礦井液壓提升機設(shè)計說明書

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1章 礦井提升設(shè)備概述3</p><p>　　1.1 提升機的定義3</p><p>　　1.2 提升機的分類3</p><p>　　1.2.1 按用途分3</p><p>　　1.2.2 按拖動方式分3</p&g

2、t;<p>　　1.2.3 按提升容器類型分3</p><p>　　1.2.4 按井筒的傾角分3</p><p>　　1.2.5 按提升機類型分3</p><p>　　1.3 提升機的制動裝置的功用、類型9</p><p>　　1.3.1 制動裝置的功用9</p><p>　　1.3.2 制動裝

3、置的類型9</p><p>　　1.4提升機型號的選用及制動器的設(shè)計類型10</p><p>　　1.4.1提升機的選用10</p><p>　　1.4.2制動器的設(shè)計類型10</p><p>　　2.1 制動裝置的有關(guān)規(guī)定和要求11</p><p>　　2.2 提升機制動器主要類型12</p>

4、<p>　　2.2.1 塊式制動器12</p><p>　　2.2.2盤式制動器13</p><p>　　2.3 盤式制動器的結(jié)構(gòu)及工作原理14</p><p>　　2.3.1盤式制動器的布置方式14</p><p>　　23.2盤式制動器的結(jié)構(gòu)15</p><p>　　2.4 制動器的設(shè)計計算

5、16</p><p>　　2.4.1 確定在工作狀態(tài)下所需要的制動力16</p><p>　　2.4.2 確定制動器數(shù)量22</p><p>　　第3章 制動器的工作可靠性評定26</p><p>　　3.1 盤式制動器的安裝要求及調(diào)整26</p><p>　　3.1.1 盤式制動器的要求（包括零部件）2

6、6</p><p>　　3.1.2 盤式制動器閘瓦間隙的調(diào)整26</p><p>　　3.2制動器的故障模式及可靠性圖框27</p><p>　　3.3制動器的優(yōu)化設(shè)計及工作可靠性評定29</p><p>　　3.3.1 設(shè)計變量29</p><p>　　3.3.2 優(yōu)化策略29</p><

7、;p>　　3.4制動器的維護(hù)可靠性評定30</p><p>　　第4章 結(jié)論33</p><p><b>　　致 謝34</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)36</b></p><p>　　第1章 礦井提升設(shè)備概述</p><p>　　1.1 提

8、升機的定義</p><p>　　礦井提升機是礦井大型固定設(shè)備之一，它的主要任務(wù)就是沿井筒提升煤炭、礦石和矸石；升降人員和設(shè)備；下放材料和工具等。礦井提升設(shè)備是聯(lián)系井下與地面的紐帶，是主要的提升運輸工具，因此它整個礦井生產(chǎn)中占有重要的地位。 </p><p>　　1.2 提升機的分類</p><p>　　1.2.1 按用途分</p><p>　

9、　(1) 主井提升設(shè)備</p><p>　　主井提升設(shè)備的任務(wù)是專門提升井下生產(chǎn)的煤炭。年產(chǎn)30萬噸以上的礦井，主井提升容器多采用箕斗；年產(chǎn)30萬噸以下的礦井，一般采用罐籠(立井)或串車(斜井)。</p><p>　　(2) 副井提升設(shè)備</p><p>　　副井提升設(shè)備的任務(wù)是提升矸石、廢料，下放材料，升降人員和設(shè)備等。副井提升容器采用普通罐籠(立井)和串車(斜井

10、)。</p><p>　　1.2.2 按拖動方式分</p><p>　　按提升機電力拖動方式分為交流拖動提升設(shè)備和直流拖動提升設(shè)備。</p><p>　　1.2.3 按提升容器類型分</p><p>　　分為箕斗、罐籠、串車等提升設(shè)備。</p><p>　　1.2.4 按井筒的傾角分</p><p&

11、gt;　　提升設(shè)備按井筒傾角可分為立井提升設(shè)備和斜井提升設(shè)備。立井提升時，提升容器采用箕斗或罐籠等.斜井提升時，提升容器一般采用礦車(串車)或斜井箕斗。串車提升適用于井筒傾角不大于；斜井箕斗提升適用于井筒傾角在~范圍內(nèi)。近年來大型斜井提升多采用膠帶輸送機。</p><p>　　1.2.5 按提升機類型分</p><p>　　(1) 單繩纏繞式提升設(shè)備</p><p>

12、;　　單繩纏繞式提升設(shè)備目前大部分為直徑圓柱型滾筒，在個別的老礦井，還有使用變直徑滾筒(如雙圓柱圓錐型滾筒)提升設(shè)備。</p><p>　　1) KJ型(2~3m)和BM及JKA型單繩纏繞式提升機</p><p>　　KJ(2~3m)型單繩纏繞式提升機是我國在1958~1966年生產(chǎn)的仿蘇BM-2A型提升機，按滾筒個數(shù)來分，有單滾筒和雙滾筒的提升機；按布置方式來分，有帶地下室和不帶地下室的

13、提升機，可根據(jù)設(shè)計而選用，但二者技術(shù)性能完全相同。</p><p>　　(A) KJ型(2~3m)提升機代號意義以KJ22.51.2D-20型為例說明如下：</p><p>　　K--------礦井；</p><p>　　J---------卷揚機(提升機)；</p><p>　　2---------雙滾筒(單滾筒時為1)；</p&g

14、t;<p>　　2.5-------滾筒名義直徑，m；</p><p>　　1.2-------每個滾筒的兩側(cè)黨繩板的距離，m；</p><p>　　D---------帶地下室(無D字表示不帶地下室)；</p><p>　　20--------減速器名義傳動比。</p><p>　　(B) KJ型(2~3m)和BM型提升機的

15、機構(gòu)特點主要有：</p><p>　　(a) 制動裝置采用角移式塊型制動器,重錘制動傳動，油壓操縱裝置；</p><p>　　(b) 雙滾筒提升機采用手動渦輪渦桿式調(diào)繩離合器；</p><p>　　(c) 減速器采用漸開線人字形齒輪傳動；</p><p>　　(d) 使用機械牌坊式深度指示器；</p><p>　　(e

16、) 設(shè)有機械限速器。</p><p>　　(C) JKA型單繩纏繞式提升機是在KJ型提升機的基礎(chǔ)上改進(jìn)后制造的。JKA型雙滾筒提升機在結(jié)構(gòu)上具有下列特點：</p><p>　　(a) 調(diào)繩裝置即離合器為電動渦輪渦桿式離合器，因而調(diào)繩工作簡便省力；</p><p>　　(b) 采用綜合式制動器,改善了閘瓦的磨損情況；</p><p>　　(c)

17、 液壓站采用手動控制的低壓電液調(diào)節(jié)閥和電磁鐵控制的安全三通閥，分別對工作制動和安全制動進(jìn)行控制；</p><p>　　(d) 減速器采用圓弧形人字齒輪傳動，提高了減速器的承載能力，并減輕了重量。</p><p>　　2) KJ型(4~6m)和HKM3型單繩纏繞式提升機</p><p>　　蘇聯(lián)新克拉馬托爾機械制造廠生產(chǎn)的HKM3型提升機的結(jié)構(gòu)特點：</p>

