【摘要】：電梯作為建筑物內(nèi)主要的運(yùn)輸工具之一,是涉及人員生命安全的特種設(shè)備,近年來由于電梯制動(dòng)器故障而造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失事故屢見不鮮。作為電梯不可或缺的重要部件之一,制動(dòng)器一旦發(fā)生故障,就有可能造成重大傷亡事故。本文以DZD1-653型電梯塊式制動(dòng)器為研究對(duì)象,開展其失效模式與失效機(jī)理的研究,研究閘瓦磨損機(jī)理并進(jìn)行仿真分析。論文的主要研究工作如下:第一章,闡述了論文的選題背景和意義,介紹了電梯制動(dòng)器的基本要求與分類,制動(dòng)器工作特性、故障診斷研究現(xiàn)狀,分析了制動(dòng)器閘瓦磨損研究現(xiàn)狀以及存在的問題,并提出了全文的工作內(nèi)容。第二章,分析了塊式制動(dòng)器的組成和工作原理;通過對(duì)其工作特性進(jìn)行分析,建立了表征其工作特性的力學(xué)模型;運(yùn)用故障樹分析法對(duì)其潛在故障進(jìn)行研究,確定了其主要故障模式為制動(dòng)力矩不足;通過分析主要故障模式的失效機(jī)理,選取閘瓦磨損量作為表征塊式制動(dòng)器制動(dòng)性能的退化參數(shù)。第三章,通過研究閘瓦材料特性以及其磨損機(jī)理,建立了基于赫茲理論的閘瓦與制動(dòng)輪接觸模型和基于Archard模型的閘瓦磨損模型;通過數(shù)值計(jì)算,得到了閘瓦磨損深度隨制動(dòng)次數(shù)變化的數(shù)學(xué)關(guān)系以及塊式制動(dòng)器制動(dòng)力矩與制動(dòng)次數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。第四章,利用ABAQUS對(duì)理想磨損、偏磨以及雙側(cè)閘瓦受力不對(duì)稱磨損三種情況進(jìn)行有限元分析,得到了不同磨損情況下制動(dòng)閘瓦接觸應(yīng)力隨制動(dòng)次數(shù)的變化規(guī)律。第五章,對(duì)全文研究內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié),并展望了下一步的研究內(nèi)容。
【圖文】：

(a)鼓式制動(dòng)器 (b)塊式制動(dòng)器 (c)碟式制動(dòng)器圖 1.1 常見制動(dòng)器1）鼓式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器通常包括制動(dòng)彈簧、電磁裝置、制動(dòng)閘瓦、制動(dòng)臂以及傳動(dòng)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等組成。其工作特點(diǎn)是制動(dòng)臂繞支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)抱閘和松閘功能。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，易于調(diào)整；但是由于力臂的存在，它的缺點(diǎn)也很明顯，占用空間較大，電磁鐵動(dòng)作行程較長且所需電磁吸力較大，同時(shí)因?yàn)閯?dòng)作行程較長，其響應(yīng)時(shí)間在三種制動(dòng)器中是最長的，所以當(dāng)電梯出現(xiàn)上行突然超速或者蹲底等情況時(shí)，鼓式制動(dòng)系統(tǒng)無法快速緊急制動(dòng)。2）塊式制動(dòng)器塊式制動(dòng)器與鼓式制動(dòng)器制動(dòng)原理相同，由于省去了制動(dòng)臂，它降低了電梯曳引機(jī)的高度，且制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間更短，由電磁力計(jì)算公式可知，與同體積的鼓式制動(dòng)器相比，它的電磁吸力更大，但由于沒有制動(dòng)臂，其制動(dòng)力較大，在抱閘過

(a)偏磨 (b) 雙側(cè)閘瓦受力不對(duì)稱圖 1.2 偏磨及雙側(cè)閘瓦受力不對(duì)稱的制動(dòng)閘瓦表面情況由圖 1.2 可知，，偏磨和雙側(cè)閘瓦受力不對(duì)稱都會(huì)對(duì)制動(dòng)閘瓦的制動(dòng)性能產(chǎn)生一定的影響，造成電梯制動(dòng)器制動(dòng)力矩輸出不穩(wěn)定、制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲過大以及制動(dòng)震動(dòng)等情況，上述現(xiàn)象都會(huì)縮短塊式制動(dòng)器的使用壽命。孫可心[50]以某型號(hào)貨車轉(zhuǎn)向架為研究對(duì)象，針對(duì)其出現(xiàn)的傳動(dòng)效率低和閘瓦偏磨問題展開研究，使用解析法建立了閘瓦磨損量與受力之間的關(guān)系。李霏等[51]針對(duì)汽車盤式制動(dòng)器剎車片的偏磨問題展開研究，分析了偏磨的影響因素以及后果。張光榮等[52]以汽車盤式制動(dòng)器為研究對(duì)象，對(duì)其由于偏磨而引起的制動(dòng)噪聲進(jìn)行有限元復(fù)特征值提取，建立了系統(tǒng)阻尼比與偏磨量之間的變化關(guān)系。鄒國峰[53]考慮了引起摩擦片偏磨現(xiàn)象的因素（如溫度變化、應(yīng)力分布等），通過建立熱-應(yīng)力-磨損耦合模型，對(duì)盤式制動(dòng)器在制動(dòng)過程中的偏磨情況進(jìn)行研究，建立了制動(dòng)噪聲與剎車片偏磨之間的聯(lián)系，進(jìn)而提出了減小噪聲的制動(dòng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU857

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