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礦井提升機可靠盤式制動器設計
摘要：制動系統(tǒng)是礦井提升機重要的安全系統(tǒng)，制動器則是制動系統(tǒng)的執(zhí)行機構，其性能好壞直接影響提升機的安全。盤式制動器具有熱穩(wěn)定性好、反應靈敏等優(yōu)勢，但是盤式制動器本身也存在一些問題。本文主要介紹的是礦井提升機盤式制動器的設計，表明了提升機制動器的研究現(xiàn)狀以及現(xiàn)狀。在本次設計中，首先完成了液壓部分的計算：其中包括液壓系統(tǒng)原理圖的設計，調試液壓系統(tǒng)后，根據給定的基本參數(shù)做出液壓泵、電動機、聯(lián)軸器、蓄能器、過濾器、管道的計算并選擇出合適的液壓零件。之后完成了盤式制動器的設計與計算：通過計算確定動力矩，然后計算制動器的額定正壓力，最后是碟形彈簧的計算。
關鍵詞：礦井提升、盤式制動、研究狀況、原理圖、液壓泵、電動機、額定正壓力
I
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｄｉｓｃ Ｂｒａｋｅ ｆｏｒ Ｍｉｎｅ Ｈｏｉｓｔ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Braking system is an important safety system of mine hoist，Brake is the actuator of the braking system.Its performance directly affects the safety of hoisting machine.Disc brake has the advantages of good thermal stability, sensitivity and so on,but there are some problems in the disc brake itself.This paper mainly introduces the design of the disc brake of mine hoist.It shows the research status and the status quo of the actuator of the lifting mechanism.In this design,first completed the calculation of the hydraulic parts: including the design of the hydraulic system schematic.Including the design of the hydraulic system schematic diagram.After commissioning the hydraulic system,according to the given basic parameters to make the hydraulic pump, motor, coupling, accumulator, filter, pipe calculation and select the appropriate hydraulic parts.After the completion of the disc brake design and calculation,determine the dynamic torque by calculation then calculate the rated positive pressure of the brake.The last is the calculation of the disc spring.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Mine hoist、disc brake、research status、schematic diagram、 Hydraulic pump、Motor、Rated normal pressure
