减速机液压制动系统的研制
发布时间：2020-12-30 02:16
一般的减速机制动系统都是对原动机(电动机或发动机)进行制动操作,也称为输入制动,所需制动力较小,但由于惯性的作用会对减速机的齿轮和传动轴造成破坏。为解决这一难题,延长减速机的使用寿命,着手研制了一种输出制动的减速机液压制动系统,该系统通过对减速机的输出轴进行对称制动设计,不仅确保了足够的制动力,还有效地避免了制动时引起的减速机齿轮和传动轴的破坏;重点对制动液压油缸进行了创新性设计,采用变径活塞以及大端受力,小端弹簧复位的结构,大大提高活塞对径向力的承受能力,设有防止变径活塞转动装置,从而提高制动液压油缸的使用寿命。该减速机液压制动系统简单有力,制动液压油缸极具创新性,在市场得到广泛应用,深受好评。
【文章来源】：中国水运(下半月). 2020年05期
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
减速机液压制动系统原理图
两个制动件2对称均布在制动毂3的圆周方向上，不仅可以减小每一个制动件受到制动毂3的作用力，而且可以使制动毂3的径向受力均匀，避免其因受力不均出现偏移而造成破坏。在本系统中制动件采用圆弧型结构。其中，制动件2的外圆弧与制动油缸的活塞杆伸出端连接；制动件2的内圆弧设有耐磨的摩擦涂层，且内圆弧的半径尺寸与制动毂3的半径尺寸相等。这样在通过制动件2与制动毂3相互接触产生摩擦力进行制动时，可以使制动件2与制动毂3之间的接触面积最大，从而提高对制动毂3的制动效果。1.制动液压缸；2.制动件；3.制动毂图2制动器结构图2．工作过程当减速机正常工作时，制动件10处于松开状态，液压泵3关闭，系统没有压力，制动毂11正常运转。当需要进行制动操作时，开启液压泵3，油液经液压泵3、管路12同时进入两个制动单元2中，并经过单向节流阀7中的单向阀进入制动油缸9内。在高压油的作用下，活塞克服弹簧的弹簧力逐渐伸出，当制动件10与制动毂11接触时产生摩擦力，使输出轴停止旋转。需要解除制动时，关闭液压泵3，此时位于制动油缸9内部的高压油经过单向节流阀7中的节流阀、管路12以及流量控制阀15流回至油箱3。二、系统液压缸的设计1．系统液压缸的结构由于该减速机液压制动系统是直接对与输出轴固定连接的制动毂进行制动操作，因此，该系统制动液压缸要承受更大的轴向力和径向力，如果采用普通的弹簧复位油缸势必会造成结构臃肿且易损坏，必须对制动液压油缸进行特殊设计。该系统液压缸结构如图3所示。1.活塞缸筒；2-3.耐磨环；4.连接孔；5.变径活塞；6.防尘封；7.斯特环；8.定位销；9.安装法兰；10.导向块；11.中间阀块；12.螺栓；13.弹簧缸筒；14.检测孔；15.调节螺钉；16.后盖；17.弹簧座；18.弹簧；19.防尘封；20.斯?
第5期石世豪等：减速机液压制动系统的研制95（c）剪力图（d）弯矩图图4液压缸活塞杆强度分析图要对悬臂梁进行强度校核，需求其最大弯曲正应力，见公式（1）、公式（2）、公式（3）和公式（4）：maxmaxMW（1）maxMFl（2）332dW（3）max332Fld（4）式中：maxM为最大弯矩，Nmm；F为作用在悬臂梁末端的力，N；l为活塞伸出长度，mm；W为抗截面系数，3mm；d为梁截面直径，mm。由上式可知制动液压油缸的强度与刹车伸出活塞的直径的立方成正比，推得本系统液压缸强度是普通弹簧复位缸的8倍，该系统液压缸可有效提高活塞对径向力的承受能力。三、制动力矩的计算1．计算转动惯量1）计算许用单次制动功060ddnMWM（5）式中：W为许用单次制动功，J；dM为额定制动力矩，Nm；为角位移，rad；0n为制动初转速，即制动毂转速，r/min。2）计算转动惯量根据转动能量定理2201122260nWJJ（6）计算可得：20182WJn（7）式中：J为制动毂上总转动惯量，2kg/m；为角速度，rad/s。2．计算动态制动力矩由于制动过程中，制动力矩大小呈曲线变化，这里求一次制动过程中的平均动态制动力矩09.55edssnJMt（8）式中：edsM为单次平均动态制动力矩，Nm；st为有效制动时间，s。四、结论本文研制了一种新型减速机液压制动系统，该系统通过制动件直接对与输出轴固定连接的制动毂进行对称制动操作，从而避免了制动时齿轮和原动机传动轴存在破坏的问题。对制动液压油缸进行的创新性设计，通过采用变径活塞以及大端受力，
【参考文献】：
期刊论文
[1]减速机故障诊断及其处理方法分析[J]. 江春兴. 化工管理. 2018(11)
[2]起重机回转减速机制动器设计研究[J]. 郝少楠. 煤矿机械. 2018(02)
[3]带内置常开式制动结构行星减速机的设计[J]. 刘波. 机械研究与应用. 2017(02)
[4]行走减速机停车制动系统的设计及其故障分析[J]. 刘祥. 中国设备工程. 2017(01)
[5]双密封液压制动行星减速机的创新设计[J]. 李明,刘宝庆,蔡有杰,白贺辉,王德东,胡伟明. 装备制造技术. 2015(07)
