當前,深部礦井開采是煤礦發(fā)展的主流方向。為提高效率,深井提升一般采用大噸位提升,同時,由于工況變得復雜,緊急制動次數(shù)也會增多。盤式制動器作為深井提升機的核心部件,制動時所產生的熱量和熱應力會導致使制動器使用壽命降低,造成安全隱患。因此,深井提升對盤式制動器的要求更高,對深井提升機盤式制動器展開熱-機耦合研究也更具有現(xiàn)實意義。本文以某深井提升機盤式制動器為例,綜合現(xiàn)有的研究成果并結合實際工況,進行如下研究:（1）根據(jù)制動器實際尺寸,利用ABAQUS有限元分析軟件對盤式制動器進行有限元建模。在保證分析精度的條件下,對模型進行合理簡化、劃分網(wǎng)格,并根據(jù)經(jīng)驗公式和理論公式對熱-機耦合所需要的邊界條件進行設置。（2）利用ABAQUS中的熱-機耦合求解器對有限元模型進行求解,分析制動器在緊急制動工況下閘瓦以及制動盤溫度場、應力場的分布規(guī)律,并將閘瓦溫度分布云圖與閘瓦實際磨損位置進行了對比;利用控制變量法探討了制動速度、摩擦系數(shù)、制動壓力、相鄰閘瓦之間的夾角等參數(shù)對制動器熱-機耦合的影響。（3）以制動盤外半徑、閘瓦長和寬為設計變量,通過Isight軟件中的試驗設計對設計變量進行采樣取點,根據(jù)仿真出的... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

提升機盤式制動器[7]

1、9-擴口式端直通管接頭；2、4、8-密封圈；3-油缸蓋；5-活塞；6-端蓋；7-螺栓；10-調整螺母；11-油缸；12-防塵圈；13-外六角螺塞；14-電渦流傳感器 15-內六角螺釘；16-壓板；17-筒體；18-平鍵；19-壓環(huán)；20-碟形彈簧；21-閘瓦；22-墊板；23-支架；24-制動盤圖 1-2 后腔盤式制動器結構圖Figure 1-2 Structure of the rear cavity disc brake1.3.3 盤形制動器優(yōu)點介紹盤式制動器之所以越來越多的被采用，是因為它與其它制動器相比具有如下優(yōu)點[15]：（1）制動面是平面，因而在安裝時容易得到良好的閘瓦承載狀態(tài)；（2）閘瓦與制動盤之間的壓力分布比閘瓦旳徑向制動力均勻；（3）制動盤與閘瓦摩擦生熱時，可以通過伸縮縫的調整，使制動面仍然保持平面；（4）制動盤的軸向熱伸長很小，故閘瓦的空隙可相應減小，而制動盤的徑向伸長不會產生負作用；（5）制動盤散熱性能好，熱穩(wěn)定性好；

在設計時，制動盤直徑要增大，閘瓦數(shù)量要增多。本文選取某型號多繩式深井提升機作為研究對象，對閘瓦和制動盤的結構進行了合理簡化，取制為空心薄圓柱體，閘瓦為長方體。制動盤和閘瓦的具體幾何參數(shù)如下表 3-3-2 所示。表 3-1 閘瓦的幾何尺寸Table 3-1 Geometric dimensions of brake shoe長度（m） 寬度（m） 厚度（m）0.25 0.2 0.025表 3-2 制動盤幾何尺寸Table 3-2 Geometric dimensions of brake disk外半徑（m） 內半徑(m) 厚度(m) 摩擦半徑(m)2.65 2.2 0.07 2.5本文所研究的盤式制動器上有兩個制動盤，每個制動盤上有 10 對的閘瓦分制動盤的兩側。制動盤表面每側相鄰兩個閘瓦之間的夾角為 15°。盤式制動三維模型簡化圖以及裝配圖如圖 3-1、圖 3-2 所示。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3278371