带式输送机制动装置设计及速度检测

1、.1图书：密 级：毕业设计(论文) 带式输送机制动装置设计及速度检测BELT CONVEYOR BRAKING AND SPEED DETECTION DEVICE DESIGN学生班 级学院名称专业名称指导教师.1学位论文原创性声明本人重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进展研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要奉献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期：年月日学位论文协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规

2、定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或局部容，可以将本学位论文的全部或局部容提交至各类数据库进展发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名：日期：年月日 日期：年月日摘要考虑到矿用下运式运输机停顿运行措施，本文采取盘式制动器。首先,介绍盘式制动器运行过程。盘式制动器是利用油缸中的油压的改变来控制制动盘制动转矩的而改变来实现制动效果的。制动系统失电时，制动油缸加大油压改变制动盘制动力，从而发生摩擦转矩;其次,

3、本文还研究了液压控制系统。其中利用溢流阀来准确调节油压，继而调节停顿运行压力，改变停顿运行力矩。制动装置在其中起着很关键的作用，良好的制动能力对于保证带式输送机的稳定运行有极大作用。除此之外,本篇论文还讲述了常见的带速传感器及其检测原理。根据研究带式输送机运行环境及工作特点，本文进展速度监测设备的设计。通过对皮带速度的检测可以实时控制带速及使输送机可靠运行。通过改进输送机制动设备和研究带速检测设备，带式输送机能够工作得更加平安可靠。关键词：带式输送机；盘式制动器；液压控制系统；速度检测AbstractConsidering the stopped running mine belt conve

4、yor, this paper take the disc brake.First, this paper introduces the process of disc brake.Disc brake is controlled using the change of the oil cylinder of hydraulic brake disc brake torque and the change to realize the braking effect.Braking system loss of electricity, the brake cylinder increase o

5、il pressure change the brake disc braking force, causing friction torque; Secondly, this paper also studied the hydraulic control system.The overflow valve is used to precisely adjusting oil pressure, and then adjust the stop running, change stop running torque.Braking device is an important part in

6、 the belt conveyor, good braking capability to ensure the stable operation of belt conveyor has great effects.In addition, this paper also tells the story of mon tape speed sensors and its detection principle. According to the belt conveyor running environment and working characteristics, this paper

7、 for the design of speed monitoring equipment. By the detection of the belt speed can real-time control tape speed and reliable running conveyor.By improving the conveyor braking equipment and the tape speed detection equipment, belt conveyor can work more safe and reliable.Keywords Belt conveyor Di

8、sc brake The hydraulic control system Speed monitoring.1目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc8001 摘要 PAGEREF _Toc8001 II HYPERLINK l _Toc18194 Abstract PAGEREF _Toc18194 III HYPERLINK l _Toc9631 1 绪论 PAGEREF _Toc9631 1 HYPERLINK l _Toc29432 1.1论文研究的背景意义 PAGEREF _Toc29432 1 HYPERLINK l _Toc493 1.2 国外研

9、究现状 PAGEREF _Toc493 1 HYPERLINK l _Toc32001 1.2.1 带式输送机制动装置的开展情况 PAGEREF _Toc32001 1 HYPERLINK l _Toc11543 1.2.2 盘式制动装置的开展情况 PAGEREF _Toc11543 1 HYPERLINK l _Toc11598 1.3 本设计的研究方向 PAGEREF _Toc11598 2 HYPERLINK l _Toc24047 2 制动装置的设计 PAGEREF _Toc24047 3 HYPERLINK l _Toc20524 2.1制动装置的总体布置 PAGEREF _Toc2

10、0524 3 HYPERLINK l _Toc14847 2.2带式输送机制动器的构造及工作原理 PAGEREF _Toc14847 3 HYPERLINK l _Toc14710 2.3盘式制动器的优点 PAGEREF _Toc14710 4 HYPERLINK l _Toc21769 2.4盘式制动器的设计计算 PAGEREF _Toc21769 5 HYPERLINK l _Toc15257 2.4.1带式输送机参数计算 PAGEREF _Toc15257 5 HYPERLINK l _Toc1665 2.4.2制动系统受力分析 PAGEREF _Toc1665 5 HYPERLINK

11、l _Toc27311 2.4.3制动器各变量值 PAGEREF _Toc27311 7 HYPERLINK l _Toc28001 2.4.4盘形弹簧的设计计算 PAGEREF _Toc28001 8 HYPERLINK l _Toc7625 2.4.5液压油缸的单位排量 PAGEREF _Toc7625 12 HYPERLINK l _Toc20618 3 液压控制系统的设计 PAGEREF _Toc20618 14 HYPERLINK l _Toc25609 3.1 液压系统总方案设计 PAGEREF _Toc25609 14 HYPERLINK l _Toc32566 3.1.1确定整