[6]工程机械减速器制动器设计及应用[J]. 马定. 工程机械. 2014(07)
[7]新型提升机恒减速液压制动系统的设计[J]. 徐军,陈军,胡刘扣,万理想,贺克伟. 煤矿机械. 2008(07)
[8]带制动器的二级行星减速机[J]. 曹开明,石峰. 矿冶. 1997(03)
本文编号：2946779
【文章来源】：中国水运(下半月). 2020年05期
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
减速机液压制动系统原理图
两个制动件2对称均布在制动毂3的圆周方向上，不仅可以减小每一个制动件受到制动毂3的作用力，而且可以使制动毂3的径向受力均匀，避免其因受力不均出现偏移而造成破坏。在本系统中制动件采用圆弧型结构。其中，制动件2的外圆弧与制动油缸的活塞杆伸出端连接；制动件2的内圆弧设有耐磨的摩擦涂层，且内圆弧的半径尺寸与制动毂3的半径尺寸相等。这样在通过制动件2与制动毂3相互接触产生摩擦力进行制动时，可以使制动件2与制动毂3之间的接触面积最大，从而提高对制动毂3的制动效果。1.制动液压缸；2.制动件；3.制动毂图2制动器结构图2．工作过程当减速机正常工作时，制动件10处于松开状态，液压泵3关闭，系统没有压力，制动毂11正常运转。当需要进行制动操作时，开启液压泵3，油液经液压泵3、管路12同时进入两个制动单元2中，并经过单向节流阀7中的单向阀进入制动油缸9内。在高压油的作用下，活塞克服弹簧的弹簧力逐渐伸出，当制动件10与制动毂11接触时产生摩擦力，使输出轴停止旋转。需要解除制动时，关闭液压泵3，此时位于制动油缸9内部的高压油经过单向节流阀7中的节流阀、管路12以及流量控制阀15流回至油箱3。二、系统液压缸的设计1．系统液压缸的结构由于该减速机液压制动系统是直接对与输出轴固定连接的制动毂进行制动操作，因此，该系统制动液压缸要承受更大的轴向力和径向力，如果采用普通的弹簧复位油缸势必会造成结构臃肿且易损坏，必须对制动液压油缸进行特殊设计。该系统液压缸结构如图3所示。1.活塞缸筒；2-3.耐磨环；4.连接孔；5.变径活塞；6.防尘封；7.斯特环；8.定位销；9.安装法兰；10.导向块；11.中间阀块；12.螺栓；13.弹簧缸筒；14.检测孔；15.调节螺钉；16.后盖；17.弹簧座；18.弹簧；19.防尘封；20.斯?
第5期石世豪等：减速机液压制动系统的研制95（c）剪力图（d）弯矩图图4液压缸活塞杆强度分析图要对悬臂梁进行强度校核，需求其最大弯曲正应力，见公式（1）、公式（2）、公式（3）和公式（4）：maxmaxMW（1）maxMFl（2）332dW（3）max332Fld（4）式中：maxM为最大弯矩，Nmm；F为作用在悬臂梁末端的力，N；l为活塞伸出长度，mm；W为抗截面系数，3mm；d为梁截面直径，mm。由上式可知制动液压油缸的强度与刹车伸出活塞的直径的立方成正比，推得本系统液压缸强度是普通弹簧复位缸的8倍，该系统液压缸可有效提高活塞对径向力的承受能力。三、制动力矩的计算1．计算转动惯量1）计算许用单次制动功060ddnMWM（5）式中：W为许用单次制动功，J；dM为额定制动力矩，Nm；为角位移，rad；0n为制动初转速，即制动毂转速，r/min。2）计算转动惯量根据转动能量定理2201122260nWJJ（6）计算可得：20182WJn（7）式中：J为制动毂上总转动惯量，2kg/m；为角速度，rad/s。2．计算动态制动力矩由于制动过程中，制动力矩大小呈曲线变化，这里求一次制动过程中的平均动态制动力矩09.55edssnJMt（8）式中：edsM为单次平均动态制动力矩，Nm；st为有效制动时间，s。四、结论本文研制了一种新型减速机液压制动系统，该系统通过制动件直接对与输出轴固定连接的制动毂进行对称制动操作，从而避免了制动时齿轮和原动机传动轴存在破坏的问题。对制动液压油缸进行的创新性设计，通过采用变径活塞以及大端受力，
【参考文献】：
期刊论文
[1]减速机故障诊断及其处理方法分析[J]. 江春兴. 化工管理. 2018(11)
[2]起重机回转减速机制动器设计研究[J]. 郝少楠. 煤矿机械. 2018(02)
[3]带内置常开式制动结构行星减速机的设计[J]. 刘波. 机械研究与应用. 2017(02)
[4]行走减速机停车制动系统的设计及其故障分析[J]. 刘祥. 中国设备工程. 2017(01)
[5]双密封液压制动行星减速机的创新设计[J]. 李明,刘宝庆,蔡有杰,白贺辉,王德东,胡伟明. 装备制造技术. 2015(07)
[6]工程机械减速器制动器设计及应用[J]. 马定. 工程机械. 2014(07)
[7]新型提升机恒减速液压制动系统的设计[J]. 徐军,陈军,胡刘扣,万理想,贺克伟. 煤矿机械. 2008(07)
[8]带制动器的二级行星减速机[J]. 曹开明,石峰. 矿冶. 1997(03)
本文编号：2946779
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