毕业论文终稿-矿井提升机设计（送全套CAD图纸 答辩通过）

下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763摘要目前我国许多煤矿矿井已经转向中、深部开采，矿井提升设备作为煤矿的关键设备，在矿井机械化生产中占有重要地位。制动器是提升机提升绞车的重要组成部分之一，直接关系着提升机设备的安全运行。多绳摩擦提升机具有体积小、质量轻、安全可靠、提升能力强等优点，适用于较深的矿井提升。本文针对JKMD型45米4多绳摩擦轮提升机，对其制动系统进行设计。在对提升机的制动器选型过程中，因盘式制动器是近年来应用较多的一种新型制动器，它以其独特的优点及良好的安全性能被广大用户认可，特别是在结合了液压系统和PLC控制之后，液压系统和PLC超强的控制性能为盘式制动器的应用提供了巨大的工作平台。制动盘的制动力，靠油缸内充入油液而推动活塞来压缩盘式弹簧来实现。液压盘式制动器作为最新一种制动器，具有许多优点，所以它在现代多种类型提升机中获得广泛的应用。它具有制动力大、工作灵活性稳定、敏感度高等特点，对生产安全具有重要意义。关键词提升机；制动器；设计。目录第1章矿井提升设备概述3第2页共39页11提升机的定义312提升机的分类3121按用途分3122按拖动方式分3123按提升容器类型分3124按井筒的倾角分3125按提升机类型分413提升机的制动装置的功用、类型9131制动装置的功用10132制动装置的类型1014提升机型号的选用及制动器的设计类型10141提升机的选用10142制动器的设计类型1021制动装置的有关规定和要求1222提升机制动器主要类型13221块式制动器13222盘式制动器1423盘式制动器的结构及工作原理15231盘式制动器的布置方式15232盘式制动器的结构1624制动器的设计计算17241确定在工作状态下所需要的制动力17242确定制动器数量23第3章制动器的工作可靠性评定2731盘式制动器的安装要求及调整27311盘式制动器的要求（包括零部件）27312盘式制动器闸瓦间隙的调整2732制动器的故障模式及可靠性图框2833制动器的优化设计及工作可靠性评定30331设计变量30332优化策略3034制动器的维护可靠性评定31下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第4章结论34致谢35参考文献37买文档送全套图纸扣扣414951605第4页共39页下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第1章矿井提升设备概述11提升机的定义矿井提升机是矿井大型固定设备之一，它的主要任务就是沿井筒提升煤炭、矿石和矸石；升降人员和设备；下放材料和工具等。矿井提升设备是联系井下与地面的纽带，是主要的提升运输工具，因此它整个矿井生产中占有重要的地位。12提升机的分类121按用途分1主井提升设备主井提升设备的任务是专门提升井下生产的煤炭。年产30万吨以上的矿井，主井提升容器多采用箕斗；年产30万吨以下的矿井，一般采用罐笼立井或串车斜井。2副井提升设备副井提升设备的任务是提升矸石、废料，下放材料，升降人员和设备等。副井提升容器采用普通罐笼立井和串车斜井。122按拖动方式分按提升机电力拖动方式分为交流拖动提升设备和直流拖动提升设备。123按提升容器类型分分为箕斗、罐笼、串车等提升设备。124按井筒的倾角分提升设备按井筒倾角可分为立井提升设备和斜井提升设备。立井提升时，提升容器采用箕斗或罐笼等斜井提升时，提升容器一般采用矿车串车或斜井箕斗。串车提升适用于井筒倾角不大于；斜井箕斗提升适用于井筒倾角在范围内。近年来大型斜井提升0253第6页共39页多采用胶带输送机。125按提升机类型分1单绳缠绕式提升设备单绳缠绕式提升设备目前大部分为直径圆柱型滚筒，在个别的老矿井，还有使用变直径滚筒如双圆柱圆锥型滚筒提升设备。1KJ型23M和BM及JKA型单绳缠绕式提升机KJ23M型单绳缠绕式提升机是我国在19581966年生产的仿苏BM2A型提升机，按滚筒个数来分，有单滚筒和双滚筒的提升机；按布置方式来分，有带地下室和不带地下室的提升机，可根据设计而选用，但二者技术性能完全相同。AKJ型23M提升机代号意义以KJ22512D20型为例说明如下K矿井；J卷扬机提升机；2双滚筒单滚筒时为1；25滚筒名义直径，M；12每个滚筒的两侧党绳板的距离，M；D带地下室无D字表示不带地下室；20减速器名义传动比。BKJ型23M和BM型提升机的机构特点主要有A制动装置采用角移式块型制动器,重锤制动传动，油压操纵装置；B双滚筒提升机采用手动涡轮涡杆式调绳离合器；C减速器采用渐开线人字形齿轮传动；D使用机械牌坊式深度指示器；E设有机械限速器。CJKA型单绳缠绕式提升机是在KJ型提升机的基础上改进后制造的。JKA型双滚筒提升机在结构上具有下列特点A调绳装置即离合器为电动涡轮涡杆式离合器，因而调绳工作简便省力；B采用综合式制动器,改善了闸瓦的磨损情况；C液压站采用手动控制的低压电液调节阀和电磁铁控制的安全三通阀，分别对工作制动和安全制动进行控制；D减速器采用圆弧形人字齿轮传动，提高了减速器的承载能力，并减轻了重量。