【正文】 ??千 牛 頓 千 牛 頓b、提升時(shí)的加速度減速度 ，制動(dòng)力2sch?2schF極限值 （鋼絲繩滑動(dòng)極限）?? 21mUg?A .?c、空載時(shí)加速度：減速度 ，制動(dòng)力3sch3schF極限值 （鋼絲繩滑動(dòng)極限）? 32schmSUg??A .??千 牛 頓d、極限值 1634schschFKNF??12323468059schsch?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(dòng)器以保證對(duì)于所有的提升礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)(液壓盤式制動(dòng)器)設(shè)計(jì)第 30 頁共 78 頁機(jī)工作方式采用 的恒定減速度。 /秒 C、作為停車閘的安全制動(dòng)器 （制動(dòng)器安全系數(shù)）3SsFUg??A因此： ??千 牛 頓 確定制動(dòng)器數(shù)量(1) 確定使用 8SM7622 型盤式制動(dòng)器 釋放空間：最小 1 毫米 最大 2 毫米（需要調(diào)節(jié)） 制動(dòng)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 最小釋放間隙 in0千 牛 頓 整個(gè)間隙釋放力 i8L千 牛 頓 活塞直徑 .5d?厘 米活塞面積 24LdA?? 米制動(dòng)盤直徑(mm)參數(shù)如表 34 所示：表 34 制動(dòng)盤直徑參數(shù)制動(dòng)器直徑尺寸350 400 410 450 460 500 560 630 700注：括號(hào)內(nèi)為非優(yōu)先選用尺寸(2) 確定制動(dòng)閘的數(shù)量 Z 工作制動(dòng)閘所需要的制動(dòng)力 min963F?千 牛 頓礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)(液壓盤式制動(dòng)器)設(shè)計(jì)第 31 頁共 78 頁 dZ?????A?10Z?*制動(dòng)裝置之規(guī)定 E27L41119工作制動(dòng)閘和安全制動(dòng)閘可以作為停車制動(dòng)使用，它們相對(duì)鋼絲繩中心的工作制動(dòng)力 ???千 牛 頓靜態(tài)安全系數(shù) ?在超負(fù)荷下降時(shí)，工作制動(dòng)閘產(chǎn)生的制動(dòng)減速速度為： ./?????米 秒 米 秒(3) 安全制動(dòng)控制器安全制動(dòng)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，2./米 秒這個(gè)值低于第一部分中使用鋼絲繩滑動(dòng)的減速度。制動(dòng)控制器保證鋼絲繩有效直徑所需要的制動(dòng)力。準(zhǔn)確的減速度 1 ?????米 秒(4) 如果一個(gè)制動(dòng)器發(fā)生了故障，根據(jù) TSA 至少要達(dá)到 ，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 35 所示：表 35 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 sch?超載 U質(zhì)量 m安全制動(dòng)力 schF /秒 噸208．9 噸634 千牛頓 1schmUg?A /秒 噸208．9 噸634 千牛頓 1schmUg??A /秒0．2 噸176．39 噸262 千牛頓 2schmUg??A礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)(液壓盤式制動(dòng)器)設(shè)計(jì)第 32 頁共 78 頁 1) 工作制動(dòng) 工作制動(dòng)的制動(dòng)力 939。687210FKN??靜態(tài)安全系數(shù) 39。39。 .? 下降時(shí)的減速度 2139。39。 .64/0Fam????米 秒 2) 用作固定閘的安全制動(dòng)閘 制動(dòng)力 39。39。2FSKN 靜態(tài)安全系數(shù) 39。39。.715?? 3) 在安全制動(dòng)的情況下制動(dòng)控制器能對(duì)制動(dòng)器的故障進(jìn)行補(bǔ)償。根據(jù)第三節(jié)計(jì)算，下降運(yùn)行時(shí)，安全制動(dòng)所需要的最大制動(dòng)力為 634 千牛頓，由于她比總的有效制動(dòng)力 872 千牛頓要小，它可以由制動(dòng)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)安全制動(dòng)力，使它達(dá)到第 節(jié)中對(duì)下降運(yùn)行計(jì)算得到的保險(xiǎn)制動(dòng)力 ，這樣它才能正?？刂?。634schFKN? 利用恒定制動(dòng)力可以得到如下的減速度值如表 36 所示：表 36 在恒定制動(dòng)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安全制動(dòng)閘的制動(dòng)力 1schF減速度 1scha 噸208．89 噸634 千牛頓 12 .5schFUgm??米 /秒 噸208．89 噸634 千牛頓 12 ??米 /秒0．2 噸176．39 噸634 千牛頓 ??