值的2/3的油壓，調(diào)整方法與第一次相同；最后充入最大工作油壓值油液，調(diào)整到使閘瓦與制動盤保持1mm間隙為止。 〔6〕更換閘瓦時要注意不要全部換掉，那樣會造成由于新閘瓦接觸面積小而影響制動力距，應(yīng)逐步地交替更換，即先更換一副制動器的兩個閘瓦，讓它們工作一段時間，使其接觸面積到達(dá)要求之后，再更換另一副制動器的閘瓦。這樣既保證提升機(jī)運行的平安，又不影響礦井生產(chǎn)。 提升機(jī)的平安運行，很大程度上取決于制動器的工作可靠性。從狹義可靠性理解，盤式制動器包含不可維修因素,如制動彈簧失效之后，影響制動力

52、矩，需要更新彈簧才能使制動器可靠性到達(dá)原有的水平。從廣義可靠性理解，盤式制動器又含有可維修因素，如閘瓦磨損后產(chǎn)生的間隙增大，經(jīng)調(diào)整便可到達(dá)原有可靠性；液壓站零件發(fā)生故障，修理后也能使制動器可靠性到達(dá)設(shè)計水平。 由此可知，制動器的工作可靠性是固有可靠性和使用可靠性的綜合反映。固有可靠性是有制動器設(shè)計制造及材料等因素所決定的，在制動器產(chǎn)品出廠時便已明確；使用可靠性那么是安裝、維護(hù)及操作等因素決定的，它反映了制動器固有可靠性在實際運行中的發(fā)揮程度；因此，固有可靠性的表達(dá)，受使用可靠性的限制；固有可靠性再高，使用可靠性卻較低，制動器的實際可靠性依然不會高。 制動器的固有可靠性和使用可靠性的串聯(lián)乘積

53、，表達(dá)了制動器的工作可靠性，即： 式中 —制動器的工作可靠性； —制動器的固有可靠性； —制動器的使用可靠性。 3.2制動器的故障模式及可靠性圖框 提升機(jī)制動器的故障，是指制動器未能到達(dá)設(shè)計規(guī)定的要求(如制動力矩缺乏或制動減速超限)，因而完不成規(guī)定的制動任務(wù)或完成的不好。盤式制動器有許多故障，但并不是所有故障都會造成嚴(yán)重后果，僅是其中一些故障會影響制動器功能或造成事故損失。因此，在分析制動器故障的同時，還需要對故障的影響或后果進(jìn)行評價，這稱為故障模式和影響分析(FMEW)。 制動系統(tǒng)中包括功能件、組件和零件。所謂功能件是指由幾個到幾百個零件組成的，具有獨立功能的子系統(tǒng)，例

54、如液壓站、盤閘、控制臺；組件是由兩個以上的零部件構(gòu)成的并在子系統(tǒng)中保持特定功能的部件，如電磁閥、電液調(diào)壓裝置；零件是指無法繼續(xù)分解的具有設(shè)計規(guī)定的單個部件。一般情況下，零件故障都可能導(dǎo)致制動器的故障。 制動系統(tǒng)的故障模式通常可從四個方面考慮；運行過程中的故障，規(guī)定時間內(nèi)無法啟動，預(yù)定時間內(nèi)無法停車，制動能力降級或受阻。制動系統(tǒng)的各類故障大致表現(xiàn)為如下： (1)閘瓦間隙超限； (2)制動器漏油； (3)活塞卡死； (4)彈簧疲勞或斷裂； (5)閘瓦貼閘比良；

55、 (6)閘瓦不松閘； (7)殘壓過高； (8)最大油壓過低； (9)油壓不穩(wěn)； (10)閘盤污染； (11)控制閘不靈； (12)電器故障； (13)制動力矩缺乏； (14)閘瓦不合閘； (15)閘瓦摩擦系數(shù)過低； (16)油溫超限。 顯然上述故障中的“閘瓦不合閘〞和“制動力矩缺乏〞等故障將直接引發(fā)制動器致命性故障，應(yīng)倍加注意。近年在實際使用中，已屢次發(fā)生盤式制動器剎

56、不住車引發(fā)的“放大滑〞事故，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。為保障盤式制動器的工作可靠性，現(xiàn)在已經(jīng)研制出盤式制動器自適應(yīng)控制補(bǔ)償增壓裝置，能夠在制動器制動力矩意外降低而剎不住車時，補(bǔ)償制動力矩，增大制動力，確保提升機(jī)平安停車，這種補(bǔ)償裝置已在一些提升機(jī)上使用。 對于像制動裝置這樣復(fù)雜系統(tǒng)，為了說明子系統(tǒng)間的功能傳輸情況，可用可靠性圖框表示系統(tǒng)狀況。從圖框中可以清楚地看出系統(tǒng)、子系統(tǒng)與元件之間的層次關(guān)系，系統(tǒng)及子系統(tǒng)之間的功能輸入、輸出、串聯(lián)和并聯(lián)關(guān)系。 盤式制動裝置的可靠性圖框如圖3-1所示 圖3-1 制動器的可靠性圖框 —彈簧可靠性；—摩擦可靠性；—維護(hù)可靠性；—電磁閥可靠性； —閘盤抗污染可

