【摘要】：永磁渦流制動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制動(dòng)平穩(wěn)可靠,節(jié)能環(huán)保,是渦流制動(dòng)的主要模式之一。為了將永磁渦流制動(dòng)技術(shù)應(yīng)用于施工升降機(jī)以及起重機(jī)安全防墜領(lǐng)域,本論文結(jié)合施工升降機(jī)與起重機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其防墜制動(dòng)需求,對(duì)施工升降機(jī)以及起重機(jī)無(wú)接觸式永磁渦流防墜裝置進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)。并對(duì)制動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了有限元仿真,對(duì)無(wú)接觸式永磁渦流防墜裝置參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì),研究了施工升降機(jī)和起重機(jī)無(wú)接觸式永磁渦流防墜制動(dòng)特性。首先,研究了環(huán)形永磁渦流制動(dòng)與旋轉(zhuǎn)型永磁渦流制動(dòng)制動(dòng)力與制動(dòng)力矩的解析計(jì)算。針對(duì)施工升降機(jī)以及起重機(jī)的性能參數(shù)和制動(dòng)需求,提出了改變空氣間隙的永磁渦流防墜制動(dòng)控制方式。利用該控制方式分別對(duì)施工升降機(jī)與起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的永磁渦流防墜制動(dòng)方案進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。其次,結(jié)合施工升降機(jī)吊籠墜落的動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)Comsol有限元軟件對(duì)其進(jìn)行有限元仿真,確定出永磁渦流防墜制動(dòng)參數(shù)選擇標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)參數(shù)選擇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)施工升降機(jī)永磁渦流防墜裝置參數(shù),并對(duì)永磁渦流防墜制動(dòng)特性進(jìn)行分析。結(jié)果表明論文所設(shè)計(jì)的無(wú)接觸式永磁渦流防墜落裝置可在吊籠超載墜落時(shí)達(dá)到制動(dòng)效果,通過(guò)控制磁鐵組與導(dǎo)體管之間的空氣間隙可以滿足不同載重量的吊籠墜落制動(dòng)需求。再次,結(jié)合起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)負(fù)載墜落的動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)Ansoft有限元軟件對(duì)其進(jìn)行有限元仿真,確定出永磁渦流防墜制動(dòng)參數(shù)選擇標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)參數(shù)選擇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)永磁渦流防墜裝置參數(shù),并對(duì)永磁渦流防墜特性進(jìn)行分析。結(jié)果表明論文所設(shè)計(jì)的無(wú)接觸式永磁渦流防墜裝置能在負(fù)載無(wú)初速墜落與以額定速度超載墜落時(shí)達(dá)到預(yù)期制動(dòng)效果。通過(guò)控制永磁體陣列與感應(yīng)盤之間的空氣間隙,可使制動(dòng)力矩連續(xù)任意可調(diào)。最后,結(jié)合施工升降機(jī)無(wú)接觸式永磁渦流防墜裝置的設(shè)計(jì),建立了環(huán)形磁鐵組無(wú)初速墜落實(shí)驗(yàn)平臺(tái),分別對(duì)不同工況下的環(huán)形磁鐵組進(jìn)行無(wú)初速墜落實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Comsol有限元仿真結(jié)果相對(duì)誤差皆在6.67%以內(nèi),驗(yàn)證了無(wú)接觸式永磁渦流防墜裝置制動(dòng)的準(zhǔn)確性和可行性。
【圖文】：

起重機(jī)械是現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中合理組織生產(chǎn)必不可少的生產(chǎn)設(shè)備。在物料運(yùn)輸，裝卸等工作中使用頻繁，可以提高工業(yè)生產(chǎn)效率，極大的減少人力勞動(dòng)，在整經(jīng)濟(jì)中有著至關(guān)重要的地位。在全國(guó)建筑業(yè)大規(guī)模、快速、全面發(fā)展的同時(shí)，依賴的起重運(yùn)輸機(jī)械，特別是橋門式起重機(jī)、施工升降機(jī)等特種設(shè)備，一旦發(fā)事故，后果難以想象，因此確保其運(yùn)行過(guò)程安全可靠十分必要。1 施工升降機(jī)防墜安全器局限性施工升降機(jī)是常用于建筑工地上的垂直運(yùn)輸機(jī)械，主要擔(dān)負(fù)運(yùn)送作業(yè)人員、機(jī)具設(shè)備和施工用材料等。施工升降機(jī)在運(yùn)行中，由于拽引力不足，制動(dòng)器失靈或不足以及超載拖動(dòng)會(huì)引起吊籠超速甚至斷繩墜落，防墜落裝置是施工升降機(jī)上安全防護(hù)裝置裝置，能在吊籠超速或墜落時(shí)緊急制動(dòng)，保證乘員的生命安全，減少設(shè)備損壞。目前，防墜落安全器大多通過(guò)摩擦原理來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)制動(dòng)，當(dāng)發(fā)時(shí)，防墜落裝置的摩擦部件以一定的作用力壓向標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，兩者接觸產(chǎn)生摩擦力籠以及負(fù)載的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，達(dá)到減速制動(dòng)。其中以楔塊形漸進(jìn)式防墜安齒輪錐鼓形漸進(jìn)式防墜安全器應(yīng)用最廣，如圖 1-1 所示。

起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)摩擦制動(dòng)局限性起重機(jī)是現(xiàn)代生產(chǎn)中十分重要的一種物料搬運(yùn)設(shè)備，其廣泛應(yīng)用于各種物料吊中，極大地減少了人力勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。起重機(jī)具有經(jīng)常啟動(dòng)以及間歇式工作的工作特點(diǎn)，其作業(yè)范圍廣泛，工作環(huán)境復(fù)雜，吊運(yùn)的物品種，工作過(guò)程中存在較多危險(xiǎn)因素，稍有疏忽就容易引發(fā)事故。所以為了保證起安全，通常在起重機(jī)械工作機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置中配用各類制動(dòng)器，其中起重機(jī)起的制動(dòng)器除了保證起吊負(fù)載能在任意位置停留外，還用于防止懸吊的負(fù)載、吊墜落[1-4]。目前起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)所采用的制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式各有不同， 但其原理基本都是依片壓迫制動(dòng)輪（盤），通過(guò)接觸時(shí)產(chǎn)生的摩擦力矩實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，即摩擦制動(dòng)。這種式通過(guò)制動(dòng)部件產(chǎn)生摩擦力矩，，將制動(dòng)對(duì)象的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能形式消耗。此方式對(duì)摩擦材料的耐磨性以及摩擦系數(shù)穩(wěn)定性要求很高，此外，溫升速度和工對(duì)摩擦材料的制動(dòng)性能也有較大影響。如圖 1-2 所示，電動(dòng)液壓塊式制動(dòng)器和式制動(dòng)器在目前的起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器中應(yīng)用最廣。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2598025