發(fā)布時(shí)間：2021-10-09 07:33

　　盤(pán)式制動(dòng)器在整體制動(dòng)系統(tǒng)居于咽喉位置,其制動(dòng)性能直接影響制動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量,近年來(lái)因盤(pán)式制動(dòng)器失效引起了眾多嚴(yán)重的礦井安全生產(chǎn)事故,這對(duì)于優(yōu)化盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu),改善制動(dòng)性能提出了迫切要求,本文在對(duì)比分析現(xiàn)有盤(pán)式制動(dòng)器的基礎(chǔ)上,研究歸納失效分析機(jī)理,對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,提升制動(dòng)性能。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）選擇后置式盤(pán)式制動(dòng)器和無(wú)軸式盤(pán)式制動(dòng)器作為研究對(duì)象,對(duì)比兩類(lèi)盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理,在概述關(guān)鍵工作參數(shù)的基礎(chǔ)上,從可靠性角度分析導(dǎo)致失效的因素;研究歸納盤(pán)式制動(dòng)器的失效機(jī)理,建立系統(tǒng)性的失效分析圖,分析失效的主要形式及其主導(dǎo)因素。（2）計(jì)算兩類(lèi)盤(pán)式制動(dòng)器的工作參數(shù),選擇碟簧、筒體和油缸作為關(guān)鍵零部件,采用參數(shù)化方法對(duì)兩類(lèi)盤(pán)式制動(dòng)器進(jìn)行建模,通過(guò)有限元分析對(duì)比關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)特性和受力狀態(tài),依靠模態(tài)分析研究盤(pán)式制動(dòng)器整機(jī)和筒體的振動(dòng)特性,綜合對(duì)比發(fā)現(xiàn)無(wú)軸式盤(pán)式制動(dòng)器整體性能更佳。（3）利用ADAMS對(duì)無(wú)軸式盤(pán)式制動(dòng)器的緊急制動(dòng)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,建立制動(dòng)性能的相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)制動(dòng)盤(pán)和閘瓦采用柔性化方法進(jìn)行建模,建立了盤(pán)式制動(dòng)器整體的剛?cè)狁詈夏Ｐ?通過(guò)控制變量法研究分析制動(dòng)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

后置式盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖

2盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)對(duì)比和工作原理分析11栓2、筒體15一起向右運(yùn)動(dòng)，閘瓦16移向制動(dòng)盤(pán)17，直至閘瓦16貼緊制動(dòng)盤(pán)17，當(dāng)工作油壓降低至最低工作油壓時(shí)，受壓碟簧13產(chǎn)生的力通過(guò)閘瓦16作用在制動(dòng)盤(pán)17上，產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)正壓力，制動(dòng)器完成制動(dòng)動(dòng)作。后置式盤(pán)式制動(dòng)器雖整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制動(dòng)效果較好，在結(jié)構(gòu)上仍存在以下問(wèn)題：1.后置式盤(pán)式制動(dòng)器內(nèi)部設(shè)有2處高壓密封圈，均位于活塞和油缸之間，增加了油液泄露污染的概率；2.活塞的定位不止依靠油缸內(nèi)壁面，受相關(guān)零部件的制約，如連接軸和聯(lián)結(jié)螺栓的制造及安裝精度，均會(huì)影響活塞在油缸內(nèi)部的配合程度，導(dǎo)致活塞在油缸內(nèi)部歪斜、傾倒，甚至發(fā)生卡缸事故，致使漏油和油壓力下降現(xiàn)象，使得油缸和活塞附近零部件受到油液污染，引發(fā)礦井安全生產(chǎn)事故，但是這樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)于相關(guān)零部件的制造及其安裝精度提出了更高要求，整體制造和安裝比較復(fù)雜。2.1.2無(wú)軸式盤(pán)式制動(dòng)器同后置式盤(pán)式制動(dòng)器相比，無(wú)軸式盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖2-2。無(wú)軸式盤(pán)式制動(dòng)器主要包括制動(dòng)器體12、調(diào)整螺母7、活塞3和端蓋2，筒體11可在制動(dòng)器體12上可實(shí)現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)，而調(diào)整螺母7和制動(dòng)器體12通過(guò)螺紋完成連接，活塞3整體呈現(xiàn)階梯軸狀，設(shè)置于保持同心位置關(guān)系的油缸9內(nèi)，油缸9位于調(diào)整螺母7和制動(dòng)器體12下側(cè)，油缸9和活塞3二者同心，均為封閉腔體。1-拉緊螺栓2-端蓋3-活塞4-油缸蓋5-密封圈6-進(jìn)油口7-調(diào)整螺母8-油道9-油缸10-支撐11-筒體12-制動(dòng)器體13-碟簧14-閘瓦15-制動(dòng)盤(pán)圖2-2無(wú)軸式盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖Figure2-2Structuraldiagramofshaftlessdiscbrake活塞3一側(cè)連接端蓋2，另一側(cè)同油缸9由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)形成的空隙構(gòu)成一個(gè)

2盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)對(duì)比和工作原理分析13盤(pán)式制動(dòng)器主要受液壓油作用力1F、碟簧產(chǎn)生的作用力2F、綜合運(yùn)動(dòng)阻力3F等力的共同作用，依靠油液壓力1F進(jìn)行開(kāi)閘，通過(guò)碟簧作用力2F進(jìn)行制動(dòng)。為清楚表明盤(pán)式制動(dòng)器受力狀況，進(jìn)而分析工作原理，本章采用盤(pán)式制動(dòng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖進(jìn)行分析，具體見(jiàn)下圖2-3。圖2-3盤(pán)式制動(dòng)器的受力分析Figure2-3Forceanalysisdiagramofdiscbrake(1)制動(dòng)正壓力N液壓缸內(nèi)產(chǎn)生的力1F：1FPA(2-1)式中：P——液壓油油壓，N；A——液壓缸面積，mm2。盤(pán)式制動(dòng)器在制動(dòng)狀態(tài)下，碟簧受壓產(chǎn)生的作用力2F：20FKx(2-2)式中：K——碟簧的剛度，N/mm；0x——碟簧組的預(yù)壓縮量，mm；在制動(dòng)器開(kāi)閘過(guò)程中，油液壓力隨著油壓P增大，從而推動(dòng)活塞動(dòng)作，壓縮碟簧，綜合運(yùn)動(dòng)阻力3F由活塞在油缸中的運(yùn)動(dòng)阻力、筒體和制動(dòng)器間摩擦阻力等構(gòu)成，綜合阻力3F方向與活塞運(yùn)動(dòng)方向相反，在油壓增大至最大理論工作油壓maxP，油液壓力滿足12FF，閘瓦脫離制動(dòng)盤(pán)，制動(dòng)盤(pán)完成開(kāi)閘動(dòng)作，此時(shí)制動(dòng)器內(nèi)部受力:123FFF(2-3)

【參考文獻(xiàn)】：
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