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畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告
文 獻(xiàn) 綜 述
現(xiàn)代工程施工、建筑與礦山開采離不開提升機(jī)械。礦井提升機(jī)擔(dān)負(fù)著沿井筒提礦石、下放物料、升降人員和設(shè)備的任務(wù)，在采礦生產(chǎn)活動中占有極其重要的地位。礦井提升的作用決定了提升機(jī)必須具備安全可靠、高效經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。礦井生產(chǎn)要求提升設(shè)備能長期連續(xù)可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，并最大限度的降低事故發(fā)生率和檢修時間；同時，提升機(jī)屬于大型礦山設(shè)備，其功率大、耗電多，造價和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用影響礦井生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指示。尤為重要的是提升機(jī)的安全可靠性，不僅影響整個礦井生產(chǎn)，而涉及人員的生命和財產(chǎn)安全，因此，世界各國都對礦井提升機(jī)的安全可靠性提出了極其嚴(yán)格的要求。
盤式制動器是礦井提升機(jī)的重要安全裝置，它具有慣量小、動作快、靈敏度高、制動力矩可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。目前生產(chǎn)的礦井提升機(jī)大都采用盤式制動器，特別是在多繩摩擦提升機(jī)上幾乎全部采用盤式制動器。由于制動器制動性能與制動力矩有關(guān)，而制動力矩的大小又直接影響礦井提升的安全性，因此，國內(nèi)外學(xué)者都十分重視對制動器制動性能的研究。大多數(shù)研究僅考慮如何調(diào)定制動力矩以使系統(tǒng)緊急制動時不發(fā)生鋼絲繩滑動，而對制動器本身的摩擦制動特性研究甚少，這也是盤式制動器研究難以進(jìn)一步深入下去的關(guān)鍵所在。
盤式制動器主要由制動器架體、外缸筒、油缸、活塞、密封圈、蝶形彈簧、連接軸、制動襯墊、閘盤、液壓管路等部分組成。
1工作原理
提升機(jī)制動器一般由執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制 系統(tǒng)等組成，主要零部件有制動閘片、制動襯墊、制動缸體、活塞、碟形彈簧和液壓管路等。制動器通過碟形彈簧和液壓動力來驅(qū)動機(jī)械部件的運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到制動的功能。泵體固定在制動器的底板上，部分制動器 用一個泵體控制兩側(cè)的閘片；部分制動器用兩個泵體分別裝在制動盤的兩側(cè)，控制各自的閘片。盤式制動器工作原理如圖所示，提升機(jī)制動時，蝶形彈簧的預(yù)壓力迫使活塞向制動盤移動，將制動閘片推出，使閘片與卷筒的制動盤接觸，并產(chǎn)生正壓力，形成摩擦力而產(chǎn)生制動。提升機(jī)制動系統(tǒng)松開閘時，油缸腔中充入壓力油，使活塞壓縮蝶形彈簧，并帶動閘片向后移動離開制動盤，解除制動力。這樣的工作方式安全可靠，保證提升機(jī)系統(tǒng)突然停電或發(fā)生其他意外時，制動器處于制動狀態(tài)，避免意外事故發(fā)生。制動 閘片嵌合在泵體外部的槽中，并用壓板、螺釘固定。 控制系統(tǒng)則是通過對驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行控制，使執(zhí)行系統(tǒng)按照預(yù)定的要求進(jìn)行操作。
盤式制動器工作原理圖
2制動管路方案選擇
制動管路將液壓泵站提供的液壓油傳遞到制動油缸中，給活塞加壓，通過活塞壓縮蝶形彈簧，使制動器脫離制動狀態(tài)。制動系統(tǒng)的液壓油路設(shè)計方式有多種。在此設(shè)計中，選用兩支路并聯(lián)供油，四油缸制動。其液壓油路布置如圖所示，總管路分支為1、 2 兩個支路，每個液壓支路給斜對角的兩副制動油缸供油，兩個支路上接單向節(jié)流閥，使得1、2 兩個支路所控制的制動油缸在制動的時候，支路2供油的一組制動油缸的制動會比支路1供油的一組制動油缸的制動稍微延后一些，這樣就實(shí)現(xiàn)了二級制動，設(shè)計上更加符合《煤礦安全規(guī)程》的要求。
制動系統(tǒng)盤式制動閘分布及液壓管路布置
3盤式制動器的性能要求
隨著科技的進(jìn)步，盤式制動器設(shè)計也在向著安全可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、操作方便、故障率小、實(shí)用性強(qiáng)和應(yīng)用廣泛的方向發(fā)展。驅(qū)動方面，對于液壓驅(qū)動的制動器，采用雙液壓站、雙油路，具備雙液壓站并聯(lián)運(yùn)行、單液壓站之間互相備用等運(yùn)行方式。這樣不但有了良好的液壓回油油路，使液壓油流動通暢，不易受阻，而且當(dāng)其中一個液壓站出現(xiàn)問題停止工作時，另一個液壓站會馬上響應(yīng)，進(jìn)行制動或松閘，以保障提升機(jī)設(shè)備安全制動和正常運(yùn)行。制動方面，結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求越來越高，在制動力矩方面，要求靜態(tài)制動安全系數(shù)大于等于3倍的最大靜張力。這樣可使正常停車時制動穩(wěn)定、安全，在制動時，提升吊籠加速度值適中，沖擊力小，運(yùn)行平穩(wěn)。在施工安全方面，具有各種載荷和提升狀態(tài)下的無滑繩設(shè)計，即當(dāng)?shù)趸\突然下墜或緊急制動時，要達(dá)到應(yīng)有的制動效果，保障施工人員的生命安全。在制動平穩(wěn)和運(yùn)行可靠方面，具有恒減速和恒力矩的安全制動，系統(tǒng)可根據(jù)工況自動切換，能夠在不同載荷、 不同運(yùn)行方向、不同位置情況下，自動實(shí)現(xiàn)預(yù)定減速度的安全制動。監(jiān)測方面，要求制動系統(tǒng)具有自動測試、監(jiān)測重要液壓閥和儲能器的功能，并為每個制動器配置模擬 氣隙傳感器，準(zhǔn)確在線監(jiān)測閘片氣隙，以便及時發(fā)現(xiàn)制動潛在問題；具有友好的人機(jī)界面，顯示系統(tǒng)各種重要參數(shù)，如油壓、閘氣隙、彈簧疲勞、油位、油 溫、制動狀態(tài)和故障信息等，并可方便地進(jìn)行系統(tǒng)測試。機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，采用組合閥塊，使液壓站器件連接簡單，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，易于維護(hù)。
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畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告
指導(dǎo)教師意見：
閆帥同學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度較為認(rèn)真，態(tài)度端正，在開題報告寫作工程中，能夠與導(dǎo)師反復(fù)溝通討論，對畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書中的要求能夠較為深刻的理解。
文獻(xiàn)綜述部分闡明了課題的最新研究動態(tài)，工作時間安排較為合理，需要進(jìn)一步神話對其研究內(nèi)容的理解，并且需要對研究方案細(xì)化。
指導(dǎo)教師：
2016年3月20日
所在系審查意見：
同意開題
系主任：
2016年3月22日