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液压盘式制动监测装置的研究

作　者: 魏立梅
导　师: 包继华
学　校: 山东科技大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 液压盘式制动装置闸瓦碟形弹簧疲劳失效 PLC控制
分类号: TD534.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

液压盘式制动器是矿井提升机、带式输送机等重要机械设备上的安全制动装置。矿井提升机等设备运行的安全可靠程度直接影响到矿山生产人员的生命安全和矿井的生产能力。液压盘式制动器的好坏又直接关系到采煤机、矿井提升机等设备的安全性和可靠性。如果液压盘式制动器在工作过程中出现故障,而又未能及时进行制动并排除,其结果不仅有可能会导致设备本身损坏,甚至可能造成机毁人亡的严重后果。为了避免以上的严重后果,本文在分析提升机盘式制动器的性能特点及故障机理的基础上,针对液压盘式制动器闸瓦磨损量和碟簧是否失效的实时监测方面的问题提出了一套设计方案。设计了一种新型的液压盘式制动器检测装置。该装置基于PLC处理器为核心,利用传感器采集数据信息,通过数据处理和分析,最终显示闸瓦的磨损量和闸瓦间隙的大小以及在碟簧失效前进行预警,安全性提高了不少。本文主要研究了以下几方面的内容：一、通过对煤矿提升机液压盘式制动器的机构特性以及工作原理进行分析,提出了监测装置系统设计的总体设计方案,并对系统的各主要部件进行研究设计二、针对煤矿提升机液压盘式制动器的闸瓦磨损量的实时测量和碟簧是否失效的监测问题,本为提出对闸瓦磨损量与闸瓦间隙同时进行实时监测的设计理念；并对制动装置中的碟型弹簧组的载荷与行程关系的特性曲线展开分析,找出来碟型弹簧组的受到的载荷与行程变化率的关系,找出来判断碟型弹簧断裂的新的判断方法,明确阐述了碟簧断裂的判断方法；针对碟型弹簧组的失效的判断,本文采用运用碟簧组的疲劳特性曲线图,采用了疲劳计数的方法判断碟簧组的失效,能在碟簧组疲劳失效之前进行判断,防患于未然。三、本文应用SW/Simulation对制动器的碟型弹簧组展开受力分析和疲劳分析,模拟碟簧组实际的受力状况,观察对制动器碟型弹簧组失效判断的准则是否合乎要求。四、为实现盘式制动器的监测装置全程自动控制,本文采用基于PLC的控制方案,对闸瓦磨损量及碟型弹簧失效的实时监测,及闸瓦间隙的自动化控制。本课题的研究丰富和发展了液压盘式制动器监测装置的设计理论和方法,为其提供了一定的理论基础和依据。有利于保证提升机稳定、可靠地运行,降低故障的发生频率,提高劳动生产效率。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-13
1 绪论  13-18
  1.1 引言  13-14
  1.2 研究的背景及意义  14-15
  1.3 国内外研究现状  15-16
  1.4 存在的问题与不足  16
  1.5 本课题研究的主要内容  16-17
  1.6 本章小结  17-18
2 液压盘式制动装置监测的系统设计  18-48
  2.1 液压盘式制动装置监测系统组成  19
  2.2 制动装置的性能结构分析  19-23
  2.3 液压盘式制动器闸失效监测及分析  23-26
  2.4 油压的监测  26
  2.5 碟型弹簧组的监测及失效分析  26-47
  2.6 本章小结  47-48
3 制动闸组合碟簧力学模型建立与分析  48-57
  3.1 有限元软件SW/STMULATION的介绍  48
  3.2 碟型弹簧组的有限元模型的建立  48-54
  3.3 组合碟簧的有限元分析  54-56
  3.4 本章小结  56-57
4 监测系统的控制方案设计  57-62
  4.1 基于PLC的控制系统的设计  57-58
  4.2 实现实时监控功能  58-61
  4.3 本章小结  61-62
5 结论与展望  62-64
  5.1 工作总结  62
  5.2 工作展望  62-64
致谢  64-65
参考文献  65-68
攻读硕士期间发表论文  68

液压盘式制动监测装置的研究

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