57、靠性；—液壓站整定可靠性；—閘同步可靠性 3.3制動器的優(yōu)化設(shè)計及工作可靠性評定 從圖4-1可見，制動裝置各單元之間常常表現(xiàn)為串聯(lián)關(guān)系，只有液壓站的動力局部是冷儲藏關(guān)系，而多副盤閘的制動力矩那么是表決狀態(tài)關(guān)系(或簡化為并聯(lián)關(guān)系)，這些復(fù)雜的功能關(guān)系使制動裝置的可靠性評定比擬復(fù)雜。在實際工作中，制動裝置可靠性評定分為現(xiàn)場可靠性評定和理論可靠性評定。現(xiàn)場可靠性評定是通過收集現(xiàn)場運行提升機(jī)的壽命數(shù)據(jù)，對制動器的MTBF、和壽命分布做分析計算。顯然，現(xiàn)場可靠性評定是具有全面性，方法簡單；而理論可靠評定那么過于抽象，但卻有指導(dǎo)意義。 3 設(shè)計變量 圖3-2 與制動鉗、制動盤和摩擦片相關(guān)的設(shè)計

58、變量 液壓盤式制動器的優(yōu)化設(shè)計變量主要選擇影響上述優(yōu)化目標(biāo)的主要零部件的主要尺寸參數(shù)，涉及手柄、制動泵、制動鉗、摩擦片和制動盤等，① 制動鉗結(jié)構(gòu)參數(shù)、，見圖4-2；② 制動盤結(jié)構(gòu)參數(shù)、，見圖4；③ 摩擦片結(jié)構(gòu)參數(shù)、、。 3 優(yōu)化策略 方案優(yōu)化在制動器開發(fā)中所處的位置及進(jìn)行方案優(yōu)化的主要流程見圖4-3(圖中虛框為方案優(yōu)化階段)，優(yōu)化計算平臺采用浙江大學(xué)機(jī)械設(shè)計研究所開發(fā)的廣義優(yōu)化系統(tǒng)平臺，采用改良的差分進(jìn)化(differential evolution，DE)算法進(jìn)行優(yōu)化。DE算法是一種類似于遺傳算法的進(jìn)化算法，但它不需要對變量進(jìn)行二進(jìn)制編碼，只有交叉和遺傳算子，沒有變異算子，具有算法簡單

59、、收斂性好和全局搜索能力強(qiáng)等優(yōu)點。DE算法[4]的根本過程如下： (1) 初始種群 種群規(guī)模N，最優(yōu)個體記為B。 優(yōu)化計算流程及在產(chǎn)品設(shè)計中的位置如圖4-3所示： 圖3-3 優(yōu)化計算流程圖 (2)種群進(jìn)化 對每個個體：①隨機(jī)從種群中選4個個體a、b、c、d，計算它們之間的差異量；②根據(jù)交叉率CR決定進(jìn)行交叉或遺傳，其中交叉算子為新個體，，這里F為變異倍數(shù)，主要用來控制進(jìn)化速度；③種群更新，計算新個體的適合度，如果優(yōu)于，那么用替換，否那么保存。 (3)收斂條件 經(jīng)過N次進(jìn)化后結(jié)束，取最優(yōu)個體B為最優(yōu)方案。 影響DE優(yōu)化效果的控制參數(shù)主要是種群規(guī)模N、交叉率CR和變異倍數(shù)F，

60、此外計算差異量的個體數(shù)、種群更新策略和收斂條件對優(yōu)化效果也有較大的影響。 3.4制動器的維護(hù)可靠性評定 我們從實踐中可以體會到，維護(hù)良好的制動器一般情況下都能夠發(fā)揮應(yīng)有的功能作用，而維護(hù)不善的制動器那么往往潛伏事故隱患。從制動器的故障模式分析不難看出，保證制動器的固有可靠性的主要維護(hù)工作包括： (1) 制動閘瓦與閘盤間隙的調(diào)整； (2) 閘盤污染控制； (3) 液壓站油壓整定及殘壓限制。 在以上三項維護(hù)工作中，假設(shè)有一項維護(hù)工作未做好，都會影響制動器的可靠性發(fā)揮，因此，維護(hù)可靠性是這三項單元的串聯(lián)組合，即： 式中 —閘瓦同

61、步貼閘可靠性； —閘盤污染可靠性； —液壓站殘壓可靠性。 貼閘可靠性是指制動器所有制動閘同步貼閘的能力；假設(shè)貼閘同步能力差，那么制動力矩達(dá)不到設(shè)計值，固有可靠性保障能力差。 閘盤污染可靠性指的是污染閘盤與閘瓦摩擦制動力矩不減值的能力；殘壓可靠性那么是指液壓站殘壓不超過規(guī)定值的能力。由于當(dāng)前維護(hù)工作和結(jié)構(gòu)設(shè)計中對盤閘污染都給予高度重視，所以發(fā)生非人為污染的概率非常小。殘壓可靠性與液壓系統(tǒng)故障和電液閥調(diào)整、閥彈簧的抗疲勞能力有關(guān)。因此，維護(hù)可靠性的重點在于閘瓦間隙調(diào)整而影響的貼閘可靠性。 一般情況下，制動閘不同步的原因在于閘瓦間隙差異和油缸阻力差異。貼閘油壓的離散程度能夠反映制動閘的貼閘