18、;<p>　　(a) 滾筒采用焊接結(jié)構(gòu)；</p><p>　　(b) 采用氣動齒輪式調(diào)繩離合器；</p><p>　　(c) 制動器為新平移式塊閘；</p><p>　　(d) 采用壓氣制動傳動裝置；</p><p>　　(e) 使用機械牌坊式深度指示器；</p><p>　　(f) 減速器采用漸開線人字

19、齒輪，有一級傳動和二級傳動兩種；</p><p>　　(g) 有電氣限速器,還有機械限速器。</p><p>　　我國現(xiàn)有煤礦礦井多數(shù)是按照五十年代的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，為了快出煤、多出煤，當(dāng)時主要是建設(shè)中、小型礦井，并且首先開采淺部煤層。五十年代，我國的礦井提升設(shè)備主要是從蘇聯(lián)進(jìn)口的BM型產(chǎn)品和國產(chǎn)仿蘇KJ型產(chǎn)品，設(shè)備的可選性小，主要是滿足開采淺部煤層的需要。進(jìn)入80年代以后，我國許多煤礦礦井已

20、逐漸轉(zhuǎn)向中深部開采，國家統(tǒng)煤礦礦井的平均深度已由200米延伸到400米，現(xiàn)在已達(dá)600米、1000米。根據(jù)國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗，落地式摩擦提升設(shè)備，是在礦井延伸后使現(xiàn)有提升設(shè)備滿足加大提升高度要求的行之有效的辦法。</p><p>　　(A) 主提升鋼絲繩的選擇</p><p>　　(a) 鋼絲繩的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　應(yīng)優(yōu)先選用三角股鋼絲繩及線接觸圓股鋼絲繩，

21、當(dāng)由于供應(yīng)原因，亦可以選用普通圓股點接觸平行捻鋼絲繩。鋼絲繩公稱抗拉強度宜選用1550×帕。</p><p>　　(b) 鋼絲繩的安全系數(shù)</p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，鋼絲繩的安全系數(shù)應(yīng)符合下式：</p><p>　　升降人員和物料 </p><p>　　升降物料 </p>

22、<p>　　式中 —提升鋼絲繩的懸垂長度，m。</p><p>　　(c) 鋼絲繩數(shù)目選擇</p><p>　　落地摩擦式提升機的鋼絲繩樹木以2~4繩為宜。</p><p><b>　　(B) 尾繩的選擇</b></p><p>　　目前，絕大多數(shù)使用多繩摩擦式提升機的礦井，都由原來選用扁鋼絲

23、繩作平衡尾繩而改為使用圓股鋼絲繩作平衡尾繩。新建的礦井，設(shè)計中也已全部選用圓股鋼絲繩作平衡尾繩。這主要是因為扁鋼絲繩生產(chǎn)效率低、供應(yīng)困難。</p><p>　　選用圓股鋼絲繩作平衡尾繩時，以多層股（不旋轉(zhuǎn)）圓股鋼絲繩中的18×7和34×7兩種結(jié)構(gòu)較為合適。但目前這兩種產(chǎn)品尚不能滿足需要，因而當(dāng)供應(yīng)困難時，也可選用普通圓股鋼絲繩，如選用6×19和6×37等。應(yīng)注意的是，選用鋼

24、絲繩股中的鋼絲不可過細(xì)，并應(yīng)盡可能選用鍍鋅鋼絲繩，以提高使用壽命。當(dāng)采用兩條平衡尾繩時，可以選用左向交互捻和右向交互捻的鋼絲繩各一條。</p><p>　　(a) 主導(dǎo)輪直徑D的確定</p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，主導(dǎo)輪直徑D應(yīng)符合式：</p><p><b>　　無導(dǎo)向輪 </b></p><p&g

25、t;<b>　　有導(dǎo)向輪 </b></p><p>　　式中 —主提升鋼絲繩直徑， mm；</p><p>　　主導(dǎo)輪直徑D除應(yīng)符合上述規(guī)定外，還應(yīng)按摩擦襯墊的許用比壓〔q〕來校核，即： </p><p>　　式中 —主導(dǎo)輪上升（重載）側(cè)鋼絲繩靜張力，N；</p><p>　　—主導(dǎo)輪下降（重

26、載）側(cè)鋼絲繩靜張力，N；</p><p>　　[q]—摩擦襯墊的許用比壓，取[q]=</p><p><b>　　—主繩數(shù)目。</b></p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗，現(xiàn)有3米以下提升機改造后的主導(dǎo)輪直徑D可取為：</p><p>　　滾筒直徑（m） 主導(dǎo)輪直徑（m）</

27、p><p>　　2.0 2.0~2.25</p><p>　　2.5 2.5~2.8</p><p>　　3.0 3.0~3.25</p><p>　　(C) 鋼

28、絲繩間距 </p><p>　　(D) 天輪直徑 </p><p>　　(E) 鋼絲繩在摩擦襯墊上的圍包角</p><p>　　當(dāng)井深大于300米時，?。?lt;/p><p>　　如圖1-1 （a）、（b）。</p><p>　　當(dāng)井深小于300米時，?。?</p><p>　

29、　如圖1-1 （c）、（d）。</p><p>　　圖1-1 纏繞式提升機摩擦襯片上的包圍角選擇</p><p>　　(2) 多繩摩擦式提升設(shè)備</p><p>　　多繩摩擦式提升設(shè)備可分為塔式和落地式（KJM和JKMD型多繩摩擦輪提升機）。</p><p>　　多繩摩擦提升機的井架一般多采用鋼結(jié)構(gòu)四斜腿井架。放繩掛罐后在主繩張力水平分力作用

30、下，使井架產(chǎn)生彈性變形、井架有傾斜現(xiàn)象。一般井筒采用凍結(jié)施工，井架基礎(chǔ)隨著井筒凍結(jié)層解凍變化?；A(chǔ)會產(chǎn)生少量下降。井架在受主繩張力作用下基礎(chǔ)下沉不均衡．也會使井架傾斜。由于井架傾斜、天輪軸心線相對位移，這種位移一般在投入使用初期產(chǎn)生，并漸漸逐于穩(wěn)定。另外，天輪繩槽摩擦襯墊一般采用國內(nèi)產(chǎn)品尼龍1010、進(jìn)口K25，由于襯墊是磨損材料，從初期使用到更換之前，即剩余厚度為鋼絲繩直徑一半之前，提升繩落繩點向絞車房方向漸變位移，一般位置變化范圍0

