1、圖書分類號：密 級：畢業設計(論文) 帶式輸送機制動裝置設計及速度檢測BELT CONVEYOR BRAKING AND SPEED DETECTION DEVICE DESIGN學生姓名班 級學院名稱專業名稱指導教師 學位論文原創性聲明本人鄭重聲明： 所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經注明引用或參考的內容外，本論文不含任何其他個人或集體已經發表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標注。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。論文作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權協議書本人完全了解關于收集、保存

2、、使用學位論文的規定，即：本校學生在學習期間所完成的學位論文的知識產權歸所擁有。有權保留并向國家有關部門或機構送交學位論文的紙本復印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。可以公布學位論文的全部或部分內容，可以將本學位論文的全部或部分內容提交至各類數據庫進行發布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。論文作者簽名： 導師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘要考慮到礦用下運式運輸機停止運行措施，本文采取盤式制動器。首先,介紹盤式制動器運行過程。盤式制動器是利用油缸中的油壓的改變來控制制動盤內制動轉矩的而改變來實現制動效果的。制動系統失電時，制動油缸加大油壓改變

3、制動盤制動力，從而發生摩擦轉矩;其次,本文還研究了液壓控制系統。其中利用溢流閥來精確調節油壓，繼而調節停止運行壓力，改變停止運行力矩。制動裝置在其中起著很關鍵的作用，良好的制動能力對于保證帶式輸送機的穩定運行有極大作用。除此之外,本篇論文還講述了常見的帶速傳感器及其檢測原理。根據研究帶式輸送機運行環境及工作特點，本文進行速度監測設備的設計。通過對皮帶速度的檢測可以實時控制帶速及使輸送機可靠運行。通過改進輸送機制動設備和研究帶速檢測設備，帶式輸送機能夠工作得更加安全可靠。關鍵詞：帶式輸送機；盤式制動器；液壓控制系統；速度檢測AbstractConsidering the stopped runn

4、ing mine belt conveyor, this paper take the disc brake.First, this paper introduces the process of disc brake.Disc brake is controlled using the change of the oil cylinder of hydraulic brake disc brake torque and the change to realize the braking effect.Braking system loss of electricity, the brake

5、cylinder increase oil pressure change the brake disc braking force, causing friction torque; Secondly, this paper also studied the hydraulic control system.The overflow valve is used to precisely adjusting oil pressure, and then adjust the stop running, change stop running torque.Braking device is a

6、n important part in the belt conveyor, good braking capability to ensure the stable operation of belt conveyor has great effects.In addition, this paper also tells the story of common tape speed sensors and its detection principle. According to the belt conveyor running environment and working chara

7、cteristics, this paper for the design of speed monitoring equipment. By the detection of the belt speed can real-time control tape speed and reliable running conveyor.By improving the conveyor braking equipment and the tape speed detection equipment, belt conveyor can work more safe and reliable.Key

8、words Belt conveyor Disc brake The hydraulic control system Speed monitoring目 錄摘要IIAbstractIII1 緒論11.1論文研究的背景意義11.2 國內外研究現狀11.2.1 帶式輸送機制動裝置的發展情況11.2.2 盤式制動裝置的發展情況11.3 本設計的研究方向22 制動裝置的設計32.1制動裝置的總體布置32.2帶式輸送機制動器的結構及工作原理32.3盤式制動器的優點42.4盤式制動器的設計計算52.4.1帶式輸送機參數計算52.4.2制動系統受力分析52.4.3制動器各變量值72.4.4盤形彈簧的設計計

9、算82.4.5液壓油缸的單位排量123 液壓控制系統的設計143.1 液壓系統總方案設計143.1.1確定整體設計方案143.1.2 液壓系統原理與動作過程143.1.3液壓泵性能參數計算153.2 液壓控制元件和裝置的選擇163.2.1 選取的標準163.2.2 液壓元件的選擇163.3 液壓輔助元件的設計183.3.1蓄能器的選用183.3.2 過濾器的選擇193.3.3油管和管接頭的選擇203.3.4 油箱的設計和計算223.3.5 液壓泵組的連接和安裝方式254 帶式輸送機制動系統的速度檢測264.1 速度檢測系統的組成與實現264.1.1速度檢測電路的設計264.1.2 速度傳感器的

