全封閉多盤濕式制動器設(shè)計說明書

1、百度文庫好好學(xué)習(xí),天天向上第一節(jié)制動器的總體方案設(shè)計、選擇1、鏟運(yùn)機(jī)簡介型鏟運(yùn)機(jī)系采用交流380V電動機(jī)驅(qū)動，使用橡膠輪胎、前后驅(qū)動橋同時驅(qū)動，中央較接，前置鏟斗的前卸式裝運(yùn)設(shè)備。采用了靜液壓傳動、鏈條箱減速、液壓鉗盤式制動和電纜纏繞同步收放等技術(shù)。這種鏟運(yùn)機(jī)適用于階段崩落法、空場法、房柱法、留礦法、分層充填法等采礦方法的回采出礦和巷道掘進(jìn)出渣，以及工作場地和道路的修筑平整、材料運(yùn)輸?shù)容o助作業(yè)。鏟運(yùn)機(jī)可單人單機(jī)獨(dú)立進(jìn)行裝、運(yùn)、卸作業(yè)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、小巧靈活，操作方便等特點(diǎn)。WJD型電動鏟運(yùn)機(jī)除了機(jī)動性能較差以外，還具有無廢氣污染、噪音低、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)。2、鏟運(yùn)機(jī)的結(jié)構(gòu)及組成鏟運(yùn)機(jī)由兩部分組成

2、，前車架和后車架，它們是在機(jī)器中間部位用絞俏連接起來。前車架包括鏟斗、動臂、液壓油缸、前驅(qū)動橋和司機(jī)座，后車架包括電動機(jī)、靜液壓傳動裝置、液壓卷纜裝置、減速器、后驅(qū)動橋和液壓油箱等。3、制動系統(tǒng)的功用制動系統(tǒng)是地下鏟運(yùn)機(jī)一個重要的組成部分。特別對地下礦山來說,由于路窄，坡大，彎多，保證行車安全己成為當(dāng)今地下鏟運(yùn)機(jī)設(shè)計中一個十分引人關(guān)注的重大問題。所以對地下鏟運(yùn)機(jī)的制動系統(tǒng)的性能及制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)提出了愈來愈高的要求。從而近十年來鏟運(yùn)機(jī)制動系統(tǒng)出現(xiàn)了不少新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)。制動系統(tǒng)是用來對鏟運(yùn)機(jī)施加阻力，使行駛中的鏟運(yùn)機(jī)降低行駛速度或停止。制動系統(tǒng)對于鏟運(yùn)機(jī)完成作業(yè)任務(wù)，提高作業(yè)生產(chǎn)率以及保證

3、行駛安全起著重要的作用。鏟運(yùn)機(jī)的行駛都是在一定的條件下，以某一速度行駛，然而當(dāng)行駛條件發(fā)生變化時，行駛速度也應(yīng)相應(yīng)改變，如當(dāng)遇到轉(zhuǎn)彎、路面不乎或作業(yè)過程中行駛阻力增加等，就要求鏟運(yùn)機(jī)降低行駛速度，而且，在遇到緊急情況時，如遇到行人、障礙或?qū)⒁c來往車輛相撞時，就要求緊急停車，使鏟運(yùn)機(jī)在最短的距離內(nèi)停止運(yùn)行。另外，鏟運(yùn)機(jī)行駛在下坡路段時，為了克服重力造成的行駛速度增加，使鏟運(yùn)機(jī)以穩(wěn)定速度行駛，或者為了使鏟運(yùn)機(jī)停止在斜坡道上，都要用制動系統(tǒng)來施加阻力，實現(xiàn)制動。制動系統(tǒng)由兩大部分組成:制動器和制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)。制動器是用來給鏟運(yùn)機(jī)直接施加阻力的部分:制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)是用來將駕駛員的操縱力，或?qū)碜云渌茉?/p>

