毕业设计（论文）-提升机制动系统(液压盘式制动器)设计【全套图纸】.doc

论文题目：提升机制动系统设计专题：液压盘式制动器设计全套图纸，加全套图纸，加153893706提升机制动系统提升机制动系统(液压盘式制动器液压盘式制动器)设计设计摘摘要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(4.5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：关键词：提升机；多绳摩擦；制动器；设计；液压传动。AbstractCurrentlymanyofourcoalminehasturnedtodeepmining.Minecoalupgradingequipmentasthekeyequipmentholdsanimportantpositioninmechanizedproductionofthemine.ThebrakesareoneoftheimportantcomponentsofadirectbearingonHoistthesafeoperationofequipment.Multi-ropefrictionhoistwithsmallsizelightweightsafereliableandstrongabilitytoupgradeapplytothedeeperminehoist.InthispaperthebrakingsystemforJKMDtype(4.5metersoverfour-ropefrictionround)hoisthavebeendesigned.InthehoistbrakeselectionprocessbecauseinrecentyearsdiscbrakeisusedinthenewbrakesItsuniquestrengthsandgoodsafetyperancerecognizedbythemajorityofusers.EspeciallyinthelightofthehydrauliccontrolsystemandthePLCHydraulicSystemandPLCsuperperanceofthediscbrakeprovidesatremendousplatforthework.BrakediscbrakingforceandrelyonthefueltankfilledwithoilthatdrivesthepistontocompressspringtoachieveDisc.Hydraulicdiscbrakesasthelatestdevelopmentofabrakewhichhasmanyadvantages.Thereforeitinamodernaircrafttypestoupgradegainwiderapplication.Itisthebrakingforceflexibilitystabilityhighsensitivityonproductionsafetyisofgreatsignificance.Keywords:HoistMulti-ropefrictionBrakeDesignHydraulicdrive.目目录录第第1章章矿井提升设备概述矿井提升设备概述.11.1提升机的定义.11.2提升机的分类.11.2.1按用途分.11.2.2按拖动方式分.11.2.3按提升容器类型分.11.2.4按井筒的倾角分.11.2.5按提升机类型分.11.3提升机的制动装置的功用、类型.71.3.1制动装置的功用.81.3.2制动装置的类型.81.4提升机型号的选用及制动器的设计类型.81.4.1提升机的选用.81.4.2制动器的设计类型.9第第2章章提升机的选型计算提升机的选型计算(4.5米米4多绳摩擦轮多绳摩擦轮).102.1工作参数.112.2速度图.112.3变位重量.132.4力图.132.5等效力：.152.6启动力矩与等效力的比例：.162.7有效功率：.162.8电机最大轴功率及选型：.162.9液压站工作原理.172.9.1提升机液压站系统.172.9.2液压站系统原理图.172.9.3控制电路图.18第第3章章提升机制动装置的结构设计提升机制动装置的结构设计.203.1制动装置的有关规定和要求.203.2提升机制动器主要类型.213.2.1块式制动器.213.2.2盘式制动器.223.3盘式制动器的结构及工作原理.233.3.1盘式制动器的布置方式.233.3.2盘式制动器的结构.243.4制动器的设计计算.253.4.1确定在工作状态下所需要的制动力.253.4.2确定制动器数量.313.4.3碟型弹簧的选型计算.353.4.4制动器液压缸的结构与设计计算.413.5制动器的强度校核.493.5.1制动力整定计算.493.5.2液压站油压整定计算.51第第4章章制动器的工作可靠性评定制动器的工作可靠性评定.534.1盘式制动器的安装要求及调整.534.1.1盘式制动器的要求（包括零部件）.534.1.2盘式制动器闸瓦间隙的调整.534.2制动器的故障模式及可靠性图框.554.3制动器的优化设计及工作可靠性评定.564.3.1设计变量.564.3.2优化策略.574.4制动器的维护可靠性评定.58第第5章章结论结论.60总总结结.61英文原文英文原文.62中文翻译中文翻译.71参考文献参考文献.77致致谢谢.78矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第1页共78页第第1章章矿井提升设备概述矿井提升设备概述1.1提升机的定义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。1.2提升机的分类提升机的分类1.2.1按用途分按用途分(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)。1.2.2按拖动方式分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。1.2.3按提升容器类型分按提升容器类型分分为箕斗、罐笼、串车等提升设备。1.2.4按井筒的倾角分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025035内。近年来大型斜井提升多采用胶带输送机。1.2.5按提升机类型分按提升机类型分(1)单绳缠绕式提升设备矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第2页共78页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。1)KJ型(23m)和BM及JKA型单绳缠绕式提升机KJ(23m)型单绳缠绕式提升机是我国在19581966年生产的仿苏BM-2A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。(A)KJ型(23m)提升机代号意义以KJ22.51.2D-20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)；2.5-滚筒名义直径，m；1.2-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。(B)KJ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。(C)JKA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。