[實(shí)用新型]用于盤式制動(dòng)器監(jiān)測(cè)制動(dòng)正壓力的碟簧座傳感器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820161683.9
• 申請(qǐng)日: 2008-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN201288041Y
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李國慶;馬慶林;張曉光;徐桂云;孫正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B66D5/14
• 分類號(hào): B66D5/14;B66D5/28;B66B19/06
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 唐惠芬

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種碟簧座傳感器，尤其是一種用于提升機(jī)的盤式制動(dòng)器監(jiān)測(cè)制動(dòng)正壓力的碟簧座傳感器。

背景技術(shù)

礦井提升機(jī)是煤礦生產(chǎn)的“咽喉”，它的安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)直接關(guān)系到礦工的生命安全和礦井的安全生產(chǎn)。制動(dòng)器的制動(dòng)性能對(duì)提升機(jī)的安全起著決定性的作用，因制動(dòng)失靈導(dǎo)致的提升機(jī)墜入井底及沖上天輪的重大事故時(shí)有發(fā)生。圖1所示是目前國內(nèi)外礦井提升機(jī)常用的一種帶碟簧卡環(huán)的盤式制動(dòng)器，它由制動(dòng)盤1、與制動(dòng)盤1相連的閘瓦組件2、設(shè)在閘瓦組件2內(nèi)的碟簧3和與閘瓦組件2連為一體的液壓缸6構(gòu)成，液壓缸6與碟簧3之間設(shè)有碟簧座4，設(shè)在閘瓦組件2內(nèi)的碟簧3的前端部設(shè)有直徑為d的碟簧卡環(huán)5。制動(dòng)時(shí)油壓為零，通過碟簧3產(chǎn)生制動(dòng)正壓力將閘瓦組件2前移閘住制動(dòng)盤1實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，松閘時(shí)高壓油使閘瓦組件2后移離開制動(dòng)盤1并保持一定的閘間隙，使提升機(jī)運(yùn)行。從制動(dòng)器動(dòng)作過程看，碟簧3是實(shí)現(xiàn)制動(dòng)最關(guān)鍵的零件之一，若碟簧片疲勞會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)正壓力減小，若碟簧片斷裂會(huì)使閘瓦組件2在液壓缸中卡死不能松閘，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致閘瓦嚴(yán)重磨損，以及導(dǎo)致提升機(jī)滾筒軸向移動(dòng)，影響提升機(jī)制動(dòng)性能和提升性能，若直接在線監(jiān)測(cè)制動(dòng)正壓力可及時(shí)發(fā)現(xiàn)碟簧片疲勞和斷裂。制動(dòng)器制動(dòng)取決于制動(dòng)力矩的值，制動(dòng)正壓力乘上摩擦系數(shù)和制動(dòng)半徑即得到制動(dòng)力矩，若在線監(jiān)測(cè)制動(dòng)正壓力就能在線監(jiān)測(cè)制動(dòng)力矩，可大大提高制動(dòng)器制動(dòng)的可靠性。圖1所示的已有制動(dòng)器結(jié)構(gòu)雖然對(duì)提升機(jī)具有很好制動(dòng)的效果，但它沒有直接監(jiān)測(cè)制動(dòng)正壓力的功能，只是通過在線監(jiān)測(cè)閘瓦組件2和制動(dòng)盤1之間的閘間隙來間接地反映制動(dòng)情況，制動(dòng)力矩只能在提升機(jī)不工作時(shí)才能進(jìn)行測(cè)量，因此要保證制動(dòng)器的正常運(yùn)行，在線監(jiān)測(cè)制動(dòng)正壓力是現(xiàn)場(chǎng)迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服已有技術(shù)的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在線監(jiān)測(cè)制動(dòng)力矩，可靠性高的用于盤式制動(dòng)器監(jiān)測(cè)制動(dòng)正壓力的碟簧座傳感器。

本實(shí)用新型的用于盤式制動(dòng)器監(jiān)測(cè)制動(dòng)正壓力的碟簧座傳感器，由開有內(nèi)孔直徑大于碟簧卡環(huán)外徑的盤體和設(shè)在盤體內(nèi)成對(duì)排列的多個(gè)應(yīng)變片構(gòu)成；盤體靠液壓缸一側(cè)端面設(shè)有碟簧制動(dòng)正壓力P的臺(tái)肩，盤體靠碟簧一側(cè)設(shè)有呈階梯狀的內(nèi)外凹槽，外凹槽與碟簧相配合，內(nèi)凹槽底部為