采煤机自闭式水介质液压制动器的研制

作     者：王浩翔 

作者单位：西安科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周新建;杜成林

授予年度：2021年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

主      题：液压制动器 纯水介质 自动闭锁 三维仿真 性能实验 

摘      要：采煤机制动器是确保采煤机安全运行的重要装置,是采煤机的重要组成部分。目前使用的盘式液压制动器是采用弹簧压力制动和液压力释放的工作方式。制动器在使用过程中存在以下问题。（1）通过制动器后盖的测量孔来测量摩擦副的受到磨损程度。由于采煤工作条件恶劣,工作人员无法对摩擦副进行正常更换,这样可能造成摩擦副过度磨损使制动器可靠性下降。（2）制动器使用的工作介质是液压油,油液泄漏会污染环境,不符合节能环保要求。（3）盘形结构制动器散热性能差。为提高制动器可靠性,改进制动器散热性能及泄漏对环境的影响,论文提出并研制了一种采煤机用自闭式水介质液压制动器。该制动器使用环保、散热性能好的水介质,当摩擦副磨损情况超标,实现自动闭锁,提高了制动器的可靠性,论文主要研究工作如下:（1）针对现有采煤机液压制动器存在问题,提出自动闭锁水介质液压制动器技术要求。确定制动器的总体设计方案。利用液压传动控制技术确定制动器的自动闭锁结构,并对自动闭锁结构对制动器工作性能产生的影响进行了分析。（2）分析了水介质液压传动特性,针对制动器液压传动系统采用水介质后出现如密封、润滑、防锈、气蚀问题进行了分析,提出解决方案。（3）研究分析了制动器内部温度场分布。通过建立三维结构模型,利用有限元软件,研究紧急制动工况、连续制动工况下温度场分布规律,得出摩擦副温度变化沿径向位置变化的经验公式,为测量制动器样机内部温度提供了理论依据。（4）样机性能实验测试,设计制动器液惯量模拟试验台,参考《MT2149-2011采煤机用制动器技术条件》,设计了样机实验方案,对样机进行了耐压性能、静制动转矩、动制动转矩、制动噪声实验测试,测试证明研发样机各项指标符合相关要求。