用於盤式制動器監測制動正壓力的碟簧座傳感器的製作方法

2023-09-12 05:59:25

專利名稱：用於盤式制動器監測制動正壓力的碟簧座傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種碟簧座傳感器，尤其是一種用於提升機的盤式制動 器監測制動正壓力的碟簧座傳感器。
背景技術：
礦井提升機是煤礦生產的"咽喉"，它的安全可靠運轉直接關係到礦工 的生命安全和礦井的安全生產。制動器的制動性能對提升機的安全起著決定 性的作用，因制動失靈導致的提升機墜入井底及衝上天輪的重大事故時有發 生。圖l所示是目前國內外礦井提升機常用的一種帶碟簧卡環的盤式制動器，
它由制動盤l、與制動盤1相連的閘瓦組件2、設在閘瓦組件2內的碟簧3和與 閘瓦組件2連為一體的液壓缸6構成，液壓缸6與碟簧3之間設有碟簧座4，設 在閘瓦組件2內的碟簧3的前端部設有直徑為d的碟簧卡環5。制動時油壓為 零，通過碟簧3產生制動正壓力將閘瓦組件2前移閘住制動盤1實現制動，松 閘時高壓油使閘瓦組件2後移離開制動盤1並保持一定的閘間隙，使提升機運 行。從制動器動作過程看，碟簧3是實現制動最關鍵的零件之一，若碟簧片 疲勞會導致制動正壓力減小，若碟簧片斷裂會使閘瓦組件2在液壓缸中卡死 不能松閘，不能及時發現導致閘瓦嚴重磨損，以及導致提升機滾筒軸向移動， 影響提升機制動性能和提升性能，若直接在線監測制動正壓力可及時發現碟 簧片疲勞和斷裂。制動器制動取決於制動力矩的值，制動正壓力乘上摩擦系 數和制動半徑即得到制動力矩，若在線監測制動正壓力就能在線監測制動力 矩，可大大提高制動器制動的可靠性。圖l所示的已有制動器結構雖然對提 升機具有很好制動的效果，但它沒有直接監測制動正壓力的功能，只是通過 在線監測閘瓦組件2和制動盤1之間的閘間隙來間接地反映制動情況，制動力 矩只能在提升機不工作時才能進行測量，因此要保證制動器的正常運行，在 線監測制動正壓力是現場迫切需要解決的問題。發明內容
本實用新型的目的是克服已有技術的不足之處，提供一種結構簡單，在 線監測制動力矩，可靠性高的用於盤式制動器監測制動正壓力的碟簧座傳感 器。
本實用新型的用於盤式制動器監測制動正壓力的碟簧座傳感器，由開有 內孔直徑大於碟簧卡環外徑的盤體和設在盤體內成對排列的多個應變片構 成；盤體靠液壓缸一側端面設有碟簧制動正壓力P的臺肩，盤體靠碟簧一側 設有呈階梯狀的內外凹槽，外凹槽與碟簧相配合，內凹槽底部為錐形，成對 排列的多個應變片傾斜對稱設在錐形凹槽內。
所述傾斜對稱排列的多個應變片為8片；所述錐形凹槽的水平夾角ot為 15° 20。。
本實用新型的碟簧座傳感器，適用於提升機和輸送機帶碟簧卡環的的盤 式制動器，利用現有的礦井提升機盤式制動器結構的有限空間，與原有碟簧 座安裝尺寸相同，現場可直接更換，不需改變現有制動器原有性能參數和其 它零件的結構尺寸，即可達到直接監測制動正壓力，將制動正壓力乘上摩擦 係數和制動半徑是制動力矩，就能實現制動力矩的在線監測，大大提高了提 升機盤式制動器的可靠性。由於可在線直接監測盤式制動器的制動正壓力， 因此可判斷碟簧疲勞和斷裂情況，確保施加制動正壓力的碟簧完好，其結構 簡單，安裝維修方便，測量精度高，具有廣泛的實用性。