10、選擇與原理274.2監測電路各部分設計及作用274.2.1信號輸入隔離放大器274.2.2施密特整形電路284.2.3頻率電壓變換器294.2.4微分器29結論30致謝31參考文獻321 緒論1.1論文研究的背景意義采煤工作想要提高生產發展效率做到高效高產，就必須要有強大運輸能力的運輸系統。運輸系統能精簡轉載過程，實行連續暢通的運輸以此改善工作效率。 目前帶式輸送機運輸方式被廣泛采用，主要由于輸送機運輸的運載量大、能適用于不平坦的道路、適用范圍廣等優點，帶式輸送機在采煤礦業中扮演著極其重要的角色。 帶式輸送機最大的作用是加速和集中產煤工作系統，提高工作效率。在運輸效率一樣的條件下，采取下運帶式

11、運輸方式更好。下運式帶式輸送可縮短輸送機機身長度，節約成本，利用斜坡上物料的下滑力，降低電動機的電能損耗。因此下運式帶式運輸機在采礦業中被廣泛使用。 伴隨下運帶式輸送機的不斷推廣，輸送機的制動問題已經逐漸暴露出來。在運行過程中輸送機會主要出現以下制動問題，有制動系統失效引起的斷帶、堵塞巷道以及飛車。只有使帶式輸送機做到在突然斷電時依舊能平穩制動，減速時也不會產生較大沖擊。才能確保帶式輸送機的精準限速和安全制動。要保證帶式輸送機安全可靠的運行，就必須裝設功能完善優良性能的制動裝置。因此，研制一種優良性能的制動裝置具有很大的必要。1.2 國內外研究現狀 1.2.1 帶式輸送機制動裝置的發展情況 通

12、過對帶式輸送機制動方式的深入探究。國內外專家總結出了，使輸送機停止運行能夠依靠電氣、液力、液壓以及機械等。通過研究該機械的中斷運行方式，現成功研制出的制動裝置包括：液壓、盤式、液力以及電液推桿等。 不僅具有靈活性能高而且擁有良好的散熱性，此外盤式制動裝置還易于使用和維修。因此盤式制動裝置十分適用于下運式輸送機。盤式制動器的原理是利用油缸中的油壓與彈簧來產生摩擦制動轉矩。可以實現定車功能，原理是利用增大油壓縮彈簧松開閘門、卸掉油壓后彈簧回復關閉閘門。制動系統失電時，改變制動油缸給予活塞的推力來改變摩擦襯塊引起的摩擦力。然后利用液壓控制系統改變油壓來控制制動正壓力大小，從而控制制動力矩，達到制動的

13、目的。1.2.2 盤式制動裝置的發展情況由于國外對其研究歷史比國內久，因此已經有了很好的發展。德國公司的盤式制動器因其運行可靠，控制靈活，保護功能齊全等優點已開始在國內，應用。但因其價格昂貴需要進口耗費時間長，且產品的安全認證方面不完善，沒能在國內廣泛應用。而國內對盤式制動裝置的研究較晚，制動器的制動轉矩及運行穩定性與國外還是有很大差距。 國內外在礦井輸送機上的發展仍未到完全成熟的地步，還需要不斷探索研究。1.3 本設計的研究方向1、 進行制動器的選擇。本文使用盤式制動器，因其靈活性能高且擁有良好的散熱性及易于使用和維修等特點，能夠實現下運帶式輸送機的定車功能、緊急制動功能和斷電制動功能。2、

14、盤式制動器各元部件的設計。通過改進制動油缸的結構設計，來加大油缸對制動盤的推力，減少容量，使之變輕。 3、研究液壓系統來支持盤式制動器運作。利用溢流閥來精確控制油壓，繼而調節制動壓力。 4、進行帶速檢測裝置的設計。實時監控輸送機速度以防打滑和超速現象。通過對輸送帶速度的檢測可以實時控制帶速及保護帶式輸送機的安全和穩定。2 制動裝置的設計2.1制動裝置的總體布置圖2-1盤式制動器立體圖1電動機；2聯軸器；3牽引體；4傳動輪；5聯軸器；6垂直減速器；7制動器；8彈簧；9活塞；10閘瓦；11油管圖2-2盤式制動器布置圖2.2帶式輸送機制動器的結構及工作原理盤式制動裝置組成部分包括制動盤和摩擦襯塊。按