III
目 錄
摘要 I
Abstract II
目錄 III
1 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 提升機制動器的研究現(xiàn)狀 1
2 液壓系統(tǒng)設計 3
2.1 液壓系統(tǒng)原理圖的設計 3
2.1.1 盤式制動系統(tǒng)的組成 3
2.1.2 液壓站原理圖 4
2.2液壓系統(tǒng)的計算和液壓元件的選擇 8
2.2.1液壓泵的計算與選擇 8
2.2.2電動機的計算與選型 11
2.2.3聯(lián)軸器的選型 12
2.3輔助元件的計算與選擇 13
2.3.1 蓄能器的選擇與安裝 13
2.3.2過濾器的選型 15
2.3.3管道 16
3盤式制動器的設計與計算 17
3.1盤式制動器的計算條件 17
3.2盤式制動器制動力矩的確定 17
3.3盤形制動器額定正壓力計算 19
3.4碟形彈簧的計算 21
參 考 文 獻 25
致 謝 26
IV
1 緒論
1.1 概述
礦井提升設備可以提升煤炭和工作人員。它能夠連接井下工作和地面的基地,。所以礦井提升設備對于安全是十分重要的。因此,在礦山生產的各種問題中安全是最重要的，礦井提升機運行的可靠性也是非常關鍵的,而提升機的制動系統(tǒng)能夠在危險的形勢下有保護的作用。
工作裝置和傳動裝置是提升機制動器的主要組成部分,它們的作用分別是產生摩擦力矩；解除或者產生摩擦力矩[3]。
液壓盤式制動器的好處很多，主要有以下幾點:①制動力可以互相組合，結構比較緊湊：②制動閘可以相互交換使用，非常方便；③反映非常迅速④多副盤閘工作的時候可靠性非常高。
盤式制動器是機電一體化設備。它主要是由制動盤和制動閘構成的。動力矩之所以會有，是因為制動盤和閘瓦摩擦，因此調整一下閘瓦給制動盤形成的的正壓力就可以,制動器中正壓力的數(shù)值與液壓系統(tǒng)的控制油壓是成比例的。
1.2 提升機制動器的研究現(xiàn)狀
目前,進口和國產的提升機大部分采用的都是液壓盤式制動器,國內外很多學者都努力研究提升機,主要有下面幾點。
(1)結構的改造
制動是非常重要的，不然會引發(fā)事故，當然，效果低的原因也是有很多的，例如提升機制動力矩小、閘瓦間隙調整不均勻、閘瓦表面粗糙度大等。可以把不合理的設計改進,例如外簧復位等。
(2)監(jiān)測的方法
在液壓站中監(jiān)測裝置能夠實現(xiàn)正常的監(jiān)測,而且能夠掃描出殘余的壓比較高、閘瓦出現(xiàn)磨損等故障。
(3)可靠性的分析
提升機制動的執(zhí)行機構是制動器,主要的故障時制動力矩不足。在碟形彈簧中，碟形彈簧所受的正壓力和制動盤與閘瓦間的摩擦系數(shù)是決定制動力矩的關鍵。制動力不夠的原因有兩點：1閘瓦間摩擦的系數(shù)變小，2在制動時正壓力失
1
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去作用。所以我們要對制動器的日常維修和護理，這樣就可以保證它工作時的可靠性和安全性。
2
2 液壓系統(tǒng)設計
液壓系統(tǒng)是非常重要的，它在整個礦井提升機設計里面是很重要的，我們可以由機器的作用、工作的要求和特點，先模擬出比較適當?shù)囊簤合到y(tǒng)圖是它的工作，然后在通過計算得出液壓系統(tǒng)的各項基本參數(shù)，最后從眾多的元件當中選取合適的液壓元件來進行設計。