2)KJ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；(b)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；矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第3页共78页(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。610(b)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9.20.0005mHc升降物料7.20.0005mHc式中提升钢丝绳的悬垂长度，m。Hc(c)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80Dd矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第4页共78页有导向轮100Dd式中主提升钢丝绳直径，mm；d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：sxpssqqndD式中主导轮上升（重载）侧钢丝绳静张力，N；ss主导轮下降（重载）侧钢丝绳静张力，N；xsq摩擦衬垫的许用比压，取q=；420010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）2.02.02.83.03.03.25(C)钢丝绳间距nA200250nAmm(D)天轮直径w100wdmm(E)钢丝绳在摩擦衬垫上的围包角当井深大于300米时，取：00220180如图1-1（a）、（b）。当井深小于300米时，取：002702360aa如图1-1（c）、（d）。矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第5页共78页正常包围角a（井深大于300mm）特殊加大包围角a（井深小于300mm）图图1-1缠绕式提升机摩擦衬片上的包围角选择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：1nddmmn同理，摩擦筒（主导轮）直径：1nDDmmn矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第6页共78页多绳摩擦提升机如图1-2所示：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尾绳图图1-2多绳摩擦提升机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13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1122uauaFeFFeF或式中自然对数的底，等于2.71828；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=0.2uu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。12FF为了避免这种滑动，两侧拉力不能达到其极限比值，而应有一安全系数，式改写矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第7页共78页为212(1)uaFFFe若考虑防滑而加入防滑安全系数，则有122()(1)uaFFFe或者212(1)uaFeFF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1F2F计算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1F2Fd范规定1.251.75di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1.5以内，即：121.5FF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121(1)uadFeFF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。1.3提升机的制动装置的功用、类型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矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第8页共78页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。1.3.1制动装置的功用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。1.3.2制动装置的类型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(1.21.6m)JKM（JKMD）型提升绞车则使用液压盘式制动装置。矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第9页共78页1.4提升机型号的选用及制动器的设计类型提升机型号的选用及制动器的设计类型1.4.1提升机的选用提升机的选用JKMD型（4.5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。1.4.2制动器的设计类型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。矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第10页共78页第第2章章提升机的选型计算提升机的选型计算(4.5米米4多绳摩擦轮多绳摩擦轮)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(4.5米4多绳摩擦轮)提升机，对其制动系统进行设计。下表2-1为JKMD型提升机(图2-1)的型号及相关数据：表表2-1提升机的相关参数提升机的相关参数型号名称单位JKMD-4.54摩擦轮直径钢丝绳根数钢丝绳最大静张力差钢丝绳最大静张力钢丝绳最大直径钢丝绳间距最大提升速度天轮直径质量(不包括电气部分)m根KNKNmmmmmsmt4.5427093045350144.5图图2-1JKM（JKMD）型多绳摩擦轮提升机）型多绳摩擦轮提升机矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第11页共78页2.1工作参数工作参数有效载荷32500kgNm井筒深度：602.4m提升距离600mFs提升速度15msFv加速度b21ms减速度v21.2ms主导轮直径4.5mTD主导轮转速60601563.74.5FTVnTDrmin爬行距离0ss爬行速度0 