31、—30mm。</p><p>　　多繩提升機由于使用了數(shù)根鋼絲繩代替一根鋼絲繩。鋼絲繩的直徑變小了，摩擦輪的直徑因而變小，但由于有多根鋼絲繩，所以摩擦輪變?yōu)槟Σ镣玻瑢挾壬杂屑訉挕ＴO(shè)采用n根鋼絲繩，則多繩與單繩提升機鋼絲繩直徑間有如下關(guān)系：</p><p>　　同理，摩擦筒（主導(dǎo)輪）直徑：</p><p>　　多繩摩擦提升機如圖1-2所示：</p>&l

32、t;p>　　1—主導(dǎo)輪 2—天輪 3—提升機鋼絲繩 4—提升容器 5—尾繩</p><p>　　圖1-2 多繩摩擦提升機</p><p>　　主軸裝置的特點：它與纏繞式提升來代替木襯，由于摩擦提升是靠摩擦力來傳遞動力的，所以襯墊擠壓固定在筒殼上。摩擦襯墊形成襯圈，其</p><p>　　上再車出繩槽，初車時槽深為1/3繩徑，槽距（即繩心距）約為繩徑的10<

33、;/p><p>　　倍利用熟知的柔索歐拉公式可知，摩擦輪兩側(cè)鋼絲繩拉力的極限比值為</p><p>　　式中 —自然對數(shù)的底，等于2.71828；</p><p>　　—鋼絲繩對于摩擦輪的圍包角；</p><p>　　—鋼絲繩與襯墊間的摩擦系數(shù)，通常取=0.2</p><p>　　當(dāng)鋼絲繩拉力比大于上式右端所給出的數(shù)值

34、時，鋼絲繩對摩擦輪產(chǎn)生相對滑動。為了避免這種滑動，兩側(cè)拉力不能達(dá)到其極限比值，而應(yīng)有一安全系數(shù)，式改寫為</p><p>　　若考慮防滑而加入防滑安全系數(shù)，則有</p><p>　　或者 </p><p>　　式中—防滑安全系數(shù)，如果式中和僅計及靜力，則得防滑安全系數(shù)；如果計算和時考慮了慣性力的影響，則得動防滑安全系數(shù)。我國煤礦設(shè)計規(guī)范規(guī)定&l

35、t;/p><p>　　有些國家不按拉力差來考慮防滑，而是把兩側(cè)的拉力比的極限值控制在1.5以內(nèi)，即：</p><p>　　在某些特殊情況，例如進(jìn)行緊急制動時，可能產(chǎn)生超前滑動，即鋼絲繩的運動速度大于摩擦輪槽處的線速度，此時的防滑安全系數(shù)為</p><p>　　《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，緊急制動時不能產(chǎn)生滑動，即≮1。</p><p>　　當(dāng)下放重物進(jìn)

36、行緊急制動時，更容易繼發(fā)性滑動。</p><p>　　1.3 提升機的制動裝置的功用、類型</p><p>　　提升機的安全運行,很大程度上取決于制動器的工作可靠性。從狹義可靠性理解,盤式制動器包含不可維修因素，如制動彈簧失效之后,影響制動力矩，需要更換新彈簧才能使制動器可靠性達(dá)到原有水平；閘瓦與閘盤之間摩擦系衰減，也只能靠更換新閘瓦方能維持原有可靠性水平。從廣義可靠性理解,盤式制動器含有

37、可維修因素，如閘瓦磨損后產(chǎn)生的間隙增大，經(jīng)調(diào)整便可達(dá)到原有可靠性液壓站零件發(fā)生故障，修理后也能使制動器可靠性達(dá)到設(shè)計水平。由此可知，制動器的工作可靠性是固有可靠性和使用可靠性的綜合反映。固有可靠性是由制動器設(shè)計制造及材料等因素決定的，在制動器產(chǎn)品出廠時便已明確，使用可靠性則是裝、維護(hù)及操作等因素決定的，它反映了制動器固有可靠性在實際運行中的發(fā)揮程度。 </p><p>　　因此，固有可靠性的體現(xiàn),受使用可靠

38、性的限制，固有可靠性再高，使用可靠性卻較低，制動器的實際工作可靠性依然不會高。</p><p>　　制動裝置提升機(提升絞車)的重要組成部分之一，直接關(guān)系著提升機設(shè)備的安全運行。它由兩部分組成：制動器(通常稱做閘)和傳動裝置。制動器是直接作用于制動輪或制動盤上產(chǎn)生制動力矩的機構(gòu)，傳動裝置是控制并調(diào)節(jié)制動力矩的機構(gòu)。</p><p>　　1.3.1 制動裝置的功用</p>&l

39、t;p>　　制動系統(tǒng)是提升機不可缺少的重要組成部分。是提升機最關(guān)鍵也是最后一道安全保障裝置，制動裝置的可靠性直接關(guān)系到提升機的安全運行。制動力矩不足是導(dǎo)致提升設(shè)備過卷、放大滑等事故的直接因素。</p><p>　　(1) 在提升機停止工作時能可靠地閘住提升機，即正常停車；</p><p>　　(2) 在減速階段及下放重物時,參與提升機的控制，即工作制動；</p><

40、;p>　　(3) 當(dāng)發(fā)生緊急事故或其他意外情況時，能迅速而合乎要求地閘住提升機，即安全制動；</p><p>　　(4)雙滾筒提升機在更換水平、調(diào)節(jié)鋼絲繩長度時，能夠閘住提升機的游動滾筒而松開固定滾筒。</p><p>　　1.3.2 制動裝置的類型</p><p>　　制動裝置中的制動器按結(jié)構(gòu)分為塊閘(角移式或評移式)和盤閘；傳動裝置按傳動能源分為油壓(液壓

41、)、壓氣(氣動)及彈簧等。</p><p>　　KJ型(2~3m) 和BM型提升機使用油壓角移式制動裝置。KJ型(4~6m) 和HKM3型提升機使用壓氣平移式制動裝置。JKA型提升機使用液壓綜合式制動裝置。XKT型、JK型、GKT型(2m)、JKD型、JKM型、JKMD型提升機使用液壓盤式制動裝置。礦用提升絞車使用手動角移式制動器作為工作制動.重錘—電磁鐵絲杠螺母操縱的角移式制動器或重錘—電力液壓推桿操縱的平移式

42、制動器作為安全制動，但新系列JT型(1.2~1.6m) JKM（JKMD）型提升絞車則使用液壓盤式制動裝置。</p><p>　　1.4提升機型號的選用及制動器的設(shè)計類型</p><p>　　1.4.1提升機的選用</p><p>　　JKMD型（4.5米4多繩摩擦輪）提升機是基于撓性體摩擦傳動原理實現(xiàn)的。</p><p>　　它利用提升鋼絲

43、繩與驅(qū)動共同滾筒之間的摩擦力拖動提升容器在井筒中往復(fù)運行，加之采用多根鋼絲繩共同承擔(dān)載荷的方式，因而多繩摩擦提升機具有以下優(yōu)點：</p><p>　　(1) 提升機體積??；</p><p>　　(2) 鋼絲繩斷繩的危害性減小；</p><p>　　(3) 提升高度大。</p><p>　　1.4.2制動器的設(shè)計類型</p>&l

