盤式制動器在整體制動系統(tǒng)居于咽喉位置,其制動性能直接影響制動系統(tǒng)的運行質量,近年來因盤式制動器失效引起了眾多嚴重的礦井安全生產事故,這對于優(yōu)化盤式制動器的結構,改善制動性能提出了迫切要求,本文在對比分析現(xiàn)有盤式制動器的基礎上,研究歸納失效分析機理,對盤式制動器的結構進行優(yōu)化,提升制動性能。主要研究內容如下:（1）選擇后置式盤式制動器和無軸式盤式制動器作為研究對象,對比兩類盤式制動器的結構特點和工作原理,在概述關鍵工作參數(shù)的基礎上,從可靠性角度分析導致失效的因素;研究歸納盤式制動器的失效機理,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因素。（2）計算兩類盤式制動器的工作參數(shù),選擇碟簧、筒體和油缸作為關鍵零部件,采用參數(shù)化方法對兩類盤式制動器進行建模,通過有限元分析對比關鍵零部件的結構特性和受力狀態(tài),依靠模態(tài)分析研究盤式制動器整機和筒體的振動特性,綜合對比發(fā)現(xiàn)無軸式盤式制動器整體性能更佳。（3）利用ADAMS對無軸式盤式制動器的緊急制動過程進行動力學仿真,建立制動性能的相關評價指標,對制動盤和閘瓦采用柔性化方法進行建模,建立了盤式制動器整體的剛柔耦合模型,通過控制變量法研究分析制動... 

【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)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

后置式盤式制動器結構圖

2盤式制動器結構對比和工作原理分析11栓2、筒體15一起向右運動，閘瓦16移向制動盤17，直至閘瓦16貼緊制動盤17，當工作油壓降低至最低工作油壓時，受壓碟簧13產生的力通過閘瓦16作用在制動盤17上，產生相應的制動正壓力，制動器完成制動動作。后置式盤式制動器雖整體結構簡單，制動效果較好，在結構上仍存在以下問題：1.后置式盤式制動器內部設有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壁面，受相關零部件的制約，如連接軸和聯(lián)結螺栓的制造及安裝精度，均會影響活塞在油缸內部的配合程度，導致活塞在油缸內部歪斜、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)礦井安全生產事故，但是這樣的結構特點對于相關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雜。2.1.2無軸式盤式制動器同后置式盤式制動器相比，無軸式盤式制動器結構圖見圖2-2。無軸式盤式制動器主要包括制動器體12、調整螺母7、活塞3和端蓋2，筒體11可在制動器體12上可實現(xiàn)相對移動，而調整螺母7和制動器體12通過螺紋完成連接，活塞3整體呈現(xiàn)階梯軸狀，設置于保持同心位置關系的油缸9內，油缸9位于調整螺母7和制動器體12下側，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-進油口7-調整螺母8-油道9-油缸10-支撐11-筒體12-制動器體13-碟簧14-閘瓦15-制動盤圖2-2無軸式盤式制動器結構圖Figure2-2Structuraldiagramofshaftlessdiscbrake活塞3一側連接端蓋2，另一側同油缸9由于結構特點形成的空隙構成一個

2盤式制動器結構對比和工作原理分析13盤式制動器主要受液壓油作用力1F、碟簧產生的作用力2F、綜合運動阻力3F等力的共同作用，依靠油液壓力1F進行開閘，通過碟簧作用力2F進行制動。為清楚表明盤式制動器受力狀況，進而分析工作原理，本章采用盤式制動的結構簡圖進行分析，具體見下圖2-3。圖2-3盤式制動器的受力分析Figure2-3Forceanalysisdiagramofdiscbrake(1)制動正壓力N液壓缸內產生的力1F：1FPA(2-1)式中：P——液壓油油壓，N；A——液壓缸面積，mm2。盤式制動器在制動狀態(tài)下，碟簧受壓產生的作用力2F：20FKx(2-2)式中：K——碟簧的剛度，N/mm；0x——碟簧組的預壓縮量，mm；在制動器開閘過程中，油液壓力隨著油壓P增大，從而推動活塞動作，壓縮碟簧，綜合運動阻力3F由活塞在油缸中的運動阻力、筒體和制動器間摩擦阻力等構成，綜合阻力3F方向與活塞運動方向相反，在油壓增大至最大理論工作油壓maxP，油液壓力滿足12FF，閘瓦脫離制動盤，制動盤完成開閘動作，此時制動器內部受力:123FFF(2-3)

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本文編號：3425921