xv停止时间28spt提升绳长度820m尾绳长度640m提升绳重量49.08kgm尾绳重量49.08kgm带悬挂装置箕斗重量4000kg抛物线段变加速度系数EPFVV如无抛物线段12.2速度图速度图加速时间：12151151EPFbbbbvvtGtGaas矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第12页共78页抛物线段加速时间：(1)20Fbpbvta减速时间：121512.512FVVVFvtttaAs爬行时间：0sssstv加速度行程：10.51515112.52FbGbGsvtm具体加速度如图2-2所示：图图2-2提升机加速度提升机加速度变加速度行程：1(2)03Fbpbpsvt减速度行程：10.51512.593.752vvFsvtm等速度行程：EAFdbpvssssssss600112.593.75393.75m矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第13页共78页等速段时间：393.7526.2515ddFstvs总的运行时间：1150262512.50053.75FsEsAbGbpdVtttttttAs0ssEsAttt其中2.3变位重量变位重量有效载重32500kgmN两个带悬挂装置箕斗总重量80000kg240000提升绳重量：29782kg尾绳重量：23245kg滚筒变位重量：22222kg224411250045esJTmrDTA天轮：12827kg22447000045SesJmrDTA：不包括电机和减速器的变位重量：20175kgSJ电机：5792kg22244114660245MesiJmrDTA不带减速器直接传动时1i减速器：224GesiJmrDT电机转矩（包括电机联轴节）GJ总变位重量：207368千克m2.4力图力图提升机载物时载重力如图2-3所示：矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第14页共78页图图2-3提升机载物力图提升机载物力图负荷力：3325009.8110375.090.85LnLFFg千牛顿LNSSmmmm主尾绳重量差=0.85摩擦力：1(1)(10.85)375.0956.26nRLLFFmg千牛顿启动力：375.09207.37582.46LAbFFF千牛顿加速力：1207.37307.37bbFam千牛顿减速力：1.2207.37248.84rvFam千牛顿制动力：375.09248.84126.25vBLFFF千牛顿提升机实际速度如图2-4所示：矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第15页共78页米米米图图2-4提升机实际力图提升机实际力图提升机实际力图如图2-5所示：图图2-5提升机实际速度图提升机实际速度图2.5等效力：等效力：注：（1）矿井效率取0.85，一般在8096%之间（2）传动效率直接传动取1，间接传动取9698%之间。矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第16页共78页2.6启动力矩与等效力的比例：启动力矩与等效力的比例：582.461.76331.45AeffFF2.7有效功率：有效功率：331.45154972FeffeffFFV千瓦2.8电机最大轴功率及选型：电机最大轴功率及选型：时，=1max15582.468736.9FAPVF千瓦时，122max(1()(0.5)0.5)FAPVFbabaab其中；0bAFaF2(1)b当时，abmaxFAPVF只有当时，而且abbptt0bptt（）224242()()333aabaaaab01由于电机为短时工作，可以充分利用电机的过载能力，以减少电机的容量，降低机器的成本和尺寸。电机型号：ZKTD25045P直流电动机额定功率：1500kW效率：92eP额定转速：56rmin重量：620kgen8.10.2额定扭矩堵转扭矩额定扭矩最大扭矩6.5堵转电流额定电流:1010610830mm电机外形尺寸（长宽高）矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第17页共78页280HHmm电机中心高：65140mm电机轴直径长度：64.281.432.045jeNN过载系数：注：由于电机为短时工作，可以充分利用它的过载能力，以减少电机的容量，降低机器的成本和尺寸。因此选择ZKTD25045P型直流电动机即可。2.9液压站工作原理液压站工作原理2.9.1提升机液压站系统提升机液压站系统最大工作油压油泵最大供油量max6.5aPMPmax9minQL残压一级制动油压值可调0.5aMP一级制动延迟时间可调液压站用油牌号40#稠化液压油2.9.2液压站系统原理图如图液压站系统原理图如图2-6所示：所示：1电动机；2油泵；3粗滤油器；4电液比例溢流阀；5精滤油器；6液控阀；7油箱；8油压表；9溢流阀；10电接点压力表；11单向节流阀；12单向顺向阀；13蓄能器；14油缸；G1G7二位二通电磁阀；G8G9三位四通电磁阀图图2-6液压站系统原理图液压站系统原理图矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第18页共78页2.9.3控制电路图如图控制电路图如图2-7所示：所示：图图2-7控制电路图控制电路图(1)正常工作制动：启动液压站电动机后即为正常工作状态，其制动力的大小，通过调节电液比例溢流阀4的电流大小来调整系统压力。液压站中电磁阀的控制由电磁阀的控制状况表确定。(2)井中紧急制动：它是在提升容器还没有到位，即井口容器到位信号闭合前，AC接点信号闭合，为满足制动减速度的要求，采用二级制动，液压站中电磁阀的控制由电磁阀的控制状况表确定。(3)井口紧急制动：它是在提升容器到位信号已经闭合，AC接点信号又闭合，这时采用紧急制动情况，以防止恶性事故的发生。液压站中电磁阀的控制由电磁阀的控制状况表确定。(4)调绳：在调绳状态时，转换打开开关并推动。可调闸手柄，把调绳离合器打开，然后转到调绳状态，压力油进入B管，打开提升机固定卷筒制动器，提升机即可开车进行调绳。调绳完毕后转到离合器合上状态，指导调绳离合器合上。(5)电磁阀检测信号：液压站中每一个电磁阀都有一个阀芯检测传感器，当电磁阀正常工作时，而阀芯没有到位，这时会发出故障信号，并通过PLC报警或显示。各电磁阀工作状况见表2-2。可调闸手柄，把调绳离合器打开，然后转到调绳状态，压力油进入B管，打开提升机固定卷筒制动器，提升机即可开车进行调绳。调绳完毕后转到离合器合上状态，指导调绳离合器合上。电磁阀工作状况表：矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第19页共78页表表2-2电磁阀工作状况电磁阀工作状况工作类型G1G2G3G4G5G6G7G8G9备注正常工作+井中紧急制动延时延时+井中紧急制动打开+固定卷筒转动+调绳离合器合上+表示通电表示断电(6)残压保护信号：残压保护信号需要和停车信号共同作用，如果停车信号闭合，同时残压高于设定的压力值，这时实施紧急制动。(7)温度报警信号、压差报警信号：当油温过高或滤油器压差过高时，温度报警信号或压差报警信号闭合，并通过PLC报警或显示。矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第20页共78页第第3章章提升机制动装置的结构设计提升机制动装置的结构设计3.1制动装置的有关规定和要求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0.5秒，储能压缩驱动闸瓦式制动器不得超过0.6秒，盘式制动器不得超过0.3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1.2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0.3到0.35；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030部机械的减速度：下放重载（设计额定的全部重量）时，不得小于1.5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0.75米每二030矿井提升机制动系统(液压盘式制动器)设计第21页共78页次方秒，提升重载时的制动减速度不得大于自然减速度。cA=mcA(sincos)gf2s式中-重力加速度，m；g2s-井巷倾角，（）；0-绳端载荷的运动阻力系数，一般采用0.10到0.105。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1.25，静防滑安全系数不得小于1.75）。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