44、t;p>　　盤式制動器是近年來應(yīng)用較多的一種新型制動器，它以其獨特的優(yōu)點及良好的安全性能被廣大用戶認(rèn)可。我們見過的帶碟剎的摩托車，就是盤式制動器最簡單的應(yīng)用。它的制動原理與鼓閘式、抱閘式制動器的原理相同，仍為摩擦式制動，但它卻有別于老式的鼓閘式和抱閘式制動器，特別是在結(jié)合了液壓系統(tǒng)和PLC 控制之后，液壓系統(tǒng)和PLC 超強的控制性能為盤式制動器的應(yīng)用提供了巨大的工作平臺。</p><p>　　(1) 盤式制

45、動器與其它類型制動器相比較，其優(yōu)點是：因多副制動器同時使用，即使一副制動器失靈，也不是影響一部分制動力矩，故可靠性高，操作方便，制動力矩可調(diào)性好，慣性小，動作快，靈敏度高；重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，安裝維護(hù)方便；通用性大等。由于制動器具有許多優(yōu)點，所以它在現(xiàn)代多種類型提升機中獲得廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　(2) 盤式制動器的缺點：對于制動盤和制動器的制造精度要求較高；對閘瓦的性能要求較高等。</

46、p><p>　　(3)液壓盤式制動器作為最新開發(fā)出來的一種制動器，其發(fā)展前景遠(yuǎn)大，尤其是將液壓—電氣控制結(jié)合在盤式制動器上，相信隨著液壓和電氣技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，會更有利于盤式制動器的發(fā)展。</p><p>　　第2章 提升機制動裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　2.1 制動裝置的有關(guān)規(guī)定和要求</p><p>　　按照《煤炭安全規(guī)程》及有關(guān)技

47、術(shù)規(guī)范的規(guī)定，提升機(絞車)的制動裝置必須達(dá)到下列要求。</p><p>　?。?）提升機(絞車)必須裝設(shè)司機不離開位置即能操縱的常用閘(即工作閘)保險閘(即安全閘)。保險閘必須能在緊急時自動發(fā)生作用。</p><p>　　常用閘和保險閘共同使用一套閘瓦制動時，操縱部分必須分開。雙滾筒提升機（絞車）的兩套閘瓦的傳動裝置必須分開。</p><p>　?。?）常用閘和保

48、險閘必須經(jīng)常處于良好的狀態(tài)，保證靈活可靠。在工作中，司機不準(zhǔn)離開工作崗位，也不準(zhǔn)擅自調(diào)節(jié)制動閘。</p><p>　　對具有兩套閘瓦只有一套傳動裝置的舊雙滾筒提升機（絞車），應(yīng)加強閘瓦間隙和傳動系統(tǒng)的檢查和維護(hù)。</p><p>　　（3）保險閘必須采用配重式或彈簧式的制動裝置，除由司機操縱外，還必須具有能自動抱閘的作用，并且在抱閘同時使提升裝置自動斷電。</p><p

49、>　　常用閘必須采用可調(diào)節(jié)的機械制動裝置。</p><p>　?。?）提升機（絞車）除有（常用閘和保險閘）外，應(yīng)加設(shè)定車裝置，以便調(diào)整滾筒的位置（鋼絲繩的長度）或修理制動裝置時使用。</p><p>　?。?）保險閘（或保險閘第一級）的空動時間（由保護(hù)回路斷電時起至閘瓦剛剛接觸到閘輪上的一段時間）：壓縮空氣驅(qū)動閘瓦式制動器不得超過0.5秒，儲能壓縮驅(qū)動閘瓦式制動器不得超過0.6秒，盤

50、式制動器不得超過0.3秒。</p><p>　　保險閘施閘時，在杠桿和閘瓦上不得發(fā)生顯著的彈性擺動。</p><p>　?。?）提升機（絞車）的常用閘和保險閘制動時，所產(chǎn)生的力矩和實際提升最大靜載荷重旋轉(zhuǎn)力之比（K），都不得小于3。</p><p>　?。?）雙滾筒提升機（絞車）在調(diào)整滾筒旋轉(zhuǎn)的相對位置時（此時游動滾筒與主軸脫離連接），制動裝置在各滾筒閘輪上所發(fā)生的

51、力矩，不得小于該滾筒所懸重量（鋼絲繩重量與提升容器重量之比）形成的旋轉(zhuǎn)力矩的1.2倍。</p><p>　　計算制動力矩時，閘輪和閘瓦摩擦系數(shù)根據(jù)實測確定，一般采用0.3到0.35；常用閘和保險閘的力矩應(yīng)分別計算。</p><p>　　（8）在立井和傾角以上的傾斜井巷，提升裝置的保險閘發(fā)生作用時，全部機械的減速度：下放重載（設(shè)計額定的全部重量）時，不得小于1.5米每二次方秒；提升重載時，不

52、得超過5米每二次方秒。</p><p>　　傾角在以下是傾斜井巷，下放重載時的制動減速度不得小于0.75米每二次方秒，提升重載時的制動減速度不得大于自然減速度。</p><p><b>　　= m／</b></p><p>　　式中 --------重力加速度， m／；</p><p>　　--------井巷

53、傾角， （）；</p><p>　　--------繩端載荷的運動阻力系數(shù)，一般采用0.10到0.105。</p><p>　　摩擦輪式提升裝置，常用閘或保險閘發(fā)生作用時，全部機械的減速度，不得超過鋼絲繩的滑動極限（上提重物加速度階段及下放重物減速度階段的動防滑安全系數(shù)不得小于1.25，靜防滑安全系數(shù)不得小于1.75）。</p><p>　　下放重載時，必須檢查

54、減速度的最底極限。在提升重載時，必須檢查減速度的最高極限。</p><p>　　（9）制動器的工作行程不得超過全程的四分之三，必須留有四分之一作為調(diào)整時備用。司機操縱臺制動手把的移動應(yīng)當(dāng)靈活，在抱閘位置時，應(yīng)有定位器來固定手把，防止手把從抱閘位置自動向前移動。</p><p>　　(10) 制動輪的橢圓度在使用前（新安裝或大修后）不得超過0.5至1mm；使用中如超過1.5mm時，應(yīng)重新車削

55、或換新的。</p><p>　　2.2 提升機制動器主要類型</p><p>　　提升機的制動器包括工作裝置(即制動閘)和傳動裝置,工作裝置直接作用于制動輪，產(chǎn)生摩擦力矩；傳動裝置是工作裝置產(chǎn)生或解除制動摩擦力的機構(gòu)。因此，按工作裝置裝置結(jié)構(gòu)區(qū)分，制動器可分為盤式制動器和塊式制動器；按傳動裝置的動力源區(qū)分，制動器可分為液壓式、氣壓式和彈簧式。目前，進(jìn)口提升機和國產(chǎn)新型提升機大都采用液壓盤式