12、体设计方案 PAGEREF _Toc32566 14 HYPERLINK l _Toc25053 3.1.2 液压系统原理与动作过程 PAGEREF _Toc25053 14 HYPERLINK l _Toc15826 3.1.3液压泵性能参数计算 PAGEREF _Toc15826 15 HYPERLINK l _Toc31978 3.2 液压控制元件和装置的选择 PAGEREF _Toc31978 16 HYPERLINK l _Toc27306 3.2.1 选取的标准 PAGEREF _Toc27306 16 HYPERLINK l _Toc29827 3.2.2 液压元件的选择 PAG

13、EREF _Toc29827 16 HYPERLINK l _Toc8474 3.3 液压辅助元件的设计 PAGEREF _Toc8474 18 HYPERLINK l _Toc12960 3.3.1蓄能器的选用 PAGEREF _Toc12960 18 HYPERLINK l _Toc5917 3.3.2 过滤器的选择 PAGEREF _Toc5917 19 HYPERLINK l _Toc4205 3.3.3油管和管接头的选择 PAGEREF _Toc4205 20 HYPERLINK l _Toc30106 3.3.4 油箱的设计和计算 PAGEREF _Toc30106 22 HYPE

14、RLINK l _Toc23446 3.3.5 液压泵组的连接和安装方式 PAGEREF _Toc23446 25 HYPERLINK l _Toc2890 4 带式输送机制动系统的速度检测 PAGEREF _Toc2890 26 HYPERLINK l _Toc12454 4.1 速度检测系统的组成与实现 PAGEREF _Toc12454 26 HYPERLINK l _Toc22232 4.1.1速度检测电路的设计 PAGEREF _Toc22232 26 HYPERLINK l _Toc8840 4.1.2 速度传感器的选择与原理 PAGEREF _Toc8840 27 HYPERLI

15、NK l _Toc23090 4.2监测电路各局部设计及作用 PAGEREF _Toc23090 27 HYPERLINK l _Toc10656 4.2.1信号输入隔离放大器 PAGEREF _Toc10656 27 HYPERLINK l _Toc14076 4.2.2施密特整形电路 PAGEREF _Toc14076 28 HYPERLINK l _Toc31511 4.2.3频率电压变换器 PAGEREF _Toc31511 29 HYPERLINK l _Toc28019 4.2.4微分器 PAGEREF _Toc28019 29 HYPERLINK l _Toc1350 结论 PA

16、GEREF _Toc1350 30 HYPERLINK l _Toc12362 致 PAGEREF _Toc12362 31 HYPERLINK l _Toc23093 参考文献 PAGEREF _Toc23093 32.11 绪论1.1论文研究的背景意义采煤工作想要提高生产开展效率做到高效高产，就必须要有强大运输能力的运输系统。运输系统能精简过程，实行连续畅通的运输以此改善工作效率。 目前带式输送机运输方式被广泛采用，主要由于输送机运输的运载量大、能适用于不平坦的道路、适用围广等优点，带式输送机在采煤矿业中扮演着极其重要的角色。 带式输送机最大的作用是加速和集中产煤工作系统，提高工作效率。在

17、运输效率一样的条件下，采取下运带式运输方式更好。下运式带式输送可缩短输送机机身长度，节约本钱，利用斜坡上物料的下滑力，降低电动机的电能损耗。因此下运式带式运输机在采矿业中被广泛使用。 伴随下运带式输送机的不断推广，输送机的制动问题已经逐渐暴露出来。在运行过程中输送时机主要出现以下制动问题，有制动系统失效引起的断带、堵塞巷道以及飞车。只有使带式输送机做到在突然断电时依旧能平稳制动，减速时也不会产生较大冲击。才能确保带式输送机的精准限速和平安制动。要保证带式输送机平安可靠的运行，就必须装设功能完善优良性能的制动装置。因此，研制一种优良性能的制动装置具有很大的必要。1.2 国外研究现状1.2.1 带

18、式输送机制动装置的开展情况通过对带式输送机制动方式的深入探究。国外专家总结出了，使输送机停顿运行能够依靠电气、液力、液压以及机械等。通过研究该机械的中断运行方式，现成功研制出的制动装置包括：液压、盘式、液力以及电液推杆等。 不仅具有灵活性能高而且拥有良好的散热性，此外盘式制动装置还易于使用和维修。因此盘式制动装置十分适用于下运式输送机。盘式制动器的原理是利用油缸中的油压与弹簧来产生摩擦制动转矩。可以实现定车功能，原理是利用增大油压缩弹簧松开闸门、卸掉油压后弹簧回复关闭闸门。制动系统失电时，改变制动油缸给予活塞的推力来改变摩擦衬块引起的摩擦力。然后利用液压控制系统改变油压来控制制动正压力大小，从

