專利名稱：制動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于大慣量機(jī)械設(shè)備的能耗制動裝置，特別適用于礦山運輸機(jī)械中要求調(diào)控制動扭矩、防爆制動及事故停電制動的場合。
目前在機(jī)械設(shè)備中屬于利用液體進(jìn)行制動或傳動的裝置主要有(一)液力制動器利用液體的動力進(jìn)行制動，本身無法實現(xiàn)事故停電制動，低速時須與機(jī)械閘配合使用；(二)液壓制動器利用液體的壓力進(jìn)行制動，低速時制動扭矩太??；(三)油膜摩擦調(diào)速器屬于傳動裝置。大慣量機(jī)械設(shè)備特別是礦山運輸機(jī)械設(shè)備，在停車制動中要求保持恒減速度；在事故停電狀態(tài)下要求安全制動；在井下工作環(huán)境中還要求防爆制動。目前的絕大多數(shù)制動裝置都不能同時滿足上述要求。
本實用新型的目的在于設(shè)計一種制動扭矩可調(diào)控、表面溫升低、防爆可靠、可實現(xiàn)事故停電制動的新型制動裝置。
本實用新型主要由殼體3，左法蘭盤12、右法蘭盤4，軸承座5，配油套6，傳動軸7等組成，其特征是在殼體3上連接有多片靜摩擦片1，傳動軸7上連接有多片動摩擦片2，動、靜片之間充滿流動的粘性工作油液，殼體3內(nèi)裝有活塞9，活塞9內(nèi)腔裝有蝶簧10，蝶簧10右端有一壓簧組件11，用以調(diào)節(jié)蝶簧的預(yù)壓縮量，片隙指示桿13伸于殼體3外。
本實用新型的優(yōu)點是在制動過程中可調(diào)扭矩、動行平穩(wěn)、溫升低、防爆可靠，可用于事故停電制動。該實用新型與外設(shè)電液系統(tǒng)構(gòu)成閉環(huán)，可實現(xiàn)自動控制，是一種新型的制動裝置。
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為動摩擦片端面油槽的橫向剖面圖。
其中1——靜摩擦片 2——動摩擦片3——殼體 4——右法蘭盤5——軸承座 6——配油套7——傳動軸 8——彈性柱銷9——活塞 10——蝶簧11——壓簧組件(包括d，e，f，g，4個另件)12——左法蘭盤 13——片隙指示桿A——工作油入口 B——工作油出口 C——控制油口Ⅰ——動壓油槽 Ⅱ——導(dǎo)油槽現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型的工作原理及過程詳細(xì)說明如下靜摩擦片1與殼體3、動摩擦片2與傳動軸7均為漸形線花鍵連接，動、靜摩擦片均可沿軸向滑動，靜片不能轉(zhuǎn)動，動片可以隨傳動軸轉(zhuǎn)動。本實用新型內(nèi)有兩個油腔，一個是活塞9與殼體3構(gòu)成的控制油腔，另一個是動、靜摩擦片處的工作油腔，兩油腔由密封件隔開，彼此獨立?？刂朴鸵河蒀口導(dǎo)入。工作油液采用軸心供油方式，由配油套6上的A口導(dǎo)入，再由傳動軸7上的中心深孔及徑向油孔進(jìn)入工作油腔，工作油出口B位于殼體3頂部，可以確保動、靜片間始終充滿油液。
由于動、靜片間充滿油液，故當(dāng)傳動軸以角速度ω轉(zhuǎn)動時，片間發(fā)生油膜剪切，由油液的粘性產(chǎn)生粘性制動扭矩，其大小為M2＝λμ (ω)/(h)式中λ——結(jié)構(gòu)常數(shù) μ——油液的動力粘度h——動、靜片間隙 ω——動、靜片轉(zhuǎn)差上式表明當(dāng)本實用新型幾何結(jié)構(gòu)尺寸一定時，λ即為常數(shù)，粘性制動扭矩M2與轉(zhuǎn)差ω成正比，與片隙h成反比，油液粘度μ越大粘性制動扭矩就越大。
在制動過程中，隨著時間的推移，本實用新型的轉(zhuǎn)差ω越來越小，粘性制動扭矩也隨之減小，因此在制動過程中要保持足夠的制動扭矩，就勢必要在ω減小的同時減小片隙h(即油膜厚度)，當(dāng)h減至最小油膜厚度時，油膜破壞，動、靜片彼此貼合在一起，此后本實用新型進(jìn)入短時的濕式摩擦制動狀態(tài)直至停機(jī)為止。
粘性制動扭矩的調(diào)控是通過改變控制油液的壓力來實現(xiàn)的。油壓信號由外設(shè)液控系統(tǒng)提供。控制油壓降低時，活塞9左移，片隙h減小，使扭矩M2增大。油壓信號可以人工調(diào)節(jié)，也可以由電信號來控制。
制動過程中，由于動、靜片間的相對轉(zhuǎn)動，片隙中發(fā)生油膜剪切而產(chǎn)生熱量，工作油液在壓差作用下強(qiáng)迫流動，通過直接冷卻及時將熱量帶走，從而保證本實用新型殼體的表面溫升不高，實現(xiàn)可靠防爆。
當(dāng)因事故而意外停電時，控制油壓降為零，活塞在蝶簧的彈性恢復(fù)力作用下左移，最終將摩擦片壓合，并保持預(yù)定的壓緊力，使主機(jī)在停電狀態(tài)下可靠停機(jī)。