56、制動器，而舊提升機(70年代以前產(chǎn)品)多采用液壓或氣壓塊式制動裝置，但近年也對這些制動器進(jìn)行了較大規(guī)模的改造。</p><p>　　2.2.1 塊式制動器 </p><p>　　塊式制動器一般都是閘塊壓在提升機滾筒的制動輪上而產(chǎn)生制動力矩，出于閘塊與制動輪的作用方式差別，塊式制動器有角移式、平移式和綜合式之分。</p><p>　　圖(a)是角移式塊閘的原理圖,兩個

57、閘瓦塊始終繞基座上的固定鉸接點轉(zhuǎn)動，故名為角移式。當(dāng)制動動力向上拉三角塊杠桿時，杠桿的聯(lián)動會產(chǎn)生連桿拉力，從而迫使塊閘壓向制動輪，產(chǎn)生制動力；當(dāng)外動力使三角塊向下壓時，連桿的壓力則使塊閘分離開制動輪，即達(dá)到松閘的目的。</p><p>　　圖(b)是常見平移式塊閘的原理圖，兩個閘瓦始終由一連桿在其中心鉸接，連桿的另一端則與基座鉸接。兩個閘瓦塊的端頭用杠桿系統(tǒng)約束起來，在三角塊杠桿是上提作用下，各連桿內(nèi)部的拉力使兩

58、閘塊壓向制動輪，從而產(chǎn)生制動力；當(dāng)</p><p>　　三角塊杠桿下放時，各連桿內(nèi)部的壓力迫使閘塊與制動輪分離。由于閘塊是在連桿轉(zhuǎn)動時壓向制動輪的，故閘塊是整體平移運動，故稱之為平移式。</p><p>　　圖(c)是綜合式閘塊的一種形式，由于閘塊與角移桿鉸接，又與基座連桿鉸接，故有些相似于四連桿平行移動機構(gòu)，但閘塊壓向制動輪的運動都是靠角移杠桿帶動的，所以綜合式塊閘是介于角移式和平移式之

59、間的一種閘塊。</p><p>　　塊式制動器原理如圖3-1所示：</p><p>　　(a)—角移式；(b)—平移式；(c)—綜合式</p><p>　　圖2-1 塊式制動器原理</p><p>　　2.2.2盤式制動器 </p><p>　　盤式制動器是為了克服塊式制動器的可靠性不高的缺點而發(fā)展的新型制動裝置，目前

60、國內(nèi)外生產(chǎn)的提升機或提升絞車都使用了盤式制動器.盤式制動器具有以下：①制動力矩可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，而且容易調(diào)整；②制動系統(tǒng)空行程小、動作快、響應(yīng)速度快、靈敏度高；③重量輕，外形尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊；④通用性好，可通過改變盤形閘的數(shù)量來滿足不同絞車的制動要求；⑤安全可靠性高，多副盤形閘同時工作，其中少數(shù)部分盤形閘失靈或故障，其余完好盤閘一般仍可剎住絞車；而且傳動環(huán)節(jié)(如管路破裂失、壓斷電等)均可自動施閘。</p><p&g

61、t;　　盤式制動器都是依靠碟形的預(yù)壓縮恢復(fù)張力使閘塊壓向制動盤，從而產(chǎn)生制動力矩；當(dāng)松閘時，向活塞腔內(nèi)注入壓力油，壓力油推動活塞后移并壓縮碟形彈簧，帶動閘瓦離開制動盤，從而實現(xiàn)松閘。</p><p>　　目前國內(nèi)外提升機使用的盤式制動器形式多樣，主要有前腔式盤形閘，后腔式盤形閘單缸雙作用盤形閘，以及鉗式盤形閘。</p><p>　　盤式制動器原理如圖3-2所示：</p>&l

62、t;p>　　圖2-2 盤式制動器原理圖</p><p>　　目前，國內(nèi)進(jìn)口的安全盤式制動器主要來自德國、法國。各國生產(chǎn)的盤式制動器原理上基本相同，都是碟簧上閘、液壓松閘，高壓油通過液壓泵站產(chǎn)生，但是結(jié)構(gòu)上有些差異，從而性能也略有不同。</p><p>　　2.3 盤式制動器的結(jié)構(gòu)及工作原理</p><p>　　2.3.1盤式制動器的布置方式</p>

63、<p>　　盤式制動器又稱盤型閘，它與閘塊不同，其制動力矩是靠盤瓦沿軸向兩側(cè)壓向滾筒上的制動盤而產(chǎn)生的。為了使制動盤不產(chǎn)生附加變形，主軸不承受附加軸向力，因而盤式制動器都成對地裝設(shè)使用，每一對盤式制動器叫做一副，如圖所示。根據(jù)所需制動力矩的大小，一臺提升機可以同時布置兩副四副或更多副盤式制動器。</p><p>　　盤式制動器的布置方式如圖2-3所示：</p><p>　　圖

64、2-3 盤式制動器的布置圖</p><p>　　2.3.2盤式制動器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　盤式制動器的結(jié)構(gòu)如圖所示。兩個制動油缸3位于滾筒制動盤的兩側(cè)，均裝在支座2上。支座2為整體鑄鋼件，一副盤式制動器通過支座及墊板1用地腳螺栓固定在基座上。制動油缸3內(nèi)裝有活塞5柱塞13調(diào)整螺栓6螺釘7盤式彈簧4及彈簧套筒8等。筒體9襯板11和渣瓦15一齊可沿支座的內(nèi)孔往復(fù)移動。閘瓦與襯板的連接，可

65、用銅螺釘連接或用黏結(jié)劑粘貼，但大多數(shù)是以燕尾槽的形式將閘瓦固定在襯板上。在使用中當(dāng)閘瓦磨損或閘瓦與制動盤的間隙過大時，可用調(diào)整螺栓6調(diào)節(jié)筒體9的位置，使閘瓦間隙保持在1~1.5mm 。柱塞13與銷子14的連接采用榫槽結(jié)構(gòu)，在擰動螺釘7時不致使柱塞13轉(zhuǎn)動，以便調(diào)整閘瓦間隙。壓向制動盤的制動力，由盤式彈簧產(chǎn)生。解除制動力，靠線油缸內(nèi)充入油液而向右推動活塞5，壓縮盤式彈簧來實現(xiàn)。</p><p>　　螺釘12是放空氣

66、用的。在第一次向制動油缸3充油，或在使用中發(fā)現(xiàn)送閘的時間教長時，可將放氣螺釘12旋松，把制動油缸中的空氣排出，以免影響制動油缸的正常工作。</p><p>　　塞頭20是排油用的。在使用中制動油缸可能有微量的滲油，因而要定期將塞頭20旋開排油。在排油時，應(yīng)避免滲出的油玷污閘瓦及制動盤。</p><p>　　盤式制動器的結(jié)構(gòu)如圖2-4所示：</p><p>　　圖2-