圖1為現有提升機盤式制動器示結構圖2為本實用新型的碟簧座傳感器結構圖3為本實用新型的碟簧座傳感器安裝結構圖。
圖中1—制動盤；2—閘瓦組件；3—碟簧；4一碟簧座；5—碟簧卡環；
6—液壓缸；7—盤體，7—1一應變片，D—盤體內孔直徑，d—碟簧卡環外徑， a—錐形凹槽的水平夾角，P—碟簧制動正壓力，P' —液壓缸支反力。
具體實施方式
以下結合附圖中的實施例對本實用新型作進一步的描述圖2所示，碟簧座傳感器由盤體7和設在盤體7內成對排列的多個應變 片7-1構成。盤體7是一個薄厚不等的圓環應變梁，按厚度和受力不同分j XH環， 大環c支承在碟簧4的大徑上，小環a支承在液壓缸7上。大環c較厚承受碟 簧3產生的制動正壓力P，小環a也較厚承受液壓缸7的支反力P'，中間環b 較薄，中間環b在制動正壓力P與支反力P'的作用下產，變。盤體7上開有 直徑D大於碟簧卡環5外徑d的內孔，盤體7靠液壓缸6 —側端面設有承受 碟簧制動正壓力P的臺肩c;盤體7靠碟簧3 —側開有呈階梯狀的兩個凹槽， 外凹槽與碟簧3相配合，階梯端面寬度a為承受液壓缸支反力P'的寬度， 臺肩a的高度約為1 2mm，內凹槽底部為錐形，錐形凹槽的水平夾角a為 15° —20° ，寬度為b中間環在制動正壓力P與支反力P'的作用下產，變， 寬度b越大應變越大，支反力精度越高。成對排列的8個應變片7-l傾斜對 稱設在錐形凹槽內，傾斜對稱設置的多個應變片7-1的導線7-2從錐形凹槽 的底部引出。
圖3所示，為現有帶有碟簧卡環5的提升機和輸送機的盤式制動器的改 裝實例。它包括制動盤1、與制動盤1相連的閘瓦組件2、設在閘瓦組件2 內的碟簧3和與閘瓦組件2連為一體的液壓缸6，碟簧3的前端部設有直徑 為d的碟簧卡環5。在液壓缸6與碟簧3之間用由盤體7和設在盤體7內成 對排列的多個應變片7-1構成的碟簧座傳感器替換原有的碟簧座4，不改變 原有盤式制動器的任何尺寸，使盤體7的內孔直徑D大於碟簧卡環5外徑d。 由於碟簧座傳感器的內徑D要求比碟簧卡環5的外徑要d大，使得碟簧座傳 感器的中間環b的尺寸較小，為了保證有較高的測量精度，中間環b徑向尺寸段制 成錐形凹槽狀，在錐形槽的兩邊邊上各貼應變片7-1四片，共八片，在兩個 斜槽周邊上各均勻貼應變片7-1四片共八片，應變片上受徑向彎曲和軸向剪 切的複合應力，複合應變值與所受力P和P'成正比，這樣可達到即使中間 環的尺寸b較小測量精度也較高，並由引出線7-2輸出，由此得出制動正壓 力P值。
權利要求1. 一種用於盤式制動器監測制動正壓力的碟簧座傳感器，其特徵在於它由開有內孔直徑(D)大於碟簧卡環(5)外徑(d)的盤體(7)和設在盤體(7)內成對排列的多個應變片(7-1)構成；盤體(7)靠液壓缸(6)一側端面設有承受碟簧制動正壓力P的臺肩，盤體(7)靠碟簧(3)一側設有呈階梯狀的內外凹槽，外凹槽與碟簧(3)相配合，內凹槽底部為錐形，成對排列的多個應變片(7-1)傾斜對稱設在錐形凹槽內。
2. 根據權利要求1所述的用於盤式制動器監測制動正壓力的碟簧座傳感 器，其特徵在於所述傾斜對稱排列的多個應變片為8片。
3. 根據權利要求1所述的用於盤式制動器監測制動正壓力的碟簧座傳感 器，其特徵在於所述錐形凹槽的水平夾角a為15° —20° 。
專利摘要一種用於盤式制動器監測制動正壓力的碟簧座傳感器，由開有內孔直徑大於碟簧卡環外徑的盤體和設在盤體內成對排列的多個應變片構成；盤體靠液壓缸一側端面設有碟簧制動正壓力P的臺肩，盤體靠碟簧一側設有呈階梯狀的內外凹槽，外凹槽與碟簧相配合，內凹槽底部為錐形，成對排列的多個應變片傾斜對稱設在錐形凹槽內。其中碟簧座傳感器與現有制動器原有碟簧座安裝尺寸相同，現場可直接更換，利用現有的礦井提升機盤式制動器結構的有限空間，不需改變現有制動器原有性能參數和其它零件的結構尺寸，即可達到直接監測制動正壓力，大大提高了提升機盤式制動器的可靠性。其結構簡單，安裝維修方便，測量精度高，具有廣泛的實用性。
文檔編號B66D5/14GK201288041SQ20082016168
公開日2009年8月12日 申請日期2008年10月10日 優先權日2008年10月10日
發明者正 孫, 張曉光, 徐桂雲, 李國慶, 馬慶林 申請人:中國礦業大學