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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告
文 獻(xiàn) 綜 述
現(xiàn)代工程施工、建筑與礦山開(kāi)采離不開(kāi)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(dòng)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(zhǎng)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(shí)間；同時(shí)，提升機(jī)屬于大型礦山設(shè)備，其功率大、耗電多，造價(jià)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(gè)礦井生產(chǎn)，而涉及人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全，因此，世界各國(guó)都對(duì)礦井提升機(jī)的安全可靠性提出了極其嚴(yán)格的要求。
盤(pán)式制動(dòng)器是礦井提升機(jī)的重要安全裝置，它具有慣量小、動(dòng)作快、靈敏度高、制動(dòng)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(pán)式制動(dòng)器，特別是在多繩摩擦提升機(jī)上幾乎全部采用盤(pán)式制動(dòng)器。由于制動(dòng)器制動(dòng)性能與制動(dòng)力矩有關(guān)，而制動(dòng)力矩的大小又直接影響礦井提升的安全性，因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者都十分重視對(duì)制動(dòng)器制動(dòng)性能的研究。大多數(shù)研究?jī)H考慮如何調(diào)定制動(dòng)力矩以使系統(tǒng)緊急制動(dòng)時(shí)不發(fā)生鋼絲繩滑動(dòng)，而對(duì)制動(dòng)器本身的摩擦制動(dòng)特性研究甚少，這也是盤(pán)式制動(dòng)器研究難以進(jìn)一步深入下去的關(guān)鍵所在。
盤(pán)式制動(dòng)器主要由制動(dòng)器架體、外缸筒、油缸、活塞、密封圈、蝶形彈簧、連接軸、制動(dòng)襯墊、閘盤(pán)、液壓管路等部分組成。
1工作原理
提升機(jī)制動(dòng)器一般由執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制 系統(tǒng)等組成，主要零部件有制動(dòng)閘片、制動(dòng)襯墊、制動(dòng)缸體、活塞、碟形彈簧和液壓管路等。制動(dòng)器通過(guò)碟形彈簧和液壓動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械部件的運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到制動(dòng)的功能。泵體固定在制動(dòng)器的底板上，部分制動(dòng)器 用一個(gè)泵體控制兩側(cè)的閘片；部分制動(dòng)器用兩個(gè)泵體分別裝在制動(dòng)盤(pán)的兩側(cè)，控制各自的閘片。盤(pán)式制動(dòng)器工作原理如圖所示，提升機(jī)制動(dòng)時(shí)，蝶形彈簧的預(yù)壓力迫使活塞向制動(dòng)盤(pán)移動(dòng)，將制動(dòng)閘片推出，使閘片與卷筒的制動(dòng)盤(pán)接觸，并產(chǎn)生正壓力，形成摩擦力而產(chǎn)生制動(dòng)。提升機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)松開(kāi)閘時(shí)，油缸腔中充入壓力油，使活塞壓縮蝶形彈簧，并帶動(dòng)閘片向后移動(dòng)離開(kāi)制動(dòng)盤(pán)，解除制動(dòng)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(shí)，制動(dòng)器處于制動(dòng)狀態(tài)，避免意外事故發(fā)生。制動(dòng) 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(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)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(pán)式制動(dòng)器工作原理圖
2制動(dòng)管路方案選擇
制動(dòng)管路將液壓泵站提供的液壓油傳遞到制動(dòng)油缸中，給活塞加壓，通過(guò)活塞壓縮蝶形彈簧，使制動(dòng)器脫離制動(dòng)狀態(tài)。制動(dòng)系統(tǒng)的液壓油路設(shè)計(jì)方式有多種。在此設(shè)計(jì)中，選用兩支路并聯(lián)供油，四油缸制動(dòng)。其液壓油路布置如圖所示，總管路分支為1、 2 兩個(gè)支路，每個(gè)液壓支路給斜對(duì)角的兩副制動(dòng)油缸供油，兩個(gè)支路上接單向節(jié)流閥，使得1、2 兩個(gè)支路所控制的制動(dòng)油缸在制動(dòng)的時(shí)候，支路2供油的一組制動(dòng)油缸的制動(dòng)會(huì)比支路1供油的一組制動(dòng)油缸的制動(dòng)稍微延后一些，這樣就實(shí)現(xiàn)了二級(jí)制動(dòng)，設(shè)計(jì)上更加符合《煤礦安全規(guī)程》的要求。
制動(dòng)系統(tǒng)盤(pán)式制動(dòng)閘分布及液壓管路布置
3盤(pán)式制動(dòng)器的性能要求
隨著科技的進(jìn)步，盤(pán)式制動(dòng)器設(shè)計(jì)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(dòng)方面，對(duì)于液壓驅(qū)動(dòng)的制動(dòng)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(dòng)通暢，不易受阻，而且當(dāng)其中一個(gè)液壓站出現(xiàn)問(wèn)題停止工作時(shí)，另一個(gè)液壓站會(huì)馬上響應(yīng)，進(jìn)行制動(dòng)或松閘，以保障提升機(jī)設(shè)備安全制動(dòng)和正常運(yùn)行。制動(dòng)方面，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求越來(lái)越高，在制動(dòng)力矩方面，要求靜態(tài)制動(dòng)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(chē)時(shí)制動(dòng)穩(wěn)定、安全，在制動(dòng)時(shí)，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(wú)滑繩設(shè)計(jì)，即當(dāng)?shù)趸\突然下墜或緊急制動(dòng)時(shí)，要達(dá)到應(yīng)有的制動(dòng)效果，保障施工人員的生命安全。在制動(dòng)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(dòng)，系統(tǒng)可根據(jù)工況自動(dòng)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(dòng)實(shí)現(xiàn)預(yù)定減速度的安全制動(dòng)。監(jiān)測(cè)方面，要求制動(dòng)系統(tǒng)具有自動(dòng)測(cè)試、監(jiān)測(cè)重要液壓閥和儲(chǔ)能器的功能，并為每個(gè)制動(dòng)器配置模擬 氣隙傳感器，準(zhǔn)確在線監(jiān)測(cè)閘片氣隙，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)制動(dòng)潛在問(wèn)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(dòng)狀態(tài)和故障信息等，并可方便地進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)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(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，易于維護(hù)。
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
閆帥同學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度較為認(rèn)真，態(tài)度端正，在開(kāi)題報(bào)告寫(xiě)作工程中，能夠與導(dǎo)師反復(fù)溝通討論，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)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(dòng)態(tài)，工作時(shí)間安排較為合理，需要進(jìn)一步神話(huà)對(duì)其研究?jī)?nèi)容的理解，并且需要對(duì)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(jiàn)：
同意開(kāi)題
系主任：
2016年3月22日