2.1 液壓系統(tǒng)原理圖的設計
2.1.1 盤式制動系統(tǒng)的組成
盤式制動器由液壓控制系統(tǒng)、機械制動系統(tǒng)以及配套的電控系統(tǒng)組成。圖2-1為盤式可控制動裝置的組成及控制框圖。
圖2-1 盤式可控制動裝置的組成及控制框圖
（1）機械制動系統(tǒng)
機械制動系統(tǒng)的核心是制動油缸、制動盤和制動閘瓦。制動油缸非常重要，它的作用是為制動提供需要的正壓力。制動盤則可以產生制動力矩。在液壓控制系統(tǒng)中有比例溢流閥，通過它可以控制制動油缸中油壓的大小，即調整正壓力，便可以將制動力矩的大小控制。制動盤和制動閘瓦的材料分別用16M n鋼和無石棉環(huán)保型閘瓦。
（2）液壓控制系統(tǒng)
液壓控制系統(tǒng)的主要作用是調節(jié)制動油缸的工作油壓。液壓控制系統(tǒng)的作用很大，它能夠快速、安全的的完成升壓和降壓，很大程度上讓系統(tǒng)的性能得到了提升。它還采用了二級制動回路，增強了制動過程的安全性。
（3）電控系統(tǒng)
電控系統(tǒng)的原理是先將程序輸入，然后根據程序控制系統(tǒng)完成工作。該制動裝置可以與礦井提升機通訊，在較遠的地方也可操作。因為閘瓦受到了磨損，所以閘瓦的間隙就會變大，一樣當?shù)螐椈蛇^度疲勞的時候，閘瓦間隙也會變大、制動力矩會變少。該系統(tǒng)有距離傳感器來隨時監(jiān)測，而且還有自動報警系統(tǒng)，可以保證及時的修復和調節(jié)，保證系統(tǒng)的安全運行。
礦井提升機正在工作時，如果有突發(fā)狀況導致停電，那么就必須實施安全的制動。為此，系統(tǒng)有備份的電源來保證安全:在電控系統(tǒng)中，應當有UPS電源，保證了突然沒有電的情況下，仍然可以及時的通電，這種情況下，我們需要控制電磁閥，來慢慢的正常的較低油壓，對制動力矩進行好保護措施，使得在緊急情況下能夠及時安全的停車，防止發(fā)生意外，釀成不必要的慘劇。
2.1.2 液壓站原理圖
目前常用提升機制動器的液壓站原理圖如下：
1油箱 2網式過濾器 3電動機 4齒輪泵 5 電接點溫度計 6紙質過濾器 7比例溢流閥 8 手動換向閥 9壓力表 10減壓閥 11單向閥 12電磁換向閥 13溢流閥 14 蓄能器 15壓力表開關 16電磁換向閥 17 電磁換向閥 18 電磁換向閥
圖2-2 液壓站原理圖
液壓站有工作和備用的電機油泵裝置共兩套，手動開啟換向閥8即可切換。安全的制動部分是由電磁換向閥G3、G4、G5、G6，溢流閥13、減壓閥10和蓄能器14等構成的。裝置7來是可以調節(jié)油壓的變化比例。比例溢流閥7是由帶比例電磁鐵的先導閥、主閥組成。根據礦井提升機的實際工作負荷，確定最大工作油壓Pmax，比例溢流閥上的安全閥可以設定最大的工作油壓。
具體的功能和原理如下：
（1）安全制動部分的工作原理
為了提升機的正常工作，G3、G4、G5通電，G6斷電，壓力油通過G3、G4進入盤形制動器，使其開閘。在這期間，壓力油經過10，11，14，達到一級制動油壓值P1級。
當?shù)V井提升機有狀況發(fā)生，安全制動部分將會安全制動。具體工作原理為：
3停止轉動，供油停止，G3、G4斷電，油壓降到0壓。游動卷筒的制動器壓力油經過G4，一部分經過13流回油箱，另一部分流到14內。讓這部分油壓值始終穩(wěn)定在一級制動油壓值P1級，稍等之后，G5將電源斷開、G6獲得供電電，讓油壓以最快的速度減小到0壓，讓這部分盤形制動器也很快的進入制動狀態(tài)。