62、可靠性，貼閘油壓越集中，同步貼閘數(shù)目越大，貼閘可靠性也越高；反之，貼閘油壓愈分散，貼閘同步性愈差，貼閘可靠性也愈低。 假設(shè)在合閘過程中，瞬時貼閘的閘瓦數(shù)為，那么貼閘可靠性為 衡量貼閘可靠性上下的指標(biāo)可用每個瞬間貼閘可靠度的平均值來表達(dá)，即： 示中 —貼閘序列樣數(shù)。 表4-1和表4-2是某礦主井和副井制動器貼閘可靠性統(tǒng)計，從中考核得主井制動器的，副井制動器的，這說明主井制動器的閘瓦貼閘同步性比副井要高。 主井制動器貼閘可靠性統(tǒng)計如表3-1所示 表3-1 主井制動器貼閘可靠性統(tǒng)計 序列號 1 2 3 4 5 6 7 8 貼閘油壓，MPa

63、 貼閘數(shù) 5 6 8 9 11 12 14 16 Rb 副井制動器貼閘可靠性統(tǒng)計如表3-11所示 表3-2 副井制動器貼閘可靠性統(tǒng)計 序列號 1 2 3 4 5 6 7 8 貼閘油壓，MPa 貼閘數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 Rb 第4章 結(jié)論 制動系統(tǒng)是提升機(jī)不可缺少的重要組成局部，是提升機(jī)最關(guān)鍵也是最后一道平安保障裝置，制動力矩的缺乏是導(dǎo)致提升設(shè)備過卷、放大滑等事故的直接因素。制動裝置的可靠性直接關(guān)系

64、到提升機(jī)的平安運行。 我國許多煤礦礦井已經(jīng)轉(zhuǎn)向中、深部開采，多繩摩擦提升機(jī)適用于較深的礦井提升，它具有體積小、質(zhì)量輕、平安可靠、提升能力強(qiáng)等優(yōu)點。本文針對JKMD型〔4多繩摩擦輪〕提升機(jī)的制動裝置，通過了解制動器的結(jié)構(gòu)和工作原理，對其零部件如：對制動器等進(jìn)行了設(shè)計和強(qiáng)度校核。 盤式制動器是近年來應(yīng)用較多的一種新型制動器，它以其獨特的優(yōu)點及良好的平安性能被廣闊用戶認(rèn)可。盤式制動器與其它類型制動器相比擬，其優(yōu)點是：因多副制動器同時使用，即使一副制動器失靈，也不是影響一局部制動力矩，故可靠性高，操作方便，制動力矩可調(diào)性好、慣性小、動作快、靈敏度高、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小、安裝維護(hù)方便、通用

65、性大等；但其缺點也比擬明顯：對于制動盤和制動器的制造精度要求較高，對閘瓦的性能要求較高等。 盤式制動器所具有的優(yōu)點在相當(dāng)大的程度上可以滿足生產(chǎn)和平安的需要，所以它在現(xiàn)代多種類型提升機(jī)中獲得廣泛的應(yīng)用，隨著盤式制動器開展的成熟，它的優(yōu)越性會越來越明顯，市場前景廣闊。 致 謝 本論文是在導(dǎo)師王明軍的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，寬以待人的崇高風(fēng)范，平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。在六周的畢業(yè)設(shè)計中學(xué)到很多東西，使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了根本的研究方法，還使我

66、明白了許多待人接物與為人處世的道理。 本論文從選題到完成，每一步都會遇到一定的問題，但這些問題都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下指導(dǎo)并完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！ 感謝我的班主任朱誠益、曹琪、曹志文老師，在我四年的學(xué)習(xí)生活里，從生活上、學(xué)習(xí)上、工作上無微不至地關(guān)心我、指導(dǎo)我，讓我深切地感受到了這個大家庭的溫暖。 ??? 同時還要感謝一直關(guān)心我、保護(hù)我的其他老師及！ 總 結(jié) 六周的畢業(yè)設(shè)計即將過去，大學(xué)四年也即將劃上一個句號。在進(jìn)入無錫技師學(xué)院求學(xué)的幾年里，我學(xué)到了很多東西，這不僅包括老師所教授的知識，還有許多做人的道理，不知多少次曾聽說過這樣的話，“不管你想要做什么，首先你得學(xué)會做人！〞第一次聽說時并不以為然，但在以后的學(xué)習(xí)和生活中，我越來越真切地感體會到了這句話的深刻含義。因此，在本次設(shè)計過程中我總是本著實事求是的原那么進(jìn)行設(shè)計。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，我了解了礦井提升機(jī)的工作原理，具體掌握了其制動系統(tǒng)中制動器的設(shè)計。為了使設(shè)計能順利進(jìn)行,我從開學(xué)就開始搜索、借閱了大量的圖書