矿井提升机盘式制动器失效原因分析及解决方案研究

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1、分类号UDC密级工程硕士学位论文矿井提升机盘式制动器失效原因分析及解决方案研究Theresearchonthereasonsoffailureforthediskbrakeoftheminehoistandthecorrespondingsolutions作者姓名：学科专业：冯敏机械工程学院(系所)：机电工程学院学校指导教师：胡均平教授论文答辩日期型!!墨：!!：!轳答辩委员会主席聋幽，Q中南大学2012年11月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，

2、论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：2墨缝日期：窭!!兰年』月土日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提

3、供信息服务。日期：兰!!兰年二三月二二日中南大学工程硕士学位论文摘要制动器是提升机不可缺少的重要组成部分之一，是提升机最关键也是最后一道安全保障机构，制动器的可靠性直接关系到提升机的安全运行。随着提升机能力需求的增加，已有多起矿山提升机在运行中出现制动器制动失效事故，危害到矿井的安全生产，造成严重的经济损失。本文针对制动器失效主要进行以下研究：(1)本文根据制动器的失效表象，定性地分析了制动器失效的原因；针对引起制动器制动失效的主要原因，提出了相应的解决方案；(2)运用SolidWorks软件对某失效的盘式制动器整体结构进行了自下而上的实体建模

4、；运用ANSYS和SolidworksSimulation软件建立其关键零件的有限元模型，定量地对影响强度和刚度的关键因素进行分析研究；(3)以确保制动器不失效为目标，提出后置盘式制动器结构方案，对制动器支座及制动油缸的结构形式和参数进行研究设计；(4)对新方案中盘式制动器整体结构进行模态分析，研究制动器共振频率和振型对制动器失效的影响；(5)根据改进方案试制r新的制动器，即后置盘式制动器，对制动器制动性能进行了全面的实验；实验表明，新的制动器制动性能大幅提升，有效防止了制动器制动失效的发生，新制动器的各个关键件在极限制动力时的强度和刚度满足安

5、全要求。本文研究成果对提高提升机制动安全性能具有一定实用价值，具有良好的经济效益和社会效益。关键词：矿井提升机，盘式制动器，失效，结构优化中南大学工程硕士学位论文ABSTRACTBrakesystemiSoneofthenecessarypartofthehoist，anditiSthemostcriticalandthelastsecuritybarrierofthehoistingmachine．Thebrakereliabilityisdirectlyrelatedtothesafeoperationofthehoist．Alongwit

6、hthehoistcapacityincreased．therehavebeenseveralminehoistswhichskiddedorvibratedintheirrunning，resultinginbrakefailureandseriousimpactontheincreasedsecurity．Inthispaper,themainresearchonthebrakefailureasfollowed：(1)Basedonthefailureofappearanceofthebrake，aqualitativeanalysiso

7、freasonsforthefailureofthebrakewasdone；(2)Abottom—upmodelingofafailureofthediscbrakeoverallstructurewasmadebyusingtheSolid胁rkssoftware；thentheestablishmentoffiniteelementmodelofitskeypartsweremadebyusingANSYSandSolidworksSimulationsoftware，anddothequantitativeimpactanalysiso

8、nthestrengthandstiffnessofthekeystructure；(3)Inordertoensurethatthebrakedoe