正常工作時，工作油經10、11進入14，油壓降為P1級，使提升機在緊急制動時，獲得了良好的二級制動性能，其特性見圖2-3：
圖2-3 二級制動油壓特性變化曲線
由圖可知：從A點降到B點，所需時間t0為盤形制動器閘瓦的空行程時間；在固定卷筒中，當盤形制動器在制動狀態(tài)時，卷筒受到0.5制動力矩；在游動卷筒中，如上圖由B點至C點，制動器的油壓降到一級制動油壓P1級，t1時間之后便可到達D點，在這時提升機便停止運行，電磁換向閥G5在一段時間后自動斷電，G6在一段時間后通電，油壓P1減小到0壓（如圖從D點到E點），二級制動便完成了。盤形制動器把卷筒牢固地閘住，使其完全處于制動狀態(tài)。
減壓閥10和溢流閥13可以調定一級制動油壓值P1級。P1級油壓的設定要求是依據制動的減速效果，通常情況下50%的Pmax值，可以說一級制動力矩是二級制動力矩的75%。
另外，緊急制動需要區(qū)分井中和井口，在提升井口減速開關后設置電氣開關（具體距離有用戶根據井架高度自行決定），該電氣開關可以解除二級制動，使G5立刻斷電、G6立刻通電，以防止出現(xiàn)過卷。
（2）調繩工作過程：
1）電磁鐵G1、G2、G3、G4、G5、G6斷電，盤形制動器處于全制動狀態(tài)。打開通往調繩油缸的兩個截止閥開關。
2）電磁鐵G2接入電流，壓力油進入調繩離合器油缸離開腔，這樣主軸和游動卷筒便分離開來。
3）電磁鐵G2、G3接入電流，便可以通過調節(jié)高度和繩子的長度來達到預期的效果。調繩結束后，電磁鐵G3斷電，使固定卷筒處于制動狀態(tài)。
4）電磁鐵G2斷電，G1通電，壓力油進入調繩離合器油缸的合上腔，使游動卷筒與主軸合上。
5）電磁鐵G1斷電，G1和G2所在電磁換向閥19處于中位，切斷了壓力油進入離合器的油路，調繩過程到此結束。關閉兩個截止閥開關。
（3）調整閘瓦間隙：
1）電磁鐵G3通電，G1、G2、G4、G5、G6斷電，游動卷筒的盤形制動器處于制動狀態(tài)，壓力油進入固定卷筒的盤形制動器，它們呈開閘狀態(tài)，可以調整此處的閘瓦間隙。
2）電磁鐵G4、G5通電，G1、G2、G3、G6斷電，固定卷筒的盤形制動器處于制動狀態(tài)，壓力油進入游動卷筒的盤形制動器，它們呈開閘狀態(tài)，可以調整此處的閘瓦間隙。
3）電磁鐵G4、G5斷電，制動器處于全制動狀態(tài)，等待下次開車。
2.1.3液壓系統(tǒng)的調試
（1）安全制動部分的調試
1）電磁閥G3、G4、G5通電，盤形制動器油缸都進入壓力油，油壓達到Pmax，觀察液壓站各閥之間，連接管路是有無滲漏現(xiàn)象，若有立即處理。并觀察盤形制動器的動作是否正常，把閘瓦間隙調整到規(guī)定值。
2）調節(jié)減壓閥10、溢流閥13、使蓄能器14油壓為P1，在此油壓值下使電磁閥G3、G4斷電，并通過調整電氣部分的時間繼電器，使電磁閥G5延時斷電，G6延時通電，這時固定卷筒的盤形制動器的油壓降到零，達到全制動狀態(tài)。畫出游動卷筒油壓―時間特性曲線，根據曲線特性，微調P1值。一級制動油壓值P1由減壓閥10和溢流閥13配合調定，減壓閥10調定壓力要比溢流閥13小0.2～0.36MPa。一級制動延時時間t由電控部分的延時繼電器來調定。
3）調節(jié)減壓閥10、溢流閥13，使蓄能器14油壓等于某一P1值，在此條件之下，調整電氣部分，可以分別延長時間1、2、3、……9、10S，這樣可以切斷G3、G4的電源，G5一段時間后斷電，G6一段時間后通電，讓固定卷筒的盤形制動器的油減小到0，便會處于全制動狀態(tài)。畫出油壓―時間特性曲線。從中選擇合適的延時時間。
4）各電磁閥接線時，應嚴格按照液壓站的電控原理圖和接線圖進行。而且不能將直流閥和交流閥接錯，不然會燒掉電磁鐵。
（2）調繩部分的調試