4、的制動驅(qū)動力傳給制動器的部分。4、制動器性能比較及發(fā)展趨勢輪式非公路車輛曾經(jīng)廣泛采用的蹄式制動器，其蹄式結(jié)構(gòu)受車輪輪毅尺寸限制;制動鼓長期經(jīng)常性使用，磨損嚴(yán)重，需要經(jīng)常調(diào)整間隙:制動鼓受油、泥、水沾污時，難于排除，影響制動穩(wěn)定性;且有作用面積小，散熱不好等缺點(diǎn)。隨后出現(xiàn)了性能較好的鉗盤式制動器。它雖然克服了蹄式制動器的一些缺點(diǎn)，但還存在摩擦面積小，摩擦表面單位壓力高，對摩擦襯片材料的強(qiáng)度及高溫下的耐壓性能要求高，而且自動補(bǔ)償襯片磨損間隙的可靠性差。因此，從80年代開始，乂出現(xiàn)了性能更好的封閉式濕式全盤式制動器。到90年代，國外地下鏟運(yùn)機(jī)都采用這種制動器，國內(nèi)生產(chǎn)的鏟運(yùn)機(jī)，也逐步采用，到目前已基

5、本上都采用了這種制動器。這種制動器全封閉防水防塵，制動性能穩(wěn)定，耐磨損，使用壽命長，不需要調(diào)整。散熱效果好，摩擦副溫度顯著降低。不增大徑向尺寸的前提下，改變摩擦盤數(shù)量，可調(diào)節(jié)制動力矩，實現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。因此，封閉式濕式全盤式制動器已成為當(dāng)前的發(fā)展趨勢。特別是彈簧制動，液壓釋放的全封閉濕式多盤制動器已在地下鏟運(yùn)機(jī)上廣泛運(yùn)用。三種制動器性能比較項目蹄式制動器鉗盤式制動器封閉多盤油冷制動器1.沾水泥復(fù)原性制動力減少大;動力復(fù)原慢，危險性大；泡在水里第一次踏板力只增加L4kgo制動力減少小;制動力復(fù)原快；泡在水里第一次踏板力只增加1.4kgo動力不受影響；2、摩擦力導(dǎo)致制動力增加的作用制動力增大急促

6、，制動時有沖擊制動力的增大比較圓滑制動平穩(wěn)3、調(diào)整及維護(hù)制動鼓與襯片的間隙調(diào)整費(fèi)時，維護(hù)頻繁間隙自動調(diào)整，維護(hù)簡單。間隙不需調(diào)整不需維護(hù)。4、制動器作用面積作用面積受限作用面積單位受力面積高作用面積大5、摩擦襯片更換更換費(fèi)時，調(diào)整費(fèi)時更換簡易更換比較復(fù)雜，但不需調(diào)整6、摩擦系數(shù)對輸出扭矩的影響非常敏感影響較小影響較小7、制動速度與系統(tǒng)液壓關(guān)系非線性關(guān)系，輸出扭矩曲線中間是馬鞍形線性關(guān)系輸出扭矩平穩(wěn)線性關(guān)系輸出扭矩平穩(wěn)8、摩擦襯片壽命條件良好500-700h條件不好15O-3OOh同條件1500-2000h同條件800-1000h不受條件限制壽命長1000-125、停車制動系統(tǒng)和制動器的設(shè)計方案

7、停車制動器主要是用來使鏟運(yùn)機(jī)停放在路面或斜坡上，并且在緊急制動時與工作制動器同時使用，使鏟運(yùn)機(jī)在最短距離內(nèi)停車。停車制動器應(yīng)該工作可靠，有足夠的制動力，以保證鏟運(yùn)機(jī)能停放在所要求的斜坡上，而且還要操作輕便、行程小、結(jié)構(gòu)簡單。鏟運(yùn)機(jī)的停車制動器，原采用鉗盤式液壓制動器。由于這種制動器的制動盤暴露在外面，在井下惡劣的工作條件下，制動盤上易粘上油、水、泥等，偉拗時易打滑，造成制動不可靠，存在較大的安全隱患。本課題在查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，設(shè)計一種近幾年發(fā)展起來的全封閉多盤濕式制動器來取代原有的鉗盤式液壓制動器。這種新型制動器較鉗盤式液壓制動器有諸多優(yōu)點(diǎn)。它采用全封閉結(jié)構(gòu)，可防止外界的油、水、泥等

