全封闭多盘湿式制动器设计说明书

1、百度文库好好学习,天天向上第一节制动器的总体方案设计、选择1、铲运机简介型铲运机系采用交流380V电动机驱动，使用橡胶轮胎、前后驱动桥同时驱动，中央较接，前置铲斗的前卸式装运设备。采用了静液压传动、链条箱减速、液压钳盘式制动和电缆缠绕同步收放等技术。这种铲运机适用于阶段崩落法、空场法、房柱法、留矿法、分层充填法等采矿方法的回采出矿和巷道掘进出渣，以及工作场地和道路的修筑平整、材料运输等辅助作业。铲运机可单人单机独立进行装、运、卸作业，具有结构紧凑、小巧灵活，操作方便等特点。WJD型电动铲运机除了机动性能较差以外，还具有无废气污染、噪音低、节约能源等优点。2、铲运机的结构及组成铲运机由两部分组成

2、，前车架和后车架，它们是在机器中间部位用绞俏连接起来。前车架包括铲斗、动臂、液压油缸、前驱动桥和司机座，后车架包括电动机、静液压传动装置、液压卷缆装置、减速器、后驱动桥和液压油箱等。3、制动系统的功用制动系统是地下铲运机一个重要的组成部分。特别对地下矿山来说,由于路窄，坡大，弯多，保证行车安全己成为当今地下铲运机设计中一个十分引人关注的重大问题。所以对地下铲运机的制动系统的性能及制动系统的结构提出了愈来愈高的要求。从而近十年来铲运机制动系统出现了不少新结构、新材料、新技术。制动系统是用来对铲运机施加阻力，使行驶中的铲运机降低行驶速度或停止。制动系统对于铲运机完成作业任务，提高作业生产率以及保证

3、行驶安全起着重要的作用。铲运机的行驶都是在一定的条件下，以某一速度行驶，然而当行驶条件发生变化时，行驶速度也应相应改变，如当遇到转弯、路面不乎或作业过程中行驶阻力增加等，就要求铲运机降低行驶速度，而且，在遇到紧急情况时，如遇到行人、障碍或将要与来往车辆相撞时，就要求紧急停车，使铲运机在最短的距离内停止运行。另外，铲运机行驶在下坡路段时，为了克服重力造成的行驶速度增加，使铲运机以稳定速度行驶，或者为了使铲运机停止在斜坡道上，都要用制动系统来施加阻力，实现制动。制动系统由两大部分组成:制动器和制动驱动机构。制动器是用来给铲运机直接施加阻力的部分:制动驱动机构是用来将驾驶员的操纵力，或将来自其它能源

4、的制动驱动力传给制动器的部分。4、制动器性能比较及发展趋势轮式非公路车辆曾经广泛采用的蹄式制动器，其蹄式结构受车轮轮毅尺寸限制;制动鼓长期经常性使用，磨损严重，需要经常调整间隙:制动鼓受油、泥、水沾污时，难于排除，影响制动稳定性;且有作用面积小，散热不好等缺点。随后出现了性能较好的钳盘式制动器。它虽然克服了蹄式制动器的一些缺点，但还存在摩擦面积小，摩擦表面单位压力高，对摩擦衬片材料的强度及高温下的耐压性能要求高，而且自动补偿衬片磨损间隙的可靠性差。因此，从80年代开始，乂出现了性能更好的封闭式湿式全盘式制动器。到90年代，国外地下铲运机都采用这种制动器，国内生产的铲运机，也逐步采用，到目前已基

5、本上都采用了这种制动器。这种制动器全封闭防水防尘，制动性能稳定，耐磨损，使用寿命长，不需要调整。散热效果好，摩擦副温度显著降低。不增大径向尺寸的前提下，改变摩擦盘数量，可调节制动力矩，实现系列化、标准化。因此，封闭式湿式全盘式制动器已成为当前的发展趋势。特别是弹簧制动，液压释放的全封闭湿式多盘制动器已在地下铲运机上广泛运用。三种制动器性能比较项目蹄式制动器钳盘式制动器封闭多盘油冷制动器1.沾水泥复原性制动力减少大;动力复原慢，危险性大；泡在水里第一次踏板力只增加L4kgo制动力减少小;制动力复原快；泡在水里第一次踏板力只增加1.4kgo动力不受影响；2、摩擦力导致制动力增加的作用制动力增大急促