調試時要注意安全，電器的轉換開關要扳倒調繩的位置，然后依次照之前做描述的步驟來調試。調試完畢后，需要把電氣轉換開關扳回到原來的位置。
（3）連鎖要求：
為了確保使用過程中安全、可靠，各個液壓閥件還必須嚴格滿足連鎖要求。
1）安全制動時，電磁轉向閥G3、G4必須斷電；油泵電機、比例調壓裝置也斷電，電磁換向閥G5延時斷電，電磁換向閥G6延時得電，以保證二級制動特性。提升容器工作到井口的時候，電磁換向閥G5應當立即切斷電源，G6必須馬上獲得電源，沒有時間推后的要求，以免發(fā)生過卷。
2）在斜面操作臺上，油泵電機必須有單獨的開啟開關。正常工作時，油泵電機應一直通電運轉，若停車時間超過30分鐘以上者應將電機、各電磁閥件斷電。
3）長期使用，若濾油器6被堵塞，油泵側的油壓升高到一定數(shù)值時，裝置在該濾油器上的壓差發(fā)訊器動作，操作臺上的指示燈亮。若提升容器在井中，等提到地面上后，停止運行，更換新的濾芯。濾芯更換后，才允許繼續(xù)進行。
4）對雙筒提升機在調節(jié)水平時，應有如下連鎖要求：
①、需要調節(jié)水平時，司機必須將操作臺上的轉換開關扳到調繩工作位置。此時，電磁鐵G3、G4、G5、G6均應斷電。
②、電磁鐵G2通電，壓力油進入調繩離合器油缸的離開腔，合上腔回油，外齒輪往外移動，調繩連鎖裝置的電氣開關Q1斷開，此時電磁鐵G1、G3、G4、G5、G6不準通電，直到電氣開關Q2被外齒輪碰上后，發(fā)出離合器全部離開的信號，此時只允許電磁鐵G1、G3通電（但還未通電）。
③、電磁鐵G3通電，G4、G5、G6仍斷電，此時，司機可以轉動固定卷筒進行調節(jié)水平。
④、水平調節(jié)完畢，電磁鐵G1通電，G3、G4、G5、G6斷電，壓力油進入調繩離合器油缸的合上腔，離開腔回油，外齒輪向合上方向移動，調繩連鎖裝置的電氣開關Q2斷開，等離合器合上，電氣開關Q1合上，將轉換開關扳到正常開車位置。此時，調繩連鎖全部解除。
2.2液壓系統(tǒng)的計算和液壓元件的選擇
2.2.1液壓泵的計算與選擇
（1） 確定泵的最大工作壓力
泵的壓力的確認。想到到正常的工作當中進油管路會有壓力損失，所以泵的工作壓力為：
PP=P+∑ΔP (2-1)
式中 PP--液壓泵最大工作壓力;
P--液壓缸最大工作壓力;
∑ΔP--進油路上管路的總沿程損失;
∑ΔP =∑ΔPλ+∑ΔP ζ+∑ΔP ν
∑ΔPλ--進油路上管路的總沿程損失
∑ΔP ζ--進油管路上的總局部損失
∑ΔP ν--進油路上閥的總損失
首先，我們要選定液壓元件并且畫出分布圖，這樣才能夠準確的算出∑ΔP的值 。初算時，可按經驗數(shù)據選?。寒敼苈泛唵位蛴姓{速閥調速時，取SDP=（0.2～0.5）MPa；當管路復雜或有調速閥調速時，取∑ΔP=（0.2～0.5）MPa；當管路復雜或有調速閥調速時，取∑ΔP=（0.5～1.5）MPa。
所以PP=P+∑ΔP=（5.43+1.5）MPa=6.93MPa
（2）泵的流量確定。
1）當泵處于制動狀態(tài)的時候，活塞桿自動探出，《煤礦安全標準》規(guī)定空動時間0.2s，活塞運動的范圍稱為閘瓦間隙，由國家安全標準初定閘瓦間隙Δ=1mm。
圖2-4制動器受力分析圖
盤閘制動閘瓦從全開閘狀態(tài)到貼閘狀態(tài)時，液壓站的油壓慢慢降低，制動盤受力如圖2-4，活塞桿的伸出速度v=1/0.2=5mm/s，經過0.2s后，閘瓦和閘盤正好碰在一起，閘瓦與制動盤處于還未連接的臨界狀態(tài)，制動器內的油壓變成貼閘油壓，即：
Pi= (2-2)
在公式中： Pi----鐵閘油壓；
K-----碟簧壓縮量，剛好貼上時Δ=0.89mm；
Fz----制動器內活塞與缸體的運動阻力；
A-----缸體有效工作面積
Pi===4.8MPa