67、4 盤式制動器的結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.4 制動器的設(shè)計計算</p><p>　　滾筒直徑：4.55米</p><p>　　2.4.1 確定在工作狀態(tài)下所需要的制動力</p><p>　　盤式制動器的基本參數(shù)如表2-1所示：</p><p>　　表2-1 盤式制動器的基本參數(shù)</p><p&

68、gt;　　確定工作所需要的制動力</p><p>　　三角塊杠桿下放時，各連桿內(nèi)部的壓力迫使閘塊與制動輪分離。由于閘塊是在連桿轉(zhuǎn)動時壓向制動輪的，故閘塊是整體平移運動，故稱之為平移式。</p><p>　　圖(c)是綜合式閘塊的一種形式，由于閘塊與角移桿鉸接，又與基座連桿鉸接，故有些相似于四連桿平行移動機構(gòu)，但閘塊壓向制動輪的運動都是靠角移杠桿帶動的，所以綜合式塊閘是介于角移式和平移式之間

69、的一種閘塊。</p><p>　　圍包角 </p><p><b>　　(1) 工作參數(shù)</b></p><p>　　提升高度 </p><p>

70、　　提升速度（提物） </p><p>　　有效載物（提物） </p><p><b>　　(2) 超載計算</b></p><p><b>　　1) 質(zhì)量的確定</b></p&

71、gt;<p>　　提升鋼絲繩懸垂長度： </p><p>　　提升時：在井下 </p><p>　　在井上 </p><p><b>

72、　　尾繩懸垂長度： </b></p><p>　　提升時：在井下 </p><p>　　在井上 </p><p>　　主繩提升單位重量 </

73、p><p>　　鋼絲繩根數(shù) </p><p>　　尾繩單位重量 </p><p>　　繩數(shù) </p>&l

74、t;p><b>　　鋼絲繩重量S</b></p><p>　　(從主導(dǎo)輪到導(dǎo)向輪鋼絲繩重量)</p><p>　　鋼絲繩重量 </p><p>　　有效載重 </p>

75、<p>　　空箕斗 </p><p><b>　　2) 運行載荷</b></p><p>　　有載重 </p><p>　　無載重

76、 </p><p>　　3) 天輪主導(dǎo)輪電機轉(zhuǎn)子和聯(lián)軸節(jié)的變位重量計算</p><p><b>　　A、天輪</b></p><p>　　數(shù)量 </p><p>

77、　　天輪直徑 </p><p>　　慣性矩 </p><p>　　相對鋼絲繩中心的變位重量 </p><p>　　Z個天輪的變位重量

78、 </p><p><b>　　B、主導(dǎo)輪</b></p><p>　　按鋼絲繩中心計算的主導(dǎo)輪直徑 </p><p>　　慣性矩 </p><p&g

79、t;　　變位重量 </p><p>　　電機轉(zhuǎn)子慣性矩 </p><p>　　變位重量 </p><p>　　4) 運動部分的重量如表2-2所示：</p><p>　　表2-2

80、礦井提升機的部分工件重量</p><p>　　鋼絲繩滑動極限的計算：</p><p><b>　　A、下降時加速度</b></p><p><b>　　B、提升時加速</b></p><p><b>　　C、空運行時加速度</b></p><p><

81、;b>　　圍包角</b></p><p>　　表2-3 鋼絲繩與摩擦輪包圍角基本參數(shù)</p><p>　　5) 相對于滾筒軸中心制動力的確定</p><p><b>　　A、運動制動力</b></p><p>　　制動安全系數(shù) </p><p><b>　　因此：

82、</b></p><p>　　下降時工作超載的情況所需要的制動減速度</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　工作制動所允許的最小制動力</p><p><b>　　B、安全制動力</b></p><p>　　a、下降時減速度，制動力<

83、;/p><p><b>　　極限值</b></p><p><b>　?。ㄤ摻z繩滑動極限）</b></p><p><b>　　極限值：</b></p><p><b>　　b、提升時的加速度</b></p><p><b>

84、;　　減速度，制動力</b></p><p>　　極限值（鋼絲繩滑動極限）</p><p><b>　　c、空載時加速度：</b></p><p><b>　　減速度，制動力</b></p><p>　　極限值（鋼絲繩滑動極限）</p><p><b>

85、　　d、極限值</b></p><p>　　由于上述的要求不能被滿足，所以使用了安全制動器以保證對于所有的提升</p><p>　　機工作方式采用的恒定減速度。</p><p>　　C、作為停車閘的安全制動器</p><p><b>　　（制動器安全系數(shù)）</b></p><p>&l

86、t;b>　　因此：</b></p><p>　　2.4.2 確定制動器數(shù)量</p><p>　　(1) 確定使用8SM7622型盤式制動器</p><p>　　釋放空間：最小1毫米</p><p>　　最大2毫米（需要調(diào)節(jié)）</p><p>　　制動力發(fā)生器裝置的彈性拉力包括效率</p>

87、<p>　　最大釋放間隙 </p><p>　　最小釋放間隙 </p><p>　　整個間隙釋放力 </p><p>　　活塞直徑

88、 </p><p>　　活塞面積 </p><p>　　制動盤直徑(mm)參數(shù)如表2-4所示：</p><p>　　表2-4 制動盤直徑參數(shù)</p><p>　　(2) 確定制動閘的數(shù)量Z</p><p>　　工作制動閘所需要的制動力<

89、/p><p><b>　　取</b></p><p>　　*制動裝置之規(guī)定E27L41119</p><p>　　工作制動閘和安全制動閘可以作為停車制動使用，它們相對鋼絲繩中心的工作制動力和安全制動力</p><p><b>　　靜態(tài)安全系數(shù)</b></p><p>　　在超負(fù)荷

90、下降時，工作制動閘產(chǎn)生的制動減速速度為：</p><p>　　(3) 安全制動控制器</p><p>　　安全制動閘使提升機在任何工作狀態(tài)下其減速度保持在恒定不變，這個值低于第一部分中使用鋼絲繩滑動的減速度。</p><p>　　制動控制器保證鋼絲繩有效直徑所需要的制動力。</p><p><b>　　準(zhǔn)確的減速度</b>

91、;</p><p>　　(4) 如果一個制動器發(fā)生了故障，根據(jù)TSA超載運行的靜態(tài)安全系數(shù)</p><p>　　至少要達(dá)到1.5，其減速度應(yīng)符合下面之說明。</p><p>　　下表為提升機工作狀態(tài)下的參數(shù)如圖2-5所示：</p><p>　　表2-5 提升機工作狀態(tài)下的參數(shù)</p><p><b>　　1)

92、 工作制動</b></p><p><b>　　工作制動的制動力</b></p><p><b>　　靜態(tài)安全系數(shù)</b></p><p><b>　　下降時的減速度</b></p><p>　　2) 用作固定閘的安全制動閘</p><p>

93、<b>　　制動力</b></p><p><b>　　靜態(tài)安全系數(shù)</b></p><p>　　3) 在安全制動的情況下制動控制器能對制動器的故障進(jìn)行補償。根據(jù)第三節(jié)計算，下降運行時，安全制動所需要的最大制動力為634千牛頓，由于她比總的有效制動力872千牛頓要小，它可以由制動控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)。</p><p>　　(5)