2KJ型46M和HKM3型单绳缠绕式提升机苏联新克拉马托尔机械制造厂生产的HKM3型提升机的结构特点A滚筒采用焊接结构；下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763B采用气动齿轮式调绳离合器；C制动器为新平移式块闸；D采用压气制动传动装置；E使用机械牌坊式深度指示器；F减速器采用渐开线人字齿轮，有一级传动和二级传动两种；G有电气限速器,还有机械限速器。我国现有煤矿矿井多数是按照五十年代的标准设计的，为了快出煤、多出煤，当时主要是建设中、小型矿井，并且首先开采浅部煤层。五十年代，我国的矿井提升设备主要是从苏联进口的BM型产品和国产仿苏KJ型产品，设备的可选性小，主要是满足开采浅部煤层的需要。进入80年代以后，我国许多煤矿矿井已逐渐转向中深部开采，国家统煤矿矿井的平均深度已由200米延伸到400米，现在已达600米、1000米。根据国内外的实践经验，落地式摩擦提升设备，是在矿井延伸后使现有提升设备满足加大提升高度要求的行之有效的办法。A主提升钢丝绳的选择A钢丝绳的结构形式应优先选用三角股钢丝绳及线接触圆股钢丝绳，当由于供应原因，亦可以选用普通圆股点接触平行捻钢丝绳。钢丝绳公称抗拉强度宜选用1550帕。610B钢丝绳的安全系数根据煤矿安全规程规定，钢丝绳的安全系数应符合下式M升降人员和物料9205MHC升降物料7式中提升钢丝绳的悬垂长度，M。HCC钢丝绳数目选择落地摩擦式提升机的钢丝绳树木以24绳为宜。B尾绳的选择目前，绝大多数使用多绳摩擦式提升机的矿井，都由原来选用扁钢丝绳作平衡尾绳而改为使用圆股钢丝绳作平衡尾绳。新建的矿井，设计中也已全部选用圆股钢丝绳作平衡尾绳。这主要是因为扁钢丝绳生产效率低、供应困难。选用圆股钢丝绳作平衡尾绳时，以多层股（不旋转）圆股钢丝绳中的187和347两种结构较为合适。但目前这两种产品尚不能满足需要，因而当供应困难时，也可选用普通圆股钢丝绳，如选用619和637等。应注意的是，选用钢丝绳股中的钢丝不可过细，并应尽可能选用镀锌钢丝绳，以提高使用寿命。当采用两条平衡尾绳时，可以选用左向交互捻和右向交互捻的钢丝绳各一条。A主导轮直径D的确定根据煤矿安全规程规定，主导轮直径D应符合式无导向轮80D第8页共39页有导向轮10DD式中主提升钢丝绳直径，MM；主导轮直径D除应符合上述规定外，还应按摩擦衬垫的许用比压Q来校核，即SXPQN式中主导轮上升（重载）侧钢丝绳静张力，N；S主导轮下降（重载）侧钢丝绳静张力，N；XQ摩擦衬垫的许用比压，取Q4201帕主绳数目。PN根据经验，现有3米以下提升机改造后的主导轮直径D可取为滚筒直径（M）主导轮直径（M）20202252525283030325C钢丝绳间距NA205NAMD天轮直径W1WDE钢丝绳在摩擦衬垫上的围包角当井深大于300米时，取0218如图11（A）、（B）。当井深小于300米时，取07236A如图11（C）、（D）。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图11正常包围角A（井深大于30M）特殊加大包围角A（井深小于30M）缠绕式提升机摩擦衬片上的包围角选择2多绳摩擦式提升设备多绳摩擦式提升设备可分为塔式和落地式（KJM和JKMD型多绳摩擦轮提升机）。多绳摩擦提升机的井架一般多采用钢结构四斜腿井架。放绳挂罐后在主绳张力水平分力作用下，使井架产生弹性变形、井架有倾斜现象。一般井筒采用冻结施工，井架基础随着井筒冻结层解冻变化。基础会产生少量下降。井架在受主绳张力作用下基础下沉不均衡也会使井架倾斜。由于井架倾斜、天轮轴心线相对位移，这种位移一般在投入使用初期产生，并渐渐逐于稳定。另外，天轮绳槽摩擦衬垫一般采用国内产品尼龙1010、进口K25，由于衬垫是磨损材料，从初期使用到更换之前，即剩余厚度为钢丝绳直径一半之前，提升绳落绳点向绞车房方向渐变位移，一般位置变化范围030MM。多绳提升机由于使用了数根钢丝绳代替一根钢丝绳。钢丝绳的直径变小了，摩擦轮的直径因而变小，但由于有多根钢丝绳，所以摩擦轮变为摩擦筒，宽度稍有加宽。设采用N根钢丝绳，则多绳与单绳提升机钢丝绳直径间有如下关系1NDM同理，摩擦筒（主导轮）直径1ND多绳摩擦提升机如图12所示第10页共39页1主导轮2天轮3提升机钢丝绳4提升容器5尾绳1主导轮2天轮3提升机钢丝绳4提升容器5尾绳图12多绳摩擦提升机主轴装置的特点它与缠绕式提升来代替木衬，由于摩擦提升是靠摩擦力来传递动力的，所以衬垫挤压固定在筒壳上。摩擦衬垫形成衬圈，其上再车出绳槽，初车时槽深为1/3绳径，槽距（即绳心距）约为绳径的10倍利用熟知的柔索欧拉公式可知，摩擦轮两侧钢丝绳拉力的极限比值为1122UAUAFEE或式中自然对数的底，等于271828；E钢丝绳对于摩擦轮的围包角；A钢丝绳与衬垫间的摩擦系数，通常取02UU当钢丝绳拉力比大于上式右端所给出的数值时，钢丝绳对摩擦轮产生相对滑动。