2）松閘狀態(tài)時
帶式的輸送機系統(tǒng)開始工作之前，務必要取消制動效果，開啟液壓站，將壓力油注入制動器的工作腔中，推動活塞使其壓縮蝶形彈簧，閘瓦與制動盤分開，變?yōu)樗砷l狀態(tài)。制動器受力如圖2-4。
制動閘瓦的力平衡方程為：
F=Fi+Fz-Fy
=K*Δ+Fz-P*A
式中 F---制動正壓力
Fi---彈簧力
Δ---單個碟簧變形由0.89mm增加到1mm
Fy----工作腔內油壓
在松閘的時候，當有壓力P變大的時候，蝶型彈簧運動時的阻力和壓力慢慢的失效。不過Fi+Fz和Fy互相抵消的情況下，制動時候正壓力為0，在此情況下，閘瓦和制動盤的狀態(tài)還未脫離，開閘油壓為：
Pk=
=4.8MPa
在液壓站中，當油壓繼續(xù)上升的時候，彈簧的壓縮也越來越強。當液壓站中油壓達到最大值Pmax
液壓缸儲油量為：
V=A×s (2-3)
式中 s—活塞桿的行程，初步定為為s=25mm
液壓缸儲油量隨著松閘油壓的增大而增大，s'為有桿腔活塞可運動長度由設計得s'=10mm，開閘所需油量V1
本設計的盤形制動器共8副制動閘，16個制動油缸，全部松閘共需油量V2
暫定從開始到最終開閘為t=5S，則泵提供的制動流量為qp
液壓泵的規(guī)格選擇需要從兩個方面入手：壓力和流量。根據以上算得的Pp查閱液壓元件產品樣本選擇CBF-E16型齒輪泵，因為CBF-E16型齒輪泵的特點有體積小、重量輕、工作穩(wěn)定、使用壽命長等，使用齒輪泵的液壓制動回路，結構不會很復雜、修理簡便、時間較長、價位也很合適。其技術規(guī)格如下：
型號：CBF-E16 排量：16（ml/r） 額定壓力16(MPa） 最大壓力：20（MPa）
容積效率≥91% 總效率≥82%
2.2.2電動機的計算與選型
當液壓系統(tǒng)載荷循環(huán)圖和流量循環(huán)圖比較平穩(wěn)時，電機功率為：
（2-4)
則
式中
Pp----液壓泵的最大工作壓力
Qp----液壓泵的流量
-----液壓泵的總效率
根據電動機的額定功率和液壓泵的轉速，查設計手冊，選用Y系列1500r/min，該電動機的牌號為：YB100L1-4型，其技術規(guī)格如下：
型號：YB100L1-4 功率：2.2kw 電流：15.4A 電壓：380V 額定轉速：1430r/min 效率：87%
Y系列三相異步電動機安裝形式有三種基本結構形式：B3：基座帶底腳、端蓋上無凸緣的結構型式。B5：基座不帶底腳、端蓋上帶大于基座的凸緣的結構型式。B35：基座帶底腳，端蓋上帶大于基座的凸緣的結構形式。本文采用的是B5型基座不帶底腳、端蓋上帶大于基座的凸緣的結構形式。
2.2.3聯(lián)軸器的選型
液壓泵中有傳動軸，它不可以承受徑向和軸向載荷，可是泵軸和電動機軸又需要有很高的同軸度，所以我們通常情況下都會選擇彈性聯(lián)軸器的方法來連接。聯(lián)軸器的選擇要看轉矩的最大值才能合適的選擇。如果選擇不常見的軸端帶內花鍵連接孔的同心，那么選取的主軸是花鍵的液壓泵。它們進行組裝。如此一來既能夠保證兩軸同心，又能夠不使用聯(lián)軸器，縮減了泵組的尺寸。
由公式P額=Mω得
M=P額 /ω (2-5)
在式中 M--電動機的轉矩
ω---電動機的角速度ω=2×π×1430/60=149.67rad/s
M=P額/ω=2200/149.67=14.7N*m
根據電動機的轉矩，查閱資料，選用
LM2型梅花聯(lián)軸器
2.2.4液壓閥的選型
由上文擬定的液壓系統(tǒng)圖，液壓元件的規(guī)格的選擇需要通過各元件的最大流量和壓力來考慮。想到為了集成閥板簡便，閥要盡可能選用一個系列，本設計中大部分元件為力士樂閥，選定的液壓元件如表2-1