15、照結構形式可分有全盤式和點盤式兩種。盤式制動器總是成組出現，一副有兩個。帶式輸送機上使用制動器的副數與制動力矩有關。盤式制動器配置如圖2-3 圖2-3 盤式制動器配置盤式制動器運行過程是將油液壓入輪缸、利用油壓壓緊活塞。使制動塊及圓盤間出現摩擦力矩達到制動效果。當油壓增強時，油液帶動活塞往左，活塞帶動摩擦襯塊往左，同時壓縮彈簧，此時松開制動盤，正常運轉。當油壓降低時，被壓縮的彈簧恢復形變，推動活塞和摩擦襯塊一起向右，加緊制動盤，停止運轉。原理圖如下圖2-41活塞；2碟形彈簧；3閘瓦圖2-4盤式制動器調節制動力原理圖當閘瓦壓緊制動盤，活塞此時受到彈簧作用力和制動油壓力，此時一個摩擦襯塊對制動盤的

16、正壓力為：當油壓時，即時，為全制動狀態。當油壓時，,摩擦襯塊間隙大于零時，為全松閘狀態，正壓力N與油壓力成正比：，而閘瓦與制動盤的摩擦系數一般不變，故正壓力的變化就反映了制動力的變化。2.3盤式制動器的優點盤式制動器具有收到摩擦系數影響小，制動穩定性好；容易實現間隙調整；熱穩定性好，水穩定性好；制動器內的摩擦襯塊更換，方便維修；結構簡單；靈敏性高、散熱性能好等優點。2.4盤式制動器的設計計算4.2.3頻率電壓變換器頻率電壓(F/V)變換器輸出電壓大小正比于輸入信號的頻率大小。整形電路的輸出波頻率正比于與帶式輸送機速度。所以，輸出電壓正比于帶速。通過觀察輸出電壓能夠控制輸送機速度提高工作的穩定性

17、。 頻率電壓變換器構成部分包括集成變換模塊和調節電位器。的各個參數為:輸入信號頻率為:；輸出直流電壓:；線性精度誤差范圍:，電源電壓:該裝置采用的。此時頻率電壓轉換器輸出電壓: ()令則:()所以由上述計算選擇輸送帶的最大速度為。4.2.4微分器微分器由、及組成。微分器可以實現監測帶式輸送機運行時的加速度的功能。因為原始微分電路非常容易被輸入信號中的高頻及噪音所影響，導致電路的信噪比減弱很多。所以將電阻（其阻值并不大）串聯到微分電路中。通過下列公式可求得裝置的輸出電壓為: 式（4.2）要改善計算的精確程度，必須足夠小。本設計中選擇, ,。那么: 可得與關聯公式為:其中:機器加速工作時；機器減速

18、工作時。以獲得更精準的結果為目的，本設計應用了型號的運算放大器。結論伴隨下運式帶式輸送機的普遍推廣使用，運輸機的制動問題不斷暴露出來。帶式輸送機工作時設備會出現以下制動問題，有制動系統失效引起的斷帶、堵塞巷道以及飛車。只有使帶式輸送機做到發生突然斷電情況依舊能穩定安全的制動，減速狀況下也不會出現大的沖擊。才能確保帶式輸送機的精準限速和安全制動。盤式制動裝置的靈活性能高而且擁有良好的散熱性，此外還易于使用和維修。因此本文使用盤式制動器作為下運式輸送機的制動設備。使用液壓系統來支持剎車系統,保證設備在正常運行時能夠穩定剎車。即使在設備帶速超出安全速度時,依舊能夠實現緊急剎車,確保安全。速度檢測系統通過實時監測輸送機帶速以確保機器安全運行。致謝參考文獻1李畢勝.帶式輸送機用盤式制動裝置的研究D.上海:上海交通大學機械與動力工程學院,20112李維禮.木材工業氣力輸送及廠內運輸機械M.南京:南京林產工業學院出版社,19933魏學業.傳感器與檢測技術M.北京:人民郵電出