为12F了避免这种滑动，两侧拉力不能达到其极限比值，而应有一安全系数，式改写为212UAE若考虑防滑而加入防滑安全系数，则有121UAF下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763或者21UAFE式中防滑安全系数，如果式中和仅计及静力，则得防滑安全系数；如果计算12F和时考虑了惯性力的影响，则得动防滑安全系数。我国煤矿设计规范规定1F2D517DI有些国家不按拉力差来考虑防滑，而是把两侧的拉力比的极限值控制在15以内，即125F在某些特殊情况，例如进行紧急制动时，可能产生超前滑动，即钢丝绳的运动速度大于摩擦轮槽处的线速度，此时的防滑安全系数为12UADEF煤矿安全规程规定，紧急制动时不能产生滑动，即1。D当下放重物进行紧急制动时，更容易继发性滑动。13提升机的制动装置的功用、类型提升机的安全运行,很大程度上取决于制动器的工作可靠性。从狭义可靠性理解,盘式制动器包含不可维修因素，如制动弹簧失效之后,影响制动力矩，需要更换新弹簧才能使制动器可靠性达到原有水平；闸瓦与闸盘之间摩擦系衰减，也只能靠更换新闸瓦方能维持原有可靠性水平。从广义可靠性理解,盘式制动器含有可维修因素，如闸瓦磨损后产生的间隙增大，经调整便可达到原有可靠性液压站零件发生故障，修理后也能使制动器可靠性达到设计水平。由此可知，制动器的工作可靠性是固有可靠性和使用可靠性的综合反映。固有可靠性是由制动器设计制造及材料等因素决定的，在制动器产品出厂时便已明确，使用可靠性则是装、维护及操作等因素决定的，它反映了制动器固有可靠性在实际运行中的发挥程度。因此，固有可靠性的体现,受使用可靠性的限制，固有可靠性再高，使用可靠性却较低，制动器的实际工作可靠性依然不会高。制动装置提升机提升绞车的重要组成部分之一，直接关系着提升机设备的安全运行。它由两部分组成制动器通常称做闸和传动装置。制动器是直接作用于制动轮或制动盘上产生制动力矩的机构，传动装置是控制并调节制动力矩的机构。第12页共39页131制动装置的功用制动系统是提升机不可缺少的重要组成部分。是提升机最关键也是最后一道安全保障装置，制动装置的可靠性直接关系到提升机的安全运行。制动力矩不足是导致提升设备过卷、放大滑等事故的直接因素。1在提升机停止工作时能可靠地闸住提升机，即正常停车；2在减速阶段及下放重物时,参与提升机的控制，即工作制动；3当发生紧急事故或其他意外情况时，能迅速而合乎要求地闸住提升机，即安全制动；4双滚筒提升机在更换水平、调节钢丝绳长度时，能够闸住提升机的游动滚筒而松开固定滚筒。132制动装置的类型制动装置中的制动器按结构分为块闸角移式或评移式和盘闸；传动装置按传动能源分为油压液压、压气气动及弹簧等。KJ型23M和BM型提升机使用油压角移式制动装置。KJ型46M和HKM3型提升机使用压气平移式制动装置。JKA型提升机使用液压综合式制动装置。XKT型、JK型、GKT型2M、JKD型、JKM型、JKMD型提升机使用液压盘式制动装置。矿用提升绞车使用手动角移式制动器作为工作制动重锤电磁铁丝杠螺母操纵的角移式制动器或重锤电力液压推杆操纵的平移式制动器作为安全制动，但新系列JT型1216MJKM（JKMD）型提升绞车则使用液压盘式制动装置。14提升机型号的选用及制动器的设计类型141提升机的选用JKMD型（45米4多绳摩擦轮）提升机是基于挠性体摩擦传动原理实现的。它利用提升钢丝绳与驱动共同滚筒之间的摩擦力拖动提升容器在井筒中往复运行，加之采用多根钢丝绳共同承担载荷的方式，因而多绳摩擦提升机具有以下优点1提升机体积小；2钢丝绳断绳的危害性减小；3提升高度大。142制动器的设计类型盘式制动器是近年来应用较多的一种新型制动器，它以其独特的优点及良好的安全下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763性能被广大用户认可。我们见过的带碟刹的摩托车，就是盘式制动器最简单的应用。它的制动原理与鼓闸式、抱闸式制动器的原理相同，仍为摩擦式制动，但它却有别于老式的鼓闸式和抱闸式制动器，特别是在结合了液压系统和PLC控制之后，液压系统和PLC超强的控制性能为盘式制动器的应用提供了巨大的工作平台。1盘式制动器与其它类型制动器相比较，其优点是因多副制动器同时使用，即使一副制动器失灵，也不是影响一部分制动力矩，故可靠性高，操作方便，制动力矩可调性好，惯性小，动作快，灵敏度高；重量轻，结构紧凑，外形尺寸小，安装维护方便；通用性大等。由于制动器具有许多优点，所以它在现代多种类型提升机中获得广泛的应用。2盘式制动器的缺点对于制动盘和制动器的制造精度要求较高；对闸瓦的性能要求较高等。3液压盘式制动器作为最新开发出来的一种制动器，其发展前景远大，尤其是将液压电气控制结合在盘式制动器上，相信随着液压和电气技术的进一步发展，会更有利于盘式制动器的发展。第14页共39页第2章提升机制动装置的结构设计21制动装置的有关规定和要求按照煤炭安全规程及有关技术规范的规定，提升机绞车的制动装置必须达到下列要求。（1）提升机绞车必须装设司机不离开位置即能操纵的常用闸即工作闸保险闸即安全闸。保险闸必须能在紧急时自动发生作用。常用闸和保险闸共同使用一套闸瓦制动时，操纵部分必须分开。双滚筒提升机（绞车）的两套闸瓦的传动装置必须分开。