表2-1 液壓閥選型表
2.3輔助元件的計算與選擇
2.3.1 蓄能器的選擇與安裝
（1）蓄能器的型號選擇
根據本設計液壓系統(tǒng)對壓力的要求所選蓄能器的型號為：NXQ1-L0.63/10-L-H，該蓄能器與減壓閥溢流閥相連。蓄能器的主要功能是在系統(tǒng)進行二級制動時，保持一級制動時的油壓。蓄能器在接入系統(tǒng)前應預先充氣，根據出廠技術文件規(guī)定及設計要求，充氮壓力為1.9MPa。當系統(tǒng)油壓建立后，充氣內膽隨油壓的增加而體積縮小，當剛容器內的油壓增加到最大值時（P1級制動壓力2.7MPa），充氣內膽體積縮至最小，則蓄能器充油量達到最大值，所以蓄能器的充油量與內膽的預充氣量成反比，即內膽充氣量愈小則蓄能器的充油量就愈大。
（2）蓄能器相關參數(shù)的計算
由本設計的要求，蓄能器的最高工作壓力為 P1=2.7MPa
蓄能器的最低工作壓力為 P2=2.5MPa
蓄能器的充氣壓力為 P0=1.9MPa
由前面的選型得知蓄能器的容積 V0=0.63L
由克拉-珀龍方程：
（2-6）
則 =0.443L，=0.479L
由此可知二級制動時，進入蓄能器的油量為0.036L。
上面的最高工作油壓是一級制動時游動卷筒制動閘泄油一部分經溢流閥回油箱，一部分充入蓄能器的，其壓力有溢流閥的調定壓力決定。最低工作油壓為減壓閥的調定壓力，即正常工作時，蓄能器的充油壓力。
當系統(tǒng)采用二級制動時，蓄能器吸收部分閘盤泄油能量，并保持P1級壓力直到延時時間結束，經電磁換向閥G6，G5卸荷，此時盤閘為全部制動力，將卷筒牢牢閘住【3】。
（3） 蓄能器使用要則：
1）安裝要點
a、蓄能器應就近安裝在對其服務的泵、缸、閥、馬達等元件附近，但不能妨礙巡回操作，還應便于檢查、維修，要遠離熱源。
b、由于活塞式蓄能器瞬時可以釋放出大量油液，安裝時最好使釋放方向和工作成一線。
c、裝在管路上的蓄能器承受著油壓壓力的作用，因此，必須有牢固的固定裝置，防止蓄能器從固定部位脫開，引起事故。但不得用焊接方法來固定。
d、用于吸收液壓沖擊，壓力脈動和減低噪音的蓄能器，應盡可能靠近震源處。
e、使用蓄能器的系統(tǒng)與液壓泵間應安裝單向閥，以防止液壓泵停止時，蓄能器的壓力油倒流而使液壓泵反轉。
f、蓄能器與系統(tǒng)管路之間應安裝截止閥，以供充氣、檢查、維修使用。
2）使用注意事項
a、 蓄能器屬于壓力容器，應執(zhí)行壓力容器使用規(guī)定，不能在蓄能器上進行焊接，不許敲打。
b、在有壓狀態(tài)下，不得拆卸；在安裝拆卸前，應把內部的氣液安全放掉。
c、蓄能器絕對禁止充氧氣，以免引起爆炸。
d、蓄能器不能充空氣，空氣壓縮后水蒸氣析出引起銹蝕，損傷密封件和蓄能器孔壁。
e、在正常工作情況下，最多每隔六個月要檢查一次壓力，保證經常保持的預壓力。
f、長期停止使用前應截止蓄能器油口與管路系統(tǒng)間的截止閥，保持蓄能器內的油壓在充氣油壓以上，以便下一次的重新開車、使用。
2.3.2過濾器的選型
選擇濾油器時，主要考慮濾油器的通流能力、過濾精度和承壓能力。濾油器的通流能力，一般應為液壓泵流量的兩倍以上。過濾器的過濾精度，主要取決于液壓系統(tǒng)所用元件的類型、系統(tǒng)壓力的高低以及濾油器的安裝位置。選擇濾油器的過濾精度時可參照下表2-2~2-4
表2-2 液壓元件的過濾精度要求（um）
表2-3 液壓系統(tǒng)壓力對過濾精度的要求（um）
表2-4 安裝部位對過濾精度的要求（um）
根據本設計要求選用的濾油器如下表2-5所示
表2-5 過濾器的性能參數(shù)
2.3.3管道
在液壓傳動裝置中，常用的管子有鋼管、銅管、膠管、尼龍管和塑料管等。