為了使動、靜片間的油膜形成動壓并具有一定的剛度，在動摩擦片的兩端面上均開設(shè)了均布的徑向油槽，其橫向剖面呈雙階梯形，其中油槽Ⅰ用于形成動壓力，油槽Ⅱ主要用于導(dǎo)油。
本實用新型制動終了狀態(tài)是ω＝0而動、靜片壓合在一起，當(dāng)解除制時，活塞右移，但此時端面加工精度較高的動、靜摩擦片，由于粘性油液的作用仍牢牢地吸附在一起，為此在動片與動片之間、靜片與靜片之間均設(shè)置了彈性分離元件8(彈性柱銷)，這些柱銷分別均布于殼體和傳動軸的花鍵齒的齒間中。
停車制動后，本實用新型靠蝶簧壓緊摩擦片，由靜摩擦扭矩來保證停車可靠。蝶簧的預(yù)壓量由壓簧組件11來調(diào)態(tài)，該組件左端件套d壓在蝶簧上，鋼球e裝在套d內(nèi)，螺筒f通過螺紋與右法蘭盤4相連。在裝配時，可通過該組件方便地調(diào)定蝶簧的預(yù)壓量，從而保證其達(dá)到所要求的預(yù)緊力在使用過程中，則可通過該組件及時補(bǔ)償因摩擦片的磨損而造成的預(yù)壓量減小，以確保蝶簧的預(yù)緊力。蝶簧預(yù)壓量的大小由殼體外的片隙指示桿13的伸出長度來反映，螺釘g將壓簧組件鎖定在軸承座5上。
為了使工作油液在離心力的作用下進(jìn)入工作油腔，有利于摩擦片的均勻潤滑與冷卻，避免工作油液的軸向流動而導(dǎo)致對摩擦片的軸向沖擊，工作油液采用軸心供油方式，工作油液宜采用一定粘度的液力傳動油、液壓油、機(jī)械油。
權(quán)利要求1.一種適用于大慣量機(jī)械設(shè)備特別是礦山運輸機(jī)械設(shè)備的制動裝置，主要由殼體(3)、左法蘭盤(12)、右法蘭盤(4)、軸承座(5)、配油套(6)、傳動軸(7)組成，其特征是在殼體(3)上連接有多片靜摩擦片(1)，傳動軸(7)上連接有多片動摩擦片(2)，動、靜片之間充滿流動的粘性工作油液，殼體(3)內(nèi)裝有活塞(9)，活塞(9)內(nèi)腔裝有蝶簧(10)，蝶簧(10)右端有一壓簧組件(11)，用以調(diào)節(jié)蝶簧的預(yù)壓縮量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動裝置其特征是在傳動軸上開有一中心深孔及若干徑向油孔，用以向動、靜摩擦片隙中供油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動裝置其特征是動摩擦片(2)與傳動軸(7)、靜摩擦片(1)與殼體(3)都采用漸開線花鍵連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的制動裝置其特征是動摩擦片的兩端面上均開設(shè)了均布的徑向油槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制動裝置其特征是所述動摩擦片上的徑向油槽為雙階梯形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的制動裝置其特征是在動片與動片之間、靜片與靜片之間設(shè)置有彈性分離元件(8)，分別均布于殼體和傳動軸的花鍵齒的齒間中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的制動裝置其特征是壓簧組件(11)，由(d)，(e)，(f)，(g)，組成，其中裝有鋼球(e)的套(d)裝在螺筒(f)上，螺筒(f)與右法蘭盤(4)相連，螺釘(g)將螺筒(f)鎖定在軸承座(5)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制動裝置其特征是在活塞上裝有一帶刻度的片隙指示桿(13)并伸于殼體(3)外。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制動裝置其特征是所述的粘性工作油液可采用一定粘度的液力傳動油、液壓油、機(jī)械油。
專利摘要一種適用于大慣量機(jī)械設(shè)備特別是礦山運輸機(jī)械設(shè)備的制動裝置，主要由殼體、左、右法蘭盤、軸承座、配油套、傳動軸等組成，其特征是在殼體上連接有靜摩擦片，傳動軸上連接有動摩擦片，動、靜片之間充滿流動的粘性工作油液，殼體內(nèi)裝有活塞，活塞內(nèi)腔裝有蝶簧，蝶簧右端有一壓簧組件。本實用新型在制動中可調(diào)扭矩、動行平穩(wěn)、溫升低、防爆可靠，可用于事故停電制動。
文檔編號B60T1/00GK2188056SQ9323148
公開日1995年1月25日 申請日期1993年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月29日
發(fā)明者劉樺, 程寧, 陳達(dá)慶 申請人:山東礦業(yè)學(xué)院