（2）常用闸和保险闸必须经常处于良好的状态，保证灵活可靠。在工作中，司机不准离开工作岗位，也不准擅自调节制动闸。对具有两套闸瓦只有一套传动装置的旧双滚筒提升机（绞车），应加强闸瓦间隙和传动系统的检查和维护。（3）保险闸必须采用配重式或弹簧式的制动装置，除由司机操纵外，还必须具有能自动抱闸的作用，并且在抱闸同时使提升装置自动断电。常用闸必须采用可调节的机械制动装置。（4）提升机（绞车）除有（常用闸和保险闸）外，应加设定车装置，以便调整滚筒的位置（钢丝绳的长度）或修理制动装置时使用。（5）保险闸（或保险闸第一级）的空动时间（由保护回路断电时起至闸瓦刚刚接触到闸轮上的一段时间）压缩空气驱动闸瓦式制动器不得超过05秒，储能压缩驱动闸瓦式制动器不得超过06秒，盘式制动器不得超过03秒。保险闸施闸时，在杠杆和闸瓦上不得发生显著的弹性摆动。（6）提升机（绞车）的常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩和实际提升最大静载荷重旋转力之比（K），都不得小于3。（7）双滚筒提升机（绞车）在调整滚筒旋转的相对位置时（此时游动滚筒与主轴脱离连接），制动装置在各滚筒闸轮上所发生的力矩，不得小于该滚筒所悬重量（钢丝绳重量与提升容器重量之比）形成的旋转力矩的12倍。计算制动力矩时，闸轮和闸瓦摩擦系数根据实测确定，一般采用03到035；常用闸和保险闸的力矩应分别计算。（8）在立井和倾角以上的倾斜井巷，提升装置的保险闸发生作用时，全部机械的03减速度下放重载（设计额定的全部重量）时，不得小于15米每二次方秒；提升重载时，不得超过5米每二次方秒。倾角在以下是倾斜井巷，下放重载时的制动减速度不得小于075米每二次方秒，03提升重载时的制动减速度不得大于自然减速度。CA下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763MCASINCOS,GF2S式中重力加速度，M；G2井巷倾角，（）；0绳端载荷的运动阻力系数，一般采用010到0105。F摩擦轮式提升装置，常用闸或保险闸发生作用时，全部机械的减速度，不得超过钢丝绳的滑动极限（上提重物加速度阶段及下放重物减速度阶段的动防滑安全系数不得小于125，静防滑安全系数不得小于175）。下放重载时，必须检查减速度的最底极限。在提升重载时，必须检查减速度的最高极限。（9）制动器的工作行程不得超过全程的四分之三，必须留有四分之一作为调整时备用。司机操纵台制动手把的移动应当灵活，在抱闸位置时，应有定位器来固定手把，防止手把从抱闸位置自动向前移动。10制动轮的椭圆度在使用前（新安装或大修后）不得超过05至1MM；使用中如超过15MM时，应重新车削或换新的。22提升机制动器主要类型提升机的制动器包括工作装置即制动闸和传动装置,工作装置直接作用于制动轮，产生摩擦力矩；传动装置是工作装置产生或解除制动摩擦力的机构。因此，按工作装置装置结构区分，制动器可分为盘式制动器和块式制动器；按传动装置的动力源区分，制动器可分为液压式、气压式和弹簧式。目前，进口提升机和国产新型提升机大都采用液压盘式制动器，而旧提升机70年代以前产品多采用液压或气压块式制动装置，但近年也对这些制动器进行了较大规模的改造。221块式制动器块式制动器一般都是闸块压在提升机滚筒的制动轮上而产生制动力矩，出于闸块与制动轮的作用方式差别，块式制动器有角移式、平移式和综合式之分。图A是角移式块闸的原理图,两个闸瓦块始终绕基座上的固定铰接点转动，故名为角移式。当制动动力向上拉三角块杠杆时，杠杆的联动会产生连杆拉力，从而迫使块闸压向制动轮，产生制动力；当外动力使三角块向下压时，连杆的压力则使块闸分离开制动轮，即达到松闸的目的。图B是常见平移式块闸的原理图，两个闸瓦始终由一连杆在其中心铰接，连杆的另一端则与基座铰接。两个闸瓦块的端头用杠杆系统约束起来，在三角块杠杆是上提作用下，各连杆内部的拉力使两闸块压向制动轮，从而产生制动力；当三角块杠杆下放时，各连杆内部的压力迫使闸块与制动轮分离。由于闸块是在连杆第16页共39页转动时压向制动轮的，故闸块是整体平移运动，故称之为平移式。图C是综合式闸块的一种形式，由于闸块与角移杆铰接，又与基座连杆铰接，故有些相似于四连杆平行移动机构，但闸块压向制动轮的运动都是靠角移杠杆带动的，所以综合式块闸是介于角移式和平移式之间的一种闸块。块式制动器原理如图31所示制动力源制动力源工作制动弹簧工作制动缸安全制动缸块式制动器力学原理图（A）角移式；（B）平移式；（C）综合式A角移式；B平移式；C综合式图21块式制动器原理222盘式制动器盘式制动器是为了克服块式制动器的可靠性不高的缺点而发展的新型制动装置，目前国内外生产的提升机或提升绞车都使用了盘式制动器盘式制动器具有以下制动力矩可在较大范围内调节，而且容易调整；制动系统空行程小、动作快、响应速度快、灵敏度高；重量轻，外形尺寸小，结构紧凑；通用性好，可通过改变盘形闸的数量来满足不同绞车的制动要求；安全可靠性高，多副盘形闸同时工作，其中少数部分盘形闸失灵或故障，其余完好盘闸一般仍可刹住绞车；而且传动环节如管路破裂失、压断电等均可自动施闸。