8、的侵入;采用單制動活塞推進(jìn)結(jié)構(gòu),摩擦偶件受力均勻，圓盤間隙不用調(diào)整;采用油冷和多盤結(jié)構(gòu)，性能良好，簡化維護(hù)保養(yǎng)，制動器的使用壽命大大延長。設(shè)計的制動系統(tǒng)由增壓器（加力器）、手動閥、液壓元件、制動器和必要的管道等組成。其液壓系統(tǒng)要實現(xiàn)松閘、制動和系統(tǒng)補(bǔ)油三項功能。機(jī)器啟動以后，通軸式軸向柱塞泵運(yùn)轉(zhuǎn)，泵的輔助泵泵出壓力油，經(jīng)手動閥到增壓器，進(jìn)行增壓，增壓后的壓力油推動制動器活塞,活塞壓縮彈簧，與行駛系統(tǒng)的鏈條箱輸出軸花鍵連接的摩擦片與定片松開，機(jī)器可以正常運(yùn)行。當(dāng)停車或切斷輔助泵的油流時，彈簧回位，推動制動活塞壓住定片，定片壓緊摩擦片，起剎車作用。在制動器的殼體內(nèi)注入的冷卻油對摩擦片與定片進(jìn)行冷卻

9、。第二節(jié)制動器參數(shù)性能參數(shù)計算對停車制動器的設(shè)計要求:滿載時，應(yīng)在18度的坡道上駐車無滑移;正常行駛下，在平直路面卜能在一定距離內(nèi)緊急制動。在此設(shè)計的是裝在前橋部分和鏈條箱之間的濕式全盤式停車制動器，這種制動器在地下裝載機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。設(shè)計計算的過程如下：在水平路面上四輪制動的輪式機(jī)械，其工作制動總制動力矩MB1MB1=5.G.a.ykNm式中：。一回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，近似取G一整機(jī)質(zhì)量（空載），G=4600kg；九一車輪滾動半徑，/,=0.448m；cl=*/（25.92（5。一3.6）,m/52VO制動初速度10Kni/h;SOV=V。時的制動距離，計算見下。tl制動系統(tǒng)滯后時間??；根

10、據(jù)GB8527-87（與IS03450-85等效）,非公路行駛車輛的制動距離（水平路面）要求如下：最高車速Km/h最大質(zhì)量Kg行車制動距離m輔助系統(tǒng)主動距離m=32=32000v2/44+0.1(32-v)v2744+0.1(32-v)根據(jù)上表計算的到:(1)行車制動S=v2/68+(v2/124)(G/32000+0.1(32-v)=102/68+(102/l24).(4600/32000+0.1(32-10)=3.787m,(2)輔助制動距離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)制動減速度al=*/(25.92(5。-匕3.6)=102/(25.92(3.787-3.787.0.5/3.6)=m/s(3)制動力矩計算MB1=6.G.a.yky=1.1*4600*1.609*0.448(4)空載駐車停車制動器總力矩Mp2,id一橋主傳動比，iL橋主傳動比，Mp2=Ggsinl0.2，丫人*),N.m=4600*(5)滿載駐車停車制動器總力矩Mp3,W一額定載重量850kgMp3=(G+W)gsin85Y&/),N.m=(4600+850)*(6)根據(jù)以上(4)(5)兩式的計算所需工作制動總力矩M,p=max(陷./J=max(146.2,144.8

12、51)=146.2(7)坡道空載駐車制動：/刈=G.S.f.rkcos10.2/(id.if),N.m=4600*cos102/*=(8)坡道滿載駐車制動：=(G+W)g/哪cos85/(。4),乂？=(4600+850)*cos8.5/*=(9)駐車制動總力矩MpMp=min(Mp,M/?1/I)=min,=為了滿足停車制動距離和減速度取Mp=o(10)由以上數(shù)據(jù)計算緊急制動時減速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有以上計算的ae、Se均滿足