鋼管能承受較高的壓力，價廉；但彎制比較困難，彎曲半徑不能太小，多用在壓力較高、裝配位置比較方便的地方。一般采用無縫鋼管，當工作壓力小于1.6MPa時，也可用焊接鋼管。
紫銅管能承受的壓力較低（p≤6.3~10MPa），經過加熱冷卻處理后，紫銅管軟化，裝配時可按需要進行彎曲；但價格貴且抗震能力較弱。
尼龍管用在低壓系統(tǒng)；塑料管一般只做回油管用。
膠管用作聯(lián)接兩個相對運動部件之間的管道。膠管分高低壓兩種。高壓膠管顧名思義，能夠在壓力比較高的回油路中工作，它的主要部分是鋼絲編織體或者鋼絲纏繞體。低壓膠管顧名思義，能夠在壓力比較低的回油路中工作，它的主要部分是由麻線或者棉線編織體組成的。因為膠管的生產很不容易，而且造價非常高，所以不到萬不得已時盡量不要使用。
根據本設計具體情況，選用通徑為12、8的管路。
液壓泵的吸油管和系統(tǒng)的回油管是系統(tǒng)的主管路，要分別進入隔板隔開的吸油區(qū)和回油區(qū)，管端應加工成朝向內壁的45°斜口，這樣既可以增加開口面積，又有利于沿箱壁環(huán)流。為了防止從吸油管吸入空氣，以免攪動或吸入箱底沉積物，管口上緣至少要低于最低液面75mm或2倍管徑，管口下緣至少離開箱底最高點50mm。吸油管口與油箱側壁距離應大于吸油管徑的3倍?；赜凸芄芸谥辽僖陀谧畹鸵好?00mm，與油箱底面距離應大于2~3倍回油管徑。
3盤式制動器的設計與計算
比較前腔式盤式制動閘與后腔式盤式制動閘的優(yōu)缺點，可知后腔式盤式制動閘安全可靠性更高，故本文進行后腔式盤型制動閘的設計與計算。針對JK型（2JK-2.5）提升機（見表3-1），設計其盤式制動器，從安全性方面考慮，本設計采用8副制動閘，平均分配在卷筒的兩端，每端4副，布置方式如圖3-4。
盤式制動器的性能參數(shù)包括制動力矩、彈簧剛度、液壓站油壓等。另外制動器的強度參數(shù)還有支架強度、螺栓強度、液壓缸強度等。
表3-1JK系列單繩纏繞式提升機基本參數(shù)
3.1盤式制動器的計算條件
有表3-1可知提升機盤式制動器計算的原始數(shù)據如下
提升機卷簡半徑R=1.25m
提升機最大靜張力差Qcmax=53.9W
閘瓦與閘盤的摩擦系數(shù)μ=0.37
制動器的摩擦半徑 Rz=1.40m
3.2盤式制動器制動力矩的確定
由動力學可導出提升系統(tǒng)制動力矩與制動減速度的關系。
提升重載時的制動減速度：
（3-2）
下放重載時的制動減速度:
（3-3）
式中
a一提升重載時的制動減速度,m/s2;
a一下放重載時的制動減速度,m/s2,
Mz一提升機制動力矩,,Nm;
MJ一提升系統(tǒng)最大靜力矩,Nm,
Σm一提升系統(tǒng)變位質量,kg;
R一提升機卷筒半徑,m.
提升機制動力矩與提升系統(tǒng)最大靜力矩的關系為Mz=KMj,提升系統(tǒng)最大靜力
矩為
MJ=QcmaxR,則Mz=KQcmaxR
式中: Qcmax提升鋼絲繩實際最大靜張力差,N。 由此可得:
K≤asM-1 （3-4）
K≥axM+1 （3-5）
令K=5M-1和K=1.5M+1,繪制M-K關系曲線,如圖3-5所示:
圖3-5質量模數(shù)與制動力矩的關系
有圖3-5知：
（1）提升系統(tǒng)質量模數(shù)M越大,則滿足1. 5 m/s2≤a≤5 m/s2條件的制動力矩倍數(shù)K值越大,且模數(shù)必須大于0. 57；
（2）當M>1. 33時,K的取值必須要比3大,如上圖陰影部分CDEF,這時能夠在這個陰影區(qū)間來確定K的值
（3）當0. 8≤M≤1. 33,那么滿足1. 5≤a≤5m/s2時的K的取值為K=3;
（4）當0. 57
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