盘式制动器都是依靠碟形的预压缩恢复张力使闸块压向制动盘，从而产生制动力矩；当松闸时，向活塞腔内注入压力油，压力油推动活塞后移并压缩碟形弹簧，带动闸瓦离开制动盘，从而实现松闸。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763目前国内外提升机使用的盘式制动器形式多样，主要有前腔式盘形闸，后腔式盘形闸单缸双作用盘形闸，以及钳式盘形闸。盘式制动器原理如图32所示图22盘式制动器原理图目前，国内进口的安全盘式制动器主要来自德国、法国。各国生产的盘式制动器原理上基本相同，都是碟簧上闸、液压松闸，高压油通过液压泵站产生，但是结构上有些差异，从而性能也略有不同。23盘式制动器的结构及工作原理231盘式制动器的布置方式盘式制动器又称盘型闸，它与闸块不同，其制动力矩是靠盘瓦沿轴向两侧压向滚筒上的制动盘而产生的。为了使制动盘不产生附加变形，主轴不承受附加轴向力，因而盘式制动器都成对地装设使用，每一对盘式制动器叫做一副，如图所示。根据所需制动力矩的大小，一台提升机可以同时布置两副四副或更多副盘式制动器。盘式制动器的布置方式如图23所示第18页共39页A管B管A管B管A管B管（A）BC图23盘式制动器的布置图232盘式制动器的结构盘式制动器的结构如图所示。两个制动油缸3位于滚筒制动盘的两侧，均装在支座2上。支座2为整体铸钢件，一副盘式制动器通过支座及垫板1用地脚螺栓固定在基座上。制动油缸3内装有活塞5柱塞13调整螺栓6螺钉7盘式弹簧4及弹簧套筒8等。筒体9衬板11和渣瓦15一齐可沿支座的内孔往复移动。闸瓦与衬板的连接，可用铜螺钉连接或用黏结剂粘贴，但大多数是以燕尾槽的形式将闸瓦固定在衬板上。在使用中当闸瓦磨损或闸瓦与制动盘的间隙过大时，可用调整螺栓6调节筒体9的位置，使闸瓦间隙保持在115MM。柱塞13与销子14的连接采用榫槽结构，在拧动螺钉7时不致使柱塞13转动，以便调整闸瓦间隙。压向制动盘的制动力，由盘式弹簧产生。解除制动力，靠线油缸内充入油液而向右推动活塞5，压缩盘式弹簧来实现。螺钉12是放空气用的。在第一次向制动油缸3充油，或在使用中发现送闸的时间教长时，可将放气螺钉12旋松，把制动油缸中的空气排出，以免影响制动油缸的正常工作。塞头20是排油用的。在使用中制动油缸可能有微量的渗油，因而要定期将塞头20旋开排油。在排油时，应避免渗出的油玷污闸瓦及制动盘。盘式制动器的结构如图24所示下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图24盘式制动器的结构图24制动器的设计计算滚筒直径455米241确定在工作状态下所需要的制动力盘式制动器的基本参数如表21所示表21盘式制动器的基本参数确定工作所需要的制动力三角块杠杆下放时，各连杆内部的压力迫使闸块与制动轮分离。由于闸块是在连杆转动时压向制动轮的，故闸块是整体平移运动，故称之为平移式。图C是综合式闸块的一种形式，由于闸块与角移杆铰接，又与基座连杆铰接，故有些相似于四连杆平行移动机构，但闸块压向制动轮的运动都是靠角移杠杆带动的，所以第20页共39页综合式块闸是介于角移式和平移式之间的一种闸块。围包角0183741工作参数提升高度59米提升速度（提物）1/米秒有效载物（提物）32吨2超载计算1质量的确定提升钢丝绳悬垂长度提升时在井下1624L米在井上3米尾绳悬垂长度提升时在井下217L米在井上463米主绳提升单位重量908千克/米钢丝绳根数1Z尾绳单位重量4千克/米绳数2钢丝绳重量S1212333405780279SSLGZLGZSAA吨吨吨吨吨吨从主导轮到导向轮钢丝绳重量316841吨钢丝绳重量120SU吨下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763有效载重325N吨空箕斗40吨2运行载荷有载重1327AU吨无载重05B吨3天轮主导轮电机转子和联轴节的变位重量计算A、天轮数量Z8天轮直径46SD米惯性矩2975J吨米相对钢丝绳中心的变位重量2418/SSSJGD吨（）Z个天轮的变位重量149SGAZ吨B、主导轮按钢丝绳中心计算的主导轮直径5DT米惯性矩213J吨米变位重量24697/TGD吨（）电机转子惯性矩21J吨米变位重量247/MD吨（）4运动部分的重量如表22所示表22矿井提升机的部分工件重量项目有效载重（吨）无效载重（吨）钢丝绳1S231231钢丝绳2229229第22页共39页有效载荷N325325提升容器FWG40254025天轮SZA14491449主导轮T2569725697电机转子M54945494滚筒与天轮之间绳SS421120889总重量217639钢丝绳滑动极限的计算A、下降时加速度21FW1SGSEUAGAA24059327981746米/秒B、提升时加速1122FWSGSEUEAGAA2405932798174米/秒C、空运行时加速度123FSGSEAGA24059981742米/秒围包角01839E表23钢丝绳与摩擦轮包围角基本参数下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763弧度1025围包角角度E1750972151