6、，制动时有冲击制动力的增大比较圆滑制动平稳3、调整及维护制动鼓与衬片的间隙调整费时，维护频繁间隙自动调整，维护简单。间隙不需调整不需维护。4、制动器作用面积作用面积受限作用面积单位受力面积高作用面积大5、摩擦衬片更换更换费时，调整费时更换简易更换比较复杂，但不需调整6、摩擦系数对输出扭矩的影响非常敏感影响较小影响较小7、制动速度与系统液压关系非线性关系，输出扭矩曲线中间是马鞍形线性关系输出扭矩平稳线性关系输出扭矩平稳8、摩擦衬片寿命条件良好500-700h条件不好15O-3OOh同条件1500-2000h同条件800-1000h不受条件限制寿命长1000-125、停车制动系统和制动器的设计方案

7、停车制动器主要是用来使铲运机停放在路面或斜坡上，并且在紧急制动时与工作制动器同时使用，使铲运机在最短距离内停车。停车制动器应该工作可靠，有足够的制动力，以保证铲运机能停放在所要求的斜坡上，而且还要操作轻便、行程小、结构简单。铲运机的停车制动器，原采用钳盘式液压制动器。由于这种制动器的制动盘暴露在外面，在井下恶劣的工作条件下，制动盘上易粘上油、水、泥等，伟拗时易打滑，造成制动不可靠，存在较大的安全隐患。本课题在查阅国内外文献资料的基础上，设计一种近几年发展起来的全封闭多盘湿式制动器来取代原有的钳盘式液压制动器。这种新型制动器较钳盘式液压制动器有诸多优点。它采用全封闭结构，可防止外界的油、水、泥等

8、的侵入;采用单制动活塞推进结构,摩擦偶件受力均匀，圆盘间隙不用调整;采用油冷和多盘结构，性能良好，简化维护保养，制动器的使用寿命大大延长。设计的制动系统由增压器（加力器）、手动阀、液压元件、制动器和必要的管道等组成。其液压系统要实现松闸、制动和系统补油三项功能。机器启动以后，通轴式轴向柱塞泵运转，泵的辅助泵泵出压力油，经手动阀到增压器，进行增压，增压后的压力油推动制动器活塞,活塞压缩弹簧，与行驶系统的链条箱输出轴花键连接的摩擦片与定片松开，机器可以正常运行。当停车或切断辅助泵的油流时，弹簧回位，推动制动活塞压住定片，定片压紧摩擦片，起刹车作用。在制动器的壳体内注入的冷却油对摩擦片与定片进行冷却

9、。第二节制动器参数性能参数计算对停车制动器的设计要求:满载时，应在18度的坡道上驻车无滑移;正常行驶下，在平直路面卜能在一定距离内紧急制动。在此设计的是装在前桥部分和链条箱之间的湿式全盘式停车制动器，这种制动器在地下装载机上得到了广泛的应用。设计计算的过程如下：在水平路面上四轮制动的轮式机械，其工作制动总制动力矩MB1MB1=5.G.a.ykNm式中：。一回转质量换算系数，近似取G一整机质量（空载），G=4600kg；九一车轮滚动半径，/,=0.448m；cl=*/（25.92（5。一3.6）,m/52VO制动初速度10Kni/h;SOV=V。时的制动距离，计算见下。tl制动系统滞后时间取；根

10、据GB8527-87（与IS03450-85等效）,非公路行驶车辆的制动距离（水平路面）要求如下：最高车速Km/h最大质量Kg行车制动距离m辅助系统主动距离m=32=32000v2/44+0.1(32-v)v2744+0.1(32-v)根据上表计算的到:(1)行车制动S=v2/68+(v2/124)(G/32000+0.1(32-v)=102/68+(102/l24).(4600/32000+0.1(32-10)=3.787m,(2)辅助制动距离S1=v2/39+(v2/130).(G/32000+0.1(32-v)=102/39+(102/l30).(4600/32000+0.1(32-10