13、要求。最終取制動力矩。第三節(jié)制動器部分零件設(shè)計1、制動器鏈條箱箱體端蓋由于該制動器安裝于鏈條箱輸出軸上，因此需將制動器固定于兩條箱體上，根據(jù)實際傳動系統(tǒng)實際情況設(shè)計兩條箱箱體端蓋三維圖如圖1,所示：2、制動器左端蓋制動器左端蓋位于制動器鏈條箱葡銖鐮鐮維篇柄僧魄體之間，配合箱體限制鋼片、摩擦片左移滑出殼體和齒座花鍵，根據(jù)殼體、摩擦片、鋼片、齒座、鏈條箱端蓋和其它零件尺寸，繪制出制動器左端蓋三維零件如圖2：圖2制動器左端蓋3、制動器連接螺栓選取制動器連接螺栓用于連接、緊固制動器各個零件參考同類制動器設(shè)計制動器端蓋與殼體連接選取GB70-76M8的螺釘，制動器總體連接安裝選取GB70-76M10螺釘

14、，螺釘長度依據(jù)制動器尺寸選取合適的長度。第四節(jié)制動器總體裝配制動器各部分零件造型完成以后，根據(jù)制動器原理和轉(zhuǎn)配工藝要求將不同零件裝配在一起，形成與實際產(chǎn)品裝配相一致的裝配結(jié)構(gòu)。目前常用的裝配設(shè)計方法有自下而上的設(shè)計方法和自上而下的設(shè)計方法，是當(dāng)前主流的三維CAD系統(tǒng)中的核心技術(shù)，使得設(shè)計過程更符合設(shè)計者的思維方式和習(xí)慣。1、自下而上的設(shè)計方法自下而下的設(shè)計方法是先在零件環(huán)境中生成所有零件，然后在裝配環(huán)境中按裝配關(guān)系逐個進(jìn)行裝配。這種設(shè)計方法是一種傳統(tǒng)的方法，其優(yōu)點(diǎn)是:零件的設(shè)計是孤立的，其重建、修改行為很簡單，與其它零件不存在相互關(guān)聯(lián)。當(dāng)設(shè)計者不需要建立控制零件大小和尺寸的參考關(guān)系時（相對于其

15、它零件），此方法較為適用。2、自上而下的設(shè)計方法自上而下的設(shè)計方法是在裝配環(huán)境中以一個主要零件或部件為參考來設(shè)計其它零件。并將設(shè)計出的零件及時裝配到位，設(shè)計者可以使用一個零件來幫助定義另一個零件，新生成的零件在尺寸和位置上與己有的零件或部件保持相關(guān)和協(xié)調(diào)。這種設(shè)計方法的優(yōu)點(diǎn)是:所設(shè)計的零件可以保證裝配關(guān)系和配合要求，非常符合實際的設(shè)計思想。3、零件裝配的基本流程進(jìn)入裝配設(shè)計環(huán)境。在零件裝配設(shè)計環(huán)境下，單擊插入零件在彈出的對話框中單擊瀏覽選擇裝配零件所在位置選中要插入的零件單擊確定按鈕插入第一個零件到工作區(qū)中，該零件稱為基礎(chǔ)零件，系統(tǒng)對第一個調(diào)入的零件自動添加一個固定裝配關(guān)系。根據(jù)裝配關(guān)系，逐個

16、調(diào)入其它零件，并根據(jù)調(diào)入零件與當(dāng)前裝配件上其它零件之間的裝配關(guān)系，選擇相應(yīng)的裝配關(guān)系進(jìn)行裝配。完成所有零件的裝配后檢查，確認(rèn)無誤后，保存文件，完成裝配。最后最配得到三維圖3：圖3三維零件裝配圖第五節(jié)總裝配工程圖根據(jù)裝配成的三維裝配圖根據(jù)零件需要生成不同的剖視圖具體圖紙見工程圖,部分圖圖如下：A-A旋轉(zhuǎn)3M、r-HCDsqZSTSRSST?b-lQ-lSHSwlGSIOga：5第六節(jié)制動器鏈條箱箱體端蓋數(shù)控加工仿真1、根據(jù)繪制出來的鏈條箱箱體端蓋三維圖在masterCAM中進(jìn)行加工仿真并生成數(shù)控加工程序，加工零件三維圖見圖1。2、加工步驟：工件設(shè)定：刀具路徑一工作設(shè)定，在彈出的對話框中設(shè)置相應(yīng)參