801002191851032241901052291951082342001112392051142452101172502151202562201222615相对于滚筒轴中心制动力的确定A、运动制动力制动安全系数3FSUGA倍因此3279816F最小千牛顿下降时工作超载的情况所需要的制动减速度125FFGMA米/秒所以250893781634FU最小千牛顿工作制动所允许的最小制动力F最小963千牛顿B、安全制动力SCHA、下降时减速度，制动力11SCHF极限值125SCH米/秒米秒第24页共39页（钢丝绳滑动极限）1091SCHFMUGA极限值52837981634千牛顿123092SCH千牛顿千牛顿B、提升时的加速度减速度，制动力2SCH2SCHF极限值（钢丝绳滑动极限）0921MUGAC、空载时加速度减速度，制动力3SCH3SCHF极限值（钢丝绳滑动极限）32SCHMSUGA5176390818千牛顿D、极限值1634SCHSCHFKNF12323468059SCHSCH千牛顿千牛顿千牛顿千牛顿由于上述的要求不能被满足，所以使用了安全制动器以保证对于所有的提升机工作方式采用的恒定减速度。215米/秒C、作为停车闸的安全制动器（制动器安全系数）3SSFUGA下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763因此32798163SFUGA千牛顿242确定制动器数量1确定使用8SM7622型盘式制动器释放空间最小1毫米最大2毫米（需要调节）制动力发生器装置的弹性拉力包括效率最大释放间隙MAX14F千牛顿最小释放间隙IN0千牛顿整个间隙释放力I8L千牛顿活塞直径5D厘米活塞面积24LDA267LA厘米制动盘直径MM参数如表24所示表24制动盘直径参数制动器直径尺寸350400410450460500560630700注括号内为非优先选用尺寸2确定制动闸的数量Z工作制动闸所需要的制动力MIN963F千牛顿取MIN24510FTBDZA10Z制动装置之规定E27L41119工作制动闸和安全制动闸可以作为停车制动使用，它们相对钢丝绳中心的工作制动力和安全制动力FS50112496千牛顿静态安全系数30278FFSUG第26页共39页在超负荷下降时，工作制动闸产生的制动减速速度为2219632781/15/0FUGAM米秒米秒3安全制动控制器安全制动闸使提升机在任何工作状态下其减速度保持在恒定不变，2/米秒这个值低于第一部分中使用钢丝绳滑动的减速度。215/米秒制动控制器保证钢丝绳有效直径所需要的制动力。准确的减速度12032798154/SCHSFUGM米秒4如果一个制动器发生了故障，根据TSA超载运行的静态安全系数3976至少要达到15，其减速度应符合下面之说明。下表为提升机工作状态下的参数如图25所示表25提升机工作状态下的参数工作状态下降负载提升负载空箕斗减速度SCH超载U质量M安全制动力SCHF215米/秒327吨2089吨634千牛顿1SCHMUGA215米/秒327吨2089吨634千牛顿1SCHMUGA215米/秒02吨17639吨262千牛顿2SCHMUGA1工作制动工作制动的制动力968720FKN静态安全系数1532SUG下降时的减速度21879864/0FAM米秒2用作固定闸的安全制动闸制动力2FSKN下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763静态安全系数2715FS3在安全制动的情况下制动控制器能对制动器的故障进行补偿。根据第三节计算，下降运行时，安全制动所需要的最大制动力为634千牛顿，由于她比总的有效制动力872千牛顿要小，它可以由制动控制器进行调节。5如果减速度达不到，就要预先调节安全制动力，使它达到第3节中对下215/米秒降运行计算得到的保险制动力，这样它才能正常控制。634SCHFKN利用恒定制动力可以得到如下的减速度值如表36所示表26在恒定制动力下提升的减速度工作状态下降负载提升负载空载超载U质量M安全制动闸的制动力1SCHF减速度1SCHA327吨20889吨634千牛顿125SCHFUGM米/秒327吨20889吨634千牛顿12457SCHFUGM米/秒02吨17639吨634千牛顿2136SCHFUGM米/秒在液压装置中，产生所需要的恒定剩余压力计算如下（钢丝绳有效直径的安全制动力）634SCHFKN2634571910TSCSBDPKNZA根据下图的压力/制动力曲线可以发现对制动力，其剩余压SCHP压力/制动力曲线如表27所示表27压力/制动力曲线第28页共39页箕斗提升机制动释放间隙的调定值制动控制器停车上的剩余压力制动力传动装置的制动力千牛顿，蓄能器压力。72ASCHPM48AP释放间隙1毫米，制动器的制动力有4MPA到。76SCHMPA盘式制动器的性能参数包括制动力矩、弹簧刚度、液压站油压等。另外制动器的强度参数还有支架强度、螺栓强度、液压缸强度等。