米 /秒在液壓裝置中，產(chǎn)生所需要的恒定剩余壓力計(jì)算如下：礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)(液壓盤式制動(dòng)器)設(shè)計(jì)第 33 頁共 78 頁（鋼絲繩有效直徑的安全制動(dòng)力）634schFKN????A根據(jù)下圖的壓力/制動(dòng)力曲線可以發(fā)現(xiàn)對(duì)制動(dòng)力 ，壓力/制動(dòng)力曲線如表 37 所示：表 37 壓力/制動(dòng)力曲線箕 斗 提 升 機(jī)制 動(dòng) 釋 放 間 隙 的 調(diào) 定 值制 動(dòng) 控 制 器 停 車上 的 剩 余 壓 力制 動(dòng) 力 傳 動(dòng) 裝 置的 制 動(dòng) 力千 牛 頓礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)(液壓盤式制動(dòng)器)設(shè)計(jì)第 34 頁共 78 頁 ，蓄能器壓力 = 。? 釋放間隙 1 毫米，制動(dòng)器的制動(dòng)力有 4MPa 到 。39。?盤式制動(dòng)器的性能參數(shù)包括制動(dòng)力矩、彈簧剛度、液壓站油壓等。另外制動(dòng)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。 碟型彈簧的選型計(jì)算盤形閘制動(dòng)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(huì)對(duì)制動(dòng)工作產(chǎn)生影響。碟形彈簧的壽命制造廠是按4106循環(huán)次數(shù)設(shè)計(jì)的，根據(jù)使用工況我們驗(yàn)算其壽命如下：在使用中應(yīng)根據(jù)實(shí)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(shí)數(shù)， （ =30016=4800h）；1T1T —每小時(shí)提升次數(shù)，(28 勾)；n —每提升一次松閘次數(shù)（2 次）。代人公式得 ?在盤式彈簧接近疲勞壽命時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)盤式彈簧的檢查，必要時(shí)將它更換掉。復(fù)位彈簧及拉桿也曾發(fā)生損壞事故，如無備件，應(yīng)著手訂購配件或進(jìn)行相關(guān)備件的國產(chǎn)化替代。部分碟形彈簧出現(xiàn)損壞，就會(huì)造成制動(dòng)力下降。碟型彈簧是盤式制動(dòng)器的動(dòng)力源，其剛度和強(qiáng)度對(duì)盤式制動(dòng)器都是至關(guān)重要的性能，剛度是影響制動(dòng)力矩的重要參數(shù)，而強(qiáng)度則是影響碟型彈簧壽命的關(guān)鍵因素。碟型彈簧猶如一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)錐臺(tái)形狀，如圖 a；B 型彈簧在錐臺(tái)上表面加工出一個(gè)平面，利于多片碟簧的疊放支承，如圖 b。碟簧的剛度和強(qiáng)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(guān)系。其中，系數(shù) C=D/d 對(duì)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(huì)給加工制造帶來困難。一般情況下，C 值取在 ~ 范圍較為適宜，初值時(shí)可取 C=。比值和比值的變化，會(huì)得到碟簧各異的特性；這兩個(gè)比值越小，彈簧的線規(guī)律越好。 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中列有標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算單片碟型彈簧的剛度可按下式計(jì)算礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)(液壓盤式制動(dòng)器)設(shè)計(jì)第 35 頁共 78 頁 (1)3220)1hfKaD???????????式中 —與 C 值相對(duì)應(yīng)的系數(shù)；a—單片彈簧的剛度；碟型彈簧的設(shè)計(jì)尺寸、參數(shù)如表38所示：表38 碟型彈簧的設(shè)計(jì)尺寸、參數(shù)礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)(液壓盤式制動(dòng)器)設(shè)計(jì)第 36 頁共 78 頁—碟型彈簧在最大載荷（即松閘）時(shí)的變形量，mm。f式中的剛度算式與碟簧的變形量是有關(guān)的。因?yàn)閱纹傻淖冃问怯邢薜?。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(jì)算剛度時(shí)的值還與碟簧使用片數(shù)有關(guān)，因而為簡化計(jì)算起見，初算碟簧剛度可暫取= 。f0h3 .()4177K? ?? ?? ??????? .5?計(jì)算出剛度之后，制動(dòng)時(shí)每片碟簧的預(yù)壓縮量為 (2)01HK??松閘時(shí)碟簧還會(huì)繼續(xù)壓縮，但由于閘瓦間隙大都控制在 1~ 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 ， (4)???即 (5) .?據(jù)此可估算出碟型彈簧的使用片數(shù) （應(yīng)取整數(shù)） ，得：1n =，取 =22。1(2) 碟型彈簧強(qiáng)度驗(yàn)算碟簧承載后，截面內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力有差別，其中 3 和 4 處是最薄弱環(huán)節(jié)，它們的應(yīng)力計(jì)算為 (6)012()hffaD?????????????礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)(液壓盤式制動(dòng)器)設(shè)計(jì)第 37 頁共 78 頁 ().274????????????? (7) 02()2hffaD?????????? .).274????????? (8)032())2hffaDC??????????? . .74?????? (9)042())2hffaD???????????? . .7?????? 1 和 4 處承受壓縮應(yīng)力，2 和 3 處承受拉伸應(yīng)力，再大應(yīng)力通常在 1 處。對(duì)承受靜載荷或服務(wù)期間載荷變化次數(shù)不超過 的工作狀態(tài)，僅校核 1 處的應(yīng)力即可。410在 的條件下，碟簧的許用應(yīng)力可取在 1960~2350 。? aMP因?yàn)槔?huì)引發(fā)疲勞裂紋擴(kuò)展，故對(duì)于承受較高循環(huán)次數(shù)的碟型彈簧，2 和 3 處有可能出現(xiàn)疲勞裂紋，應(yīng)對(duì)此處進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校驗(yàn)。由下圖可知，碟簧的裂紋或疲勞危險(xiǎn)位置取決于比值和。校核 2 和 3 處的疲勞強(qiáng)度，是校驗(yàn)碟簧內(nèi)錐面的最大拉伸應(yīng)力和應(yīng)力幅，根據(jù)碟片厚度、循環(huán)次數(shù)的壽命，按制動(dòng)時(shí)碟片產(chǎn)生預(yù)壓變形量所應(yīng)對(duì)的應(yīng)力下極限，在碟簧疲勞極限應(yīng)力圖中查取許用力。若碟片為非對(duì)合型組合，或片數(shù)大于 6，或厚度大于 16mm 時(shí)，還應(yīng)考慮安全系數(shù)，酌情降低許用應(yīng)力，安全系數(shù)可取 ~。礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)(液壓盤式制動(dòng)器)設(shè)計(jì)第 38 頁共 78 頁dD161。236。 Hh2 34A型 dD161。236。 HhB型 ba () 圖 35 彈簧結(jié)構(gòu)示意圖碟型彈簧的三種組合方式如圖 36 所示：PZ=np fPZ=p fiPZ=np fin,Z 圖 36 碟型彈簧的三種組合方彈簧破壞位置的判別：礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)(液壓盤式制動(dòng)器)設(shè)計(jì)第 39 頁共 78 頁 0/h? C=D/d圖 37 A 型彈簧破壞位置的判別碟型彈簧下的應(yīng)力極限如圖 38 所示：疲 勞 強(qiáng) 度 下 的 應(yīng) 力 z/MPa疲勞強(qiáng)度下的應(yīng)力 zh/MPa圖 38 碟型彈簧下的應(yīng)力極限圖礦井提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)(液壓盤式制動(dòng)器)設(shè)計(jì)第 40 頁共 78 頁 制動(dòng)器液壓缸的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)計(jì)算(1) 盤式制動(dòng)器與液壓傳動(dòng)裝置的作用盤式制動(dòng)器的作用：1) 在提升機(jī)停止工作時(shí)，能可靠的閘住滾筒；2) 在減速階段及下放重物時(shí)，參與提升機(jī)的控制；3) 緊急事故情況時(shí)，能使提升機(jī)安全制動(dòng)，迅速停車，避免事故的擴(kuò)大；4) 雙滾筒提升機(jī)在調(diào)節(jié)鋼絲繩長度時(shí)，應(yīng)能制動(dòng)住提升機(jī)的游動(dòng)滾筒；(2) 液壓傳動(dòng)裝置的作用：主要是作為制動(dòng)力的能源，并控制制動(dòng)器的動(dòng)作，即根據(jù)制動(dòng)的需要分別實(shí)現(xiàn)工作制動(dòng)和安全制動(dòng)。(3) 盤形制動(dòng)器與液壓傳動(dòng)裝置的可靠性探討：1) 盤形制動(dòng)器結(jié)構(gòu)存在問題：由于盤形制動(dòng)器的前腔進(jìn)油結(jié)構(gòu)存在問題，如復(fù)位，對(duì)榫困難，漏油容易污染閘盤，因此降低了摩擦系數(shù)，降低制動(dòng)力。2) 液壓站中的電磁換向閥存在問題：由于該閥的閥芯被卡住，造成制動(dòng)器在安全制動(dòng)時(shí)油腔液體無法回油箱，工作制動(dòng)無法進(jìn)行，盤形制動(dòng)器中蝶形彈簧力不能全部施加在制動(dòng)盤上，從而降低了制動(dòng)力。3) 制動(dòng)系統(tǒng)中油液污染問題：制動(dòng)系統(tǒng)油液的污染由外部浸入，主要是從油箱蓋臟物的浸入。盤形制動(dòng)器在加工安裝過程中未徹底清洗而造成油液的污染。由于油壓反復(fù)的運(yùn)動(dòng)，雜物脫離閥體，容易造成閥芯的堵塞，影響制動(dòng)的可靠性。系統(tǒng)內(nèi)形成的油液污染，例如密封圈磨損嚴(yán)重而產(chǎn)生膠狀懸浮物，長期下去堵塞閥芯，影響制動(dòng)的可靠性。(4) 制動(dòng)器與液壓傳動(dòng)裝置的監(jiān)測綜上分析，如果制動(dòng)器和液壓傳動(dòng)裝置出現(xiàn)故障，特別是液壓的殘壓以及油污染會(huì)導(dǎo)致電磁換向閥的卡住等，都會(huì)造成嚴(yán)