94、 如果減速度達(dá)不到，就要預(yù)先調(diào)節(jié)安全制動力，使它達(dá)到第3節(jié)中對下降運行計算得到的保險制動力，這樣它才能正?？刂?。</p><p>　　利用恒定制動力可以得到如下的減速度值如表3-6所示：</p><p>　　表2-6 在恒定制動力下提升的減速度</p><p>　　在液壓裝置中，產(chǎn)生所需要的恒定剩余壓力計算如下：</p><p>　?。ㄤ摻z繩

95、有效直徑的安全制動力）</p><p>　　根據(jù)下圖的壓力/制動力曲線可以發(fā)現(xiàn)對制動力，其剩余壓</p><p>　　壓力/制動力曲線如表2-7所示：</p><p>　　表2-7 壓力/制動力曲線</p><p><b>　　，蓄能器壓力=。</b></p><p>　　釋放間隙1毫米，制動器的

96、制動力有4MPa到。</p><p>　　盤式制動器的性能參數(shù)包括制動力矩、彈簧剛度、液壓站油壓等。另外制動器的強度參數(shù)還有支架強度、螺栓強度、液壓缸強度等。</p><p>　　第3章 制動器的工作可靠性評定</p><p>　　3.1 盤式制動器的安裝要求及調(diào)整</p><p>　　3.1.1 盤式制動器的要求（包括零部件）</p

97、><p>　?。?）盤式制動器應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，并按照經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣及技術(shù)文件制造；</p><p>　?。?）盤式制動器應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定；</p><p>　?。?）配套件應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)文件的規(guī)定；</p><p>　?。?）凡本標(biāo)準(zhǔn)未予規(guī)定的鑄、鍛、焊、加工和裝配等通用技術(shù)要求，均應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)；</

98、p><p>　?。?）閘瓦的技術(shù)性能應(yīng)符合JB3721--84中第2章的規(guī)定；</p><p>　?。?）碟形彈簧的工作極限負(fù)荷、工作極限負(fù)荷下的變形量、在I點的計算應(yīng)力及強壓處理負(fù)荷等主要技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合JB3812--84中1.3的規(guī)定，技術(shù)要求應(yīng)符合」B3812-84中第2章的規(guī)定；</p><p>　?。?）產(chǎn)品應(yīng)裝設(shè)放氣裝置；</p><p&

99、gt;　?。?）產(chǎn)品裝配后，活塞和閘瓦在設(shè)計油壓下應(yīng)同時動作，不應(yīng)有爬行、卡住現(xiàn)象；</p><p>　?。?）在無負(fù)荷條件下，盤形制動器活塞最低動作壓力不得超；</p><p>　?。?0）在設(shè)計油壓下，盤形制動器閘瓦的行程與設(shè)計行程的差值不得大于設(shè)計行程的10%；</p><p>　?。?1）產(chǎn)品裝配后在1.25倍設(shè)計油壓下保持10min，各密封處不顯油跡；&l

100、t;/p><p>　?。?2）盤式形制動器油缸密封件壽命不低于3個月或提升4X10次；</p><p>　?。?3）產(chǎn)品現(xiàn)場安裝、調(diào)整和試驗時，應(yīng)符合TJ 231(六)的有關(guān)規(guī)定。</p><p>　　3.1.2 盤式制動器閘瓦間隙的調(diào)整</p><p>　　裝配盤式制動器閘瓦時的有關(guān)要求和調(diào)整方法如下：</p><p>

101、　　（1）閘瓦與制動盤的間隙：新的為1mm；使用中的不大與2mm。安全規(guī)定閘盤偏擺最大1．5mm(規(guī)程要求0．5 mm)。由于偏擺大造成閘開關(guān)誤動作，無法正常生產(chǎn)。經(jīng)多次調(diào)試效果不理想，有的不得不降低動作范圍。</p><p>　?。?）安裝閘瓦時，應(yīng)首先檢查和實驗閘瓦襯板中部的孔和筒體上的銷子直徑，它們的配合必須是滑動配合。如裝配時太緊，必須將襯板孔修刮，否則以后去下來是很困難的。同時，將它們清洗后其滑動面要涂

102、上防銹漆，以免銹死不易取出。</p><p>　?。?）為了使閘瓦獲得良好的摩擦接觸面，應(yīng)將試裝后的閘瓦取下，以襯板為基準(zhǔn)刨削閘瓦，直到刨平為止。</p><p>　　（4）調(diào)整閘瓦間隙時，應(yīng)根據(jù)實際情況首先將兩個提升容器提至適當(dāng)?shù)奈恢茫ㄍǔＪ菍⒐潭L筒所帶的重載容器放置于井底罐座上，或者將兩個空載的容器提升至井筒中相遇的位置），用定車裝置將滾筒鎖住，然后向制動油缸充入壓力油，使盤型制動器

103、處于全松閘狀態(tài)，用塞規(guī)測量閘瓦與制動盤之間的間隙。測量閘瓦間隙，一般將閘瓦間隙調(diào)整在1~1.5mm范圍內(nèi)。調(diào)整閘瓦間隙時，一副制動器的兩個閘瓦應(yīng)同時進(jìn)行。調(diào)整好后，應(yīng)進(jìn)行閘的試運行，并重新測量閘瓦間隙，如有變化時應(yīng)進(jìn)一步調(diào)整。</p><p>　?。?）為了避免損壞活塞上的密封圈而產(chǎn)生的漏油現(xiàn)象，盤式制動器在安裝或大修后第一次調(diào)整閘瓦間隙時，必須首先將調(diào)整螺栓向前擰入，使閘瓦與制動盤貼合，然后分三級進(jìn)行調(diào)整：第一

104、次充入等于最大工作油壓值的1/3的油壓，制動器盤式彈簧受油壓作用被壓縮一個距離，隨之將調(diào)整螺栓向前擰入一些，推動閘瓦向前移，直到與制動盤相貼合；第二充入最大工作油壓值的2/3的油壓，調(diào)整方法與第一次相同；最后充入最大工作油壓值油液，調(diào)整到使閘瓦與制動盤保持1mm間隙為止。</p><p>　?。?）更換閘瓦時要注意不要全部換掉，那樣會造成由于新閘瓦接觸面積小而影響制動力距，應(yīng)逐步地交替更換，即先更換一副制動器的兩

105、個閘瓦，讓它們工作一段時間，使其接觸面積達(dá)到要求之后，再更換另一副制動器的閘瓦。這樣既保證提升機運行的安全，又不影響礦井生產(chǎn)。</p><p>　　提升機的安全運行，很大程度上取決于制動器的工作可靠性。從狹義可靠性理解，盤式制動器包含不可維修因素,如制動彈簧失效之后，影響制動力矩，需要更新彈簧才能使制動器可靠性達(dá)到原有的水平。從廣義可靠性理解，盤式制動器又含有可維修因素，如閘瓦磨損后產(chǎn)生的間隙增大，經(jīng)調(diào)整便可達(dá)到