17、數(shù)如圖4,設(shè)置好后單擊確定按鈕完成工件設(shè)定。圖4工件設(shè)定對話框外形銃削：刀具路徑一外形銃削一串連，選中零件外輪廓一結(jié)束選擇一執(zhí)行，在彈 出的對話框 中選擇一把 合適的刀 具，銃削參 數(shù)設(shè)置如圖 5,設(shè)置好參 數(shù)，單擊確 定完成外形外形詵削(2D) - C:HCI - IPFANSB外形鐵削參數(shù)r 實至立俎| |回。e她區(qū)莊松 廣強(qiáng)莊笈廠又存在廠嶼及纖束的院作 才愛用安全行史B 等高度|河4他對座喙廣增量座標(biāo)迸紿下刀位置I |10 0。電對座板臃座標(biāo)r決注提方工作福| K1 oG艙對座標(biāo)增顯座標(biāo)1艮。r增星座標(biāo)豫度怔式五向 補(bǔ)形撲方s zi Ir胡吆殳佳牝_校刀長位百 歷英三|L1| 瞿鬻弧因翻

18、臼 V尋找相交性繆斷息3 口曲麴及大祥度至化坦lU 口人歷向51臊坦1 銃削設(shè)置，并生成刀具v平面多次婚J p 進(jìn)/退刀時量r 2哨分層鈦海|廠 程式過痣|外寵枕削現(xiàn)回外同用加工I新悻急搭I(lǐng)殘於加工I銃上端平面：刀具路徑一面銃一病連處迤鎖醵竄哪精廓一結(jié)束選擇一執(zhí)行,在彈出的對話中選擇一把面銃刀，設(shè)置銃削深度為，單擊確定完成參數(shù)設(shè)置，生成刀具路徑。銃凸臺：使用外形銃削將端蓋上的兩個突臺加工出來，操作方法與步驟相同,以上四步加工仿真的圖6o圖6部分零件加工圖銃孔：由于該零件中孔尺寸較大，中間通孔和臺階采用銃削生成，刀具路徑一挖槽一串連，選擇中間孔輪廓一結(jié)束選擇一執(zhí)行，在彈出的對話框中選擇合適的刀具

19、，設(shè)置銃削深度為-1,單擊確定完成挖槽參數(shù)設(shè)置，以同樣方法設(shè)置臺階孔設(shè)置銃削深度15,最后切削仿真的到零件圖如圖7。圖7加工零件圖銃凹槽：由于零件凹槽中有四塊凸起的肋板且肋板高度低于突臺高度，故先使用挖槽出去肋板上面多余的部分，在使用挖槽依次選取零件中四個凹槽的各個邊界，其余操作與上相同。使用仿真得到零件圖如圖8：圖9最終生成零件圖圖8零件加工圖鉆孔：刀具路徑一鉆孔一手動，在零件圖中選擇孔位置單擊，選擇完孔按ESC鍵退出，單擊執(zhí)行在彈出的對話框中選擇合適的刀具設(shè)置鉆孔深度為-5,以同樣方法選擇其他孔，完成鉆孔加工。生成最終零件圖如圖9。3、數(shù)控仿真程序輸出刀具管理一操作管理，在彈出的對話框中選

20、擇執(zhí)行后處理，在彈出的對話框中選相應(yīng)的選項最后生成部分加工程序如下：%00000(PROGRAMNAME-鏈條端蓋)(DATE=DD-MM-YY-12-01-10TIME=HH:MM-21:57)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(10.FLATENDMILLTOOL-1DIA.OFF.-1LEN.-1DIA.-10.)N104T1M6106G0G90G1909M3108G110G114G116G120G122G126G128G132G136G1294G0G90G18.764A1145M31296G1298G99G1322G1324M1326G91G1328G1330M心得體會制動系統(tǒng)是地下鏟運(yùn)機(jī)一個重要的組成部分。特別對地下礦山來說，由于路窄，坡大，彎多，保證行車安全己成為當(dāng)今地下鏟運(yùn)機(jī)設(shè)計中一個十分引人關(guān)注的重大問題。所以對地下鏟運(yùn)機(jī)的制動系統(tǒng)的性能及制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)提