19、而控制制动力矩，到达制动的目的。1.2.2 盘式制动装置的开展情况由于国外对其研究历史比国久，因此已经有了很好的开展。德国公司的盘式制动器因其运行可靠，控制灵活，保护功能齐全等优点已开场在国，应用。但因其价格昂贵需要进口消耗时间长，且产品的平安认证方面不完善，没能在国广泛应用。而国对盘式制动装置的研究较晚，制动器的制动转矩及运行稳定性与国外还是有很大差距。 国外在矿井输送机上的开展仍未到完全成熟的地步，还需要不断探索研究。1.3 本设计的研究方向进展制动器的选择。本文使用盘式制动器，因其灵活性能高且拥有良好的散热性及易于使用和维修等特点，能够实现下运带式输送机的定车功能、紧急制动功能和断电制动

20、功能。2、盘式制动器各元部件的设计。通过改进制动油缸的构造设计，来加大油缸对制动盘的推力，减少容量，使之变轻。3、研究液压系统来支持盘式制动器运作。利用溢流阀来准确控制油压，继而调节制动压力。 4、进展带速检测装置的设计。实时监控输送机速度以防打滑和超速现象。通过对输送带速度的检测可以实时控制带速及保护带式输送机的平安和稳定。HYPERLINK l _Toc2899541342 制动装置的设计HYPERLINK l _Toc2899541352.1制动装置的总体布置图2-1盘式制动器立体图1电动机；2联轴器；3牵引体；4传动轮；5联轴器；6垂直减速器；7制动器；8弹簧；9活塞；10闸瓦；11油

21、管图2-2盘式制动器布置图2.2带式输送机制动器的构造及工作原理盘式制动装置组成局部包括制动盘和摩擦衬块。按照构造形式可分有全盘式和点盘式两种。盘式制动器总是成组出现，一副有两个。带式输送机上使用制动器的副数与制动力矩有关。盘式制动器配置如图2-3图2-3 盘式制动器配置盘式制动器运行过程是将油液压入轮缸、利用油压压紧活塞。使制动块及圆盘间出现摩擦力矩到达制动效果。当油压增强时，油液带动活塞往左，活塞带动摩擦衬块往左，同时压缩弹簧，此时松开制动盘，正常运转。当油压降低时，被压缩的弹簧恢复形变，推动活塞和摩擦衬块一起向右，加紧制动盘，停顿运转。原理图如以下列图2-41活塞；2碟形弹簧；3闸瓦图2

22、-4盘式制动器调节制动力原理图当闸瓦压紧制动盘，活塞此时受到弹簧作用力和制动油压力，此时一个摩擦衬块对制动盘的正压力为：当油压时，即时，为全制动状态。当油压时，,摩擦衬块间隙大于零时，为全松闸状态，正压力N与油压力成正比：，而闸瓦与制动盘的摩擦系数一般不变，故正压力的变化就反映了制动力的变化。2.3盘式制动器的优点盘式制动器具有收到摩擦系数影响小，制动稳定性好；容易实现间隙调整；热稳定性好，水稳定性好；制动器的摩擦衬块更换，方便维修；构造简单；灵敏性高、散热性能好等优点。2.4盘式制动器的设计计算4.2.3频率电压变换器频率电压(F/V)变换器输出电压大小正比于输入信号的频率大小。整形电路的输

23、出波频率正比于与带式输送机速度。所以，输出电压正比于带速。通过观察输出电压能够控制输送机速度提高工作的稳定性。频率电压变换器构成局部包括集成变换模块和调节电位器。的各个参数为:输入信号频率为:；输出直流电压:；线性精度误差围:，电源电压:该装置采用的。此时频率电压转换器输出电压:()令则:()所以由上述计算选择输送带的最大速度为。4.2.4微分器微分器由、及组成。微分器可以实现监测带式输送机运行时的加速度的功能。因为原始微分电路非常容易被输入信号中的高频及噪音所影响，导致电路的信噪比减弱很多。所以将电阻其阻值并不大串联到微分电路中。通过以下公式可求得装置的输出电压为:式4.2要改善计算的准确程度，必须足够小。本设计中选择, ,。则: 可得与关联公式为:其中:机器加速工作时；机器减速工作时。以获得更精准的结果为目的，本设计应用了型号的运算放大器。结论伴随下运式带式输送机的普遍推广使用，运输机的制动问题不断暴露出来。带式输送机工作时设备会出现以下制动问题，有制动系统失效引起的断带、堵塞巷道以及飞车。只有使带式输送机做到发生突然断电情况依旧能稳定平安的制动，减速状况下也不会出现大的冲击。才能确保带式输送机的精准限速和平安制动。盘式制动装置