106、原有可靠性；液壓站零件發(fā)生故障，修理后也能使制動器可靠性達(dá)到設(shè)計水平。</p><p>　　由此可知，制動器的工作可靠性是固有可靠性和使用可靠性的綜合反映。固有可靠性是有制動器設(shè)計制造及材料等因素所決定的，在制動器產(chǎn)品出廠時便已明確；使用可靠性則是安裝、維護(hù)及操作等因素決定的，它反映了制動器固有可靠性在實際運行中的發(fā)揮程度；因此，固有可靠性的體現(xiàn)，受使用可靠性的限制；固有可靠性再高，使用可靠性卻較低，制動器的實際

107、可靠性依然不會高。</p><p>　　制動器的固有可靠性和使用可靠性的串聯(lián)乘積，體現(xiàn)了制動器的工作可靠性，即：</p><p>　　式中 —制動器的工作可靠性；</p><p>　　—制動器的固有可靠性；</p><p>　　—制動器的使用可靠性。</p><p>　　3.2制動器的故障模式及可靠性圖框<

108、/p><p>　　提升機制動器的故障，是指制動器未能達(dá)到設(shè)計規(guī)定的要求(如制動力矩不足或制動減速超限)，因而完不成規(guī)定的制動任務(wù)或完成的不好。盤式制動器有許多故障，但并不是所有故障都會造成嚴(yán)重后果，僅是其中一些故障會影響制動器功能或造成事故損失。因此，在分析制動器故障的同時，還需要對故障的影響或后果進(jìn)行評價，這稱為故障模式和影響分析(FMEW)。</p><p>　　制動系統(tǒng)中包括功能件、組件

109、和零件。所謂功能件是指由幾個到幾百個零件組成的，具有獨立功能的子系統(tǒng)，例如液壓站、盤閘、控制臺；組件是由兩個以上的零部件構(gòu)成的并在子系統(tǒng)中保持特定功能的部件，如電磁閥、電液調(diào)壓裝置；零件是指無法繼續(xù)分解的具有設(shè)計規(guī)定的單個部件。一般情況下，零件故障都可能導(dǎo)致制動器的故障。</p><p>　　制動系統(tǒng)的故障模式通?？蓮乃膫€方面考慮；運行過程中的故障，規(guī)定時間內(nèi)無法啟動，預(yù)定時間內(nèi)無法停車，制動能力降級或受阻。制動

110、系統(tǒng)的各類故障大致表現(xiàn)為如下：</p><p>　　(1)閘瓦間隙超限； (2)制動器漏油；</p><p>　　(3)活塞卡死； (4)彈簧疲勞或斷裂；</p><p>　　(5)閘瓦貼閘比良； (6)閘瓦不松閘；</p>

111、;<p>　　(7)殘壓過高； (8)最大油壓過低；</p><p>　　(9)油壓不穩(wěn)； (10)閘盤污染；</p><p>　　(11)控制閘不靈； (12)電器故障；</p><p>　　(13)制動力矩

112、不足； (14)閘瓦不合閘；</p><p>　　(15)閘瓦摩擦系數(shù)過低； (16)油溫超限。</p><p>　　顯然上述故障中的“閘瓦不合閘”和“制動力矩不足”等故障將直接引發(fā)制動器致命性故障，應(yīng)倍加注意。近年在實際使用中，已多次發(fā)生盤式制動器剎不住車引發(fā)的“放大滑”事故，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。為保障盤式制動器的工

113、作可靠性，現(xiàn)在已經(jīng)研制出盤式制動器自適應(yīng)控制補償增壓裝置，能夠在制動器制動力矩意外降低而剎不住車時，補償制動力矩，增大制動力，確保提升機安全停車，這種補償裝置已在一些提升機上使用。</p><p>　　對于像制動裝置這樣復(fù)雜系統(tǒng)，為了說明子系統(tǒng)間的功能傳輸情況，可用可靠性圖框表示系統(tǒng)狀況。從圖框中可以清楚地看出系統(tǒng)、子系統(tǒng)與元件之間的層次關(guān)系，系統(tǒng)及子系統(tǒng)之間的功能輸入、輸出、串聯(lián)和并聯(lián)關(guān)系。</p>

114、<p>　　盤式制動裝置的可靠性圖框如圖3-1所示</p><p>　　圖3-1 制動器的可靠性圖框</p><p>　　—彈簧可靠性；—摩擦可靠性；—維護(hù)可靠性；—電磁閥可靠性；</p><p>　　—閘盤抗污染可靠性；—液壓站整定可靠性；—閘同步可靠性</p><p>　　3.3制動器的優(yōu)化設(shè)計及工作可靠性評定</p&

115、gt;<p>　　從圖4-1可見，制動裝置各單元之間常常表現(xiàn)為串聯(lián)關(guān)系，只有液壓站的動力部分是冷儲備關(guān)系，而多副盤閘的制動力矩則是表決狀態(tài)關(guān)系(或簡化為并聯(lián)關(guān)系)，這些復(fù)雜的功能關(guān)系使制動裝置的可靠性評定比較復(fù)雜。在實際工作中，制動裝置可靠性評定分為現(xiàn)場可靠性評定和理論可靠性評定?，F(xiàn)場可靠性評定是通過收集現(xiàn)場運行提升機的壽命數(shù)據(jù)，對制動器的MTBF、和壽命分布做分析計算。顯然，現(xiàn)場可靠性評定是具有全面性，方法簡單；而理論可

116、靠評定則過于抽象，但卻有指導(dǎo)意義。</p><p>　　3.3.1 設(shè)計變量</p><p>　　圖3-2 與制動鉗、制動盤和摩擦片相關(guān)的設(shè)計變量</p><p>　　液壓盤式制動器的優(yōu)化設(shè)計變量主要選擇影響上述優(yōu)化目標(biāo)的主要零部件的主要尺寸參數(shù)，涉及手柄、制動泵、制動鉗、摩擦片和制動盤等，① 制動鉗結(jié)構(gòu)參數(shù)、，見圖4-2；② 制動盤結(jié)構(gòu)參數(shù)、，見圖4；③ 摩擦片結(jié)

117、構(gòu)參數(shù)、、。</p><p>　　3.3.2 優(yōu)化策略</p><p>　　方案優(yōu)化在制動器開發(fā)中所處的位置及進(jìn)行方案優(yōu)化的主要流程見圖4-3(圖中虛框為方案優(yōu)化階段)，優(yōu)化計算平臺采用浙江大學(xué)機械設(shè)計研究所開發(fā)的廣義優(yōu)化系統(tǒng)平臺，采用改進(jìn)的差分進(jìn)化(differential evolution，DE)算法進(jìn)行優(yōu)化。DE算法是一種類似于遺傳算法的進(jìn)化算法，但它不需要對變量進(jìn)行二進(jìn)制編碼，只