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第3章制动器的工作可靠性评定31盘式制动器的安装要求及调整311盘式制动器的要求（包括零部件）（1）盘式制动器应符合标准的要求，并按照经规定程序批准的图样及技术文件制造；（2）盘式制动器应符合煤矿安全规程的规定；（3）配套件应符合现行标准或技术文件的规定；（4）凡本标准未予规定的铸、锻、焊、加工和装配等通用技术要求，均应符合现行国家标准或行业标；（5）闸瓦的技术性能应符合JB372184中第2章的规定；（6）碟形弹簧的工作极限负荷、工作极限负荷下的变形量、在I点的计算应力及强压处理负荷等主要技术参数应符合JB381284中13的规定，技术要求应符合B381284中第2章的规定；（7）产品应装设放气装置；（8）产品装配后，活塞和闸瓦在设计油压下应同时动作，不应有爬行、卡住现象；（9）在无负荷条件下，盘形制动器活塞最低动作压力不得超；03AMP（10）在设计油压下，盘形制动器闸瓦的行程与设计行程的差值不得大于设计行程的10；（11）产品装配后在125倍设计油压下保持10MIN，各密封处不显油迹；（12）盘式形制动器油缸密封件寿命不低于3个月或提升4X10次；（13）产品现场安装、调整和试验时，应符合TJ231六的有关规定。312盘式制动器闸瓦间隙的调整装配盘式制动器闸瓦时的有关要求和调整方法如下（1）闸瓦与制动盘的间隙新的为1MM；使用中的不大与2MM。安全规定闸盘偏摆最大15MM规程要求05MM。由于偏摆大造成闸开关误动作，无法正常生产。经多次调试效果不理想，有的不得不降低动作范围。（2）安装闸瓦时，应首先检查和实验闸瓦衬板中部的孔和筒体上的销子直径，它们的配合必须是滑动配合。如装配时太紧，必须将衬板孔修刮，否则以后去下来是很困难的。同时，将它们清洗后其滑动面要涂上防锈漆，以免锈死不易取出。（3）为了使闸瓦获得良好的摩擦接触面，应将试装后的闸瓦取下，以衬板为基准刨削闸瓦，直到刨平为止。（4）调整闸瓦间隙时，应根据实际情况首先将两个提升容器提至适当的位置（通常第30页共39页是将固定滚筒所带的重载容器放置于井底罐座上，或者将两个空载的容器提升至井筒中相遇的位置），用定车装置将滚筒锁住，然后向制动油缸充入压力油，使盘型制动器处于全松闸状态，用塞规测量闸瓦与制动盘之间的间隙。测量闸瓦间隙，一般将闸瓦间隙调整在115MM范围内。调整闸瓦间隙时，一副制动器的两个闸瓦应同时进行。调整好后，应进行闸的试运行，并重新测量闸瓦间隙，如有变化时应进一步调整。（5）为了避免损坏活塞上的密封圈而产生的漏油现象，盘式制动器在安装或大修后第一次调整闸瓦间隙时，必须首先将调整螺栓向前拧入，使闸瓦与制动盘贴合，然后分三级进行调整第一次充入等于最大工作油压值的1/3的油压，制动器盘式弹簧受油压作用被压缩一个距离，随之将调整螺栓向前拧入一些，推动闸瓦向前移，直到与制动盘相贴合；第二充入最大工作油压值的2/3的油压，调整方法与第一次相同；最后充入最大工作油压值油液，调整到使闸瓦与制动盘保持1MM间隙为止。（6）更换闸瓦时要注意不要全部换掉，那样会造成由于新闸瓦接触面积小而影响制动力距，应逐步地交替更换，即先更换一副制动器的两个闸瓦，让它们工作一段时间，使其接触面积达到要求之后，再更换另一副制动器的闸瓦。这样既保证提升机运行的安全，又不影响矿井生产。提升机的安全运行，很大程度上取决于制动器的工作可靠性。从狭义可靠性理解，盘式制动器包含不可维修因素,如制动弹簧失效之后，影响制动力矩，需要更新弹簧才能使制动器可靠性达到原有的水平。从广义可靠性理解，盘式制动器又含有可维修因素，如闸瓦磨损后产生的间隙增大，经调整便可达到原有可靠性；液压站零件发生故障，修理后也能使制动器可靠性达到设计水平。由此可知，制动器的工作可靠性是固有可靠性和使用可靠性的综合反映。固有可靠性是有制动器设计制造及材料等因素所决定的，在制动器产品出厂时便已明确；使用可靠性则是安装、维护及操作等因素决定的，它反映了制动器固有可靠性在实际运行中的发挥程度；因此，固有可靠性的体现，受使用可靠性的限制；固有可靠性再高，使用可靠性却较低，制动器的实际可靠性依然不会高。制动器的固有可靠性和使用可靠性的串联乘积，体现了制动器的工作可靠性，即WIAR式中制动器的工作可靠性；WR制动器的固有可靠性；I制动器的使用可靠性。A32制动器的故障模式及可靠性图框提升机制动器的故障，是指制动器未能达到设计规定的要求如制动力矩不足或制动减速超限，因而完不成规定的制动任务或完成的不好。盘式制动器有许多故障，但并不下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763是所有故障都会造成严重后果，仅是其中一些故障会影响制动器功能或造成事故损失。因此，在分析制动器故障的同时，还需要对故障的影响或后果进行评价，这称为故障模式和影响分析FMEW。制动系统中包括功能件、组件和零件。所谓功能件是指由几个到几百个零件组成的，具有独立功能的子系统，例如液压站、盘闸、控制台；组件是由两个以上的零部件构成的并在子系统中保持特定功能的部件，如电磁阀、电液调压装置；零件是指无法继续分解的具有设计规定的单个部件。一般情况下，零件故障都可能导致制动器的故障。制动系统的故障模式通常可从四个方面考虑；运行过程中的故障，规定时间内无法启动，预定时间内无法停车，制动能力降级或受阻。