11、)=4.87mo(3)制动减速度al=*/(25.92(5。-匕3.6)=102/(25.92(3.787-3.787.0.5/3.6)=m/s(3)制动力矩计算MB1=6.G.a.yky=1.1*4600*1.609*0.448(4)空载驻车停车制动器总力矩Mp2,id一桥主传动比，iL桥主传动比，Mp2=Ggsinl0.2，丫人*),N.m=4600*(5)满载驻车停车制动器总力矩Mp3,W一额定载重量850kgMp3=(G+W)gsin85Y&/),N.m=(4600+850)*(6)根据以上(4)(5)两式的计算所需工作制动总力矩M,p=max(陷./J=max(146.2,144.8

12、51)=146.2(7)坡道空载驻车制动：/刈=G.S.f.rkcos10.2/(id.if),N.m=4600*cos102/*=(8)坡道满载驻车制动：=(G+W)g/哪cos85/(。4),乂？=(4600+850)*cos8.5/*=(9)驻车制动总力矩MpMp=min(Mp,M/?1/I)=min,=为了满足停车制动距离和减速度取Mp=o(10)由以上数据计算紧急制动时减速ae,Se：ae=Mp*id/(G*5*4)=0.25g=2.45=260*(4600*=Se=K；/(25.92)+V；)f3.6=102/(25.92*2.8)+10*0.5/3.6有以上计算的ae、Se均满足

13、要求。最终取制动力矩。第三节制动器部分零件设计1、制动器链条箱箱体端盖由于该制动器安装于链条箱输出轴上，因此需将制动器固定于两条箱体上，根据实际传动系统实际情况设计两条箱箱体端盖三维图如图1,所示：2、制动器左端盖制动器左端盖位于制动器链条箱葡铢镰镰维篇柄僧魄体之间，配合箱体限制钢片、摩擦片左移滑出壳体和齿座花键，根据壳体、摩擦片、钢片、齿座、链条箱端盖和其它零件尺寸，绘制出制动器左端盖三维零件如图2：图2制动器左端盖3、制动器连接螺栓选取制动器连接螺栓用于连接、紧固制动器各个零件参考同类制动器设计制动器端盖与壳体连接选取GB70-76M8的螺钉，制动器总体连接安装选取GB70-76M10螺钉

14、，螺钉长度依据制动器尺寸选取合适的长度。第四节制动器总体装配制动器各部分零件造型完成以后，根据制动器原理和转配工艺要求将不同零件装配在一起，形成与实际产品装配相一致的装配结构。目前常用的装配设计方法有自下而上的设计方法和自上而下的设计方法，是当前主流的三维CAD系统中的核心技术，使得设计过程更符合设计者的思维方式和习惯。1、自下而上的设计方法自下而下的设计方法是先在零件环境中生成所有零件，然后在装配环境中按装配关系逐个进行装配。这种设计方法是一种传统的方法，其优点是:零件的设计是孤立的，其重建、修改行为很简单，与其它零件不存在相互关联。当设计者不需要建立控制零件大小和尺寸的参考关系时（相对于其

15、它零件），此方法较为适用。2、自上而下的设计方法自上而下的设计方法是在装配环境中以一个主要零件或部件为参考来设计其它零件。并将设计出的零件及时装配到位，设计者可以使用一个零件来帮助定义另一个零件，新生成的零件在尺寸和位置上与己有的零件或部件保持相关和协调。这种设计方法的优点是:所设计的零件可以保证装配关系和配合要求，非常符合实际的设计思想。3、零件装配的基本流程进入装配设计环境。在零件装配设计环境下，单击插入零件在弹出的对话框中单击浏览选择装配零件所在位置选中要插入的零件单击确定按钮插入第一个零件到工作区中，该零件称为基础零件，系统对第一个调入的零件自动添加一个固定装配关系。根据装配关系，逐个

16、调入其它零件，并根据调入零件与当前装配件上其它零件之间的装配关系，选择相应的装配关系进行装配。完成所有零件的装配后检查，确认无误后，保存文件，完成装配。最后最配得到三维图3：图3三维零件装配图第五节总装配工程图根据装配成的三维装配图根据零件需要生成不同的剖视图具体图纸见工程图,部分图图如下：A-A旋转3M、r-HCDsqZSTSRSST?b-lQ-lSHSwlGSIOga：5第六节制动器链条箱箱体端盖数控加工仿真1、根据绘制出来的链条箱箱体端盖三维图在masterCAM中进行加工仿真并生成数控加工程序，加工零件三维图见图1。2、加工步骤：工件设定：刀具路径一工作设定，在弹出的对话框中设置相应参

17、数如图4,设置好后单击确定按钮完成工件设定。图4工件设定对话框外形铳削：刀具路径一外形铳削一串连，选中零件外轮廓一结束选择一执行，在弹 出的对话框 中选择一把 合适的刀 具，铳削参 数设置如图 5,设置好参 数，单击确 定完成外形外形诜削(2D) - C:HCI - IPFANSB外形铁削参数r 实至立俎| |回。e她区庄松 广强庄笈厂又存在厂屿及纤束的院作 才爱用安全行史B 等高度|河4他对座喙广增量座标迸绐下刀位置I |10 0。电对座板臃座标r决注提方工作福| K1 oG舱对座标增显座标1艮。r增星座标豫度怔式五向 补形扑方s zi Ir胡吆殳佳牝_校刀长位百 历英三|L1| 瞿鬻弧因翻

18、臼 V寻找相交性缪断息3 口曲麴及大祥度至化坦lU 口人历向51臊坦1 铳削设置，并生成刀具v平面多次婚J p 进/退刀时量r 2哨分层钛海|厂 程式过痣|外宠枕削现回外同用加工I新悻急搭I残於加工I铳上端平面：刀具路径一面铳一病连处迤锁醵窜哪精廓一结束选择一执行,在弹出的对话中选择一把面铳刀，设置铳削深度为，单击确定完成参数设置，生成刀具路径。铳凸台：使用外形铳削将端盖上的两个突台加工出来，操作方法与步骤相同,以上四步加工仿真的图6o图6部分零件加工图铳孔：由于该零件中孔尺寸较大，中间通孔和台阶采用铳削生成，刀具路径一挖槽一串连，选择中间孔轮廓一结束选择一执行，在弹出的对话框中选择合适的刀具

19、，设置铳削深度为-1,单击确定完成挖槽参数设置，以同样方法设置台阶孔设置铳削深度15,最后切削仿真的到零件图如图7。图7加工零件图铳凹槽：由于零件凹槽中有四块凸起的肋板且肋板高度低于突台高度，故先使用挖槽出去肋板上面多余的部分，在使用挖槽依次选取零件中四个凹槽的各个边界，其余操作与上相同。使用仿真得到零件图如图8：图9最终生成零件图图8零件加工图钻孔：刀具路径一钻孔一手动，在零件图中选择孔位置单击，选择完孔按ESC键退出，单击执行在弹出的对话框中选择合适的刀具设置钻孔深度为-5,以同样方法选择其他孔，完成钻孔加工。生成最终零件图如图9。3、数控仿真程序输出刀具管理一操作管理，在弹出的对话框中选

20、择执行后处理，在弹出的对话框中选相应的选项最后生成部分加工程序如下：%00000(PROGRAMNAME-链条端盖)(DATE=DD-MM-YY-12-01-10TIME=HH:MM-21:57)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(10.FLATENDMILLTOOL-1DIA.OFF.-1LEN.-1DIA.-10.)N104T1M6106G0G90G1909M3108G110G114G116G120G122G126G128G132G136G1294G0G90G18.764A1145M31296G1298G99G1322G1324M1326G91G1328G1330M心得体会制动系统是地下铲运机一个重要的组成部分。特别对地下矿山来说，由于路窄，坡大，弯多，保证行车安全己成为当今地下铲运机设计中一个十分引人关注的重大问题。所以对地下铲运机的制动系统的性能及制动系统的结构提