制动系统的各类故障大致表现为如下1闸瓦间隙超限；2制动器漏油；3活塞卡死；4弹簧疲劳或断裂；5闸瓦贴闸比良；6闸瓦不松闸；7残压过高；8最大油压过低；9油压不稳；10闸盘污染；11控制闸不灵；12电器故障；13制动力矩不足；14闸瓦不合闸；15闸瓦摩擦系数过低；16油温超限。显然上述故障中的“闸瓦不合闸”和“制动力矩不足”等故障将直接引发制动器致命性故障，应倍加注意。近年在实际使用中，已多次发生盘式制动器刹不住车引发的“放大滑”事故，造成很大的经济损失。为保障盘式制动器的工作可靠性，现在已经研制出盘式制动器自适应控制补偿增压装置，能够在制动器制动力矩意外降低而刹不住车时，补偿制动力矩，增大制动力，确保提升机安全停车，这种补偿装置已在一些提升机上使用。对于像制动装置这样复杂系统，为了说明子系统间的功能传输情况，可用可靠性图框表示系统状况。从图框中可以清楚地看出系统、子系统与元件之间的层次关系，系统及子系统之间的功能输入、输出、串联和并联关系。盘式制动装置的可靠性图框如图31所示图31制RIFWRDBRK/N副闸动器的可靠性图框弹簧可靠性；摩擦可靠性；维护可靠性；电磁阀可靠性；TRFWRD第32页共39页闸盘抗污染可靠性；液压站整定可靠性；闸同步可靠性BRRRR33制动器的优化设计及工作可靠性评定从图41可见，制动装置各单元之间常常表现为串联关系，只有液压站的动力部分是冷储备关系，而多副盘闸的制动力矩则是表决状态关系或简化为并联关系，这些复杂的功能关系使制动装置的可靠性评定比较复杂。在实际工作中，制动装置可靠性评定分为现场可靠性评定和理论可靠性评定。现场可靠性评定是通过收集现场运行提升机的寿命数据，对制动器的MTBF、和寿命分布做分析计算。显然，现场可靠性评定是具有全面性，方法简单；而理论可靠评定则过于抽象，但却有指导意义。331设计变量图32与制动钳、制动盘和摩擦片相关的设计变量液压盘式制动器的优化设计变量主要选择影响上述优化目标的主要零部件的主要尺寸参数，涉及手柄、制动泵、制动钳、摩擦片和制动盘等，制动钳结构参数、QL，见图42；制动盘结构参数、，见图4；摩擦片结构参数、QDZPODZHMPBIR。MPOR332优化策略方案优化在制动器开发中所处的位置及进行方案优化的主要流程见图43图中虚框为方案优化阶段，优化计算平台采用浙江大学机械设计研究所开发的广义优化系统平台，采用改进的差分进化DIFFERENTIALEVOLUTION，DE算法进行优化。DE算法是一种类似于遗传算法的进化算法，但它不需要对变量进行二进制编码，只有交叉和遗传算子，没有变异算子，具有算法简单、收敛性好和全局搜索能力强等优点。DE算法4的基本过程如下1初始种群种群规模N，最优个体记为B。优化计算流程及在产品设计中的位置如图43所示下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图33优化计算流程图2种群进化对每个个体随机从种群中选4个个体A、B、C、D，计算它们之间IX的差异量；根据交叉率CR决定进行交叉或遗传，ABCDCDBCDD其中交叉算子为新个体，这里F为变异倍数，主要用来控制进化速度；TABD种群更新，计算新个体的适合度，如果优于，则用替换，否则保留。IXTIXI3收敛条件经过N次进化后结束，取最优个体B为最优方案。影响DE优化效果的控制参数主要是种群规模N、交叉率CR和变异倍数F，此外计算差异量的个体数、种群更新策略和收敛条件对优化效果也有较大的影响。34制动器的维护可靠性评定我们从实践中可以体会到，维护良好的制动器一般情况下都能够发挥应有的功能作用，而维护不善的制动器则往往潜伏事故隐患。从制动器的故障模式分析不难看出，保证制动器的固有可靠性的主要维护工作包括1制动闸瓦与闸盘间隙的调整；第34页共39页2闸盘污染控制；3液压站油压整定及残压限制。在以上三项维护工作中，若有一项维护工作未做好，都会影响制动器的可靠性发挥，因此，维护可靠性是这三项单元的串联组合，即MBDHR式中闸瓦同步贴闸可靠性；BR闸盘污染可靠性；D液压站残压可靠性。H贴闸可靠性是指制动器所有制动闸同步贴闸的能力；若贴闸同步能力差，则制动力矩达不到设计值，固有可靠性保障能力差。闸盘污染可靠性指的是污染闸盘与闸瓦摩擦制动力矩不减值的能力；残压可靠性则是指液压站残压不超过规定值的能力。由于当前维护工作和结构设计中对盘闸污染都给予高度重视，所以发生非人为污染的概率非常小。残压可靠性与液压系统故障和电液阀调整、阀弹簧的抗疲劳能力有关。因此，维护可靠性的重点在于闸瓦间隙调整而影响的贴闸可靠性。一般情况下，制动闸不同步的原因在于闸瓦间隙差别和油缸阻力差别。贴闸油压的离散程度能够反映制动闸的贴闸可靠性，贴闸油压越集中，同步贴闸数目越大，贴闸可靠性也越高；反之，贴闸油压愈分散，贴闸同步性愈差，贴闸可靠性也愈低。若在合闸过程中，瞬时贴闸的闸瓦数为，则贴闸可靠性为IBRN衡量贴闸可靠性高低的指标可用每个瞬间贴闸可靠度的平均值来表达，即1BIIT示中贴闸序列样数。TN表41和表42是某矿主井和副井制动器贴闸可靠性统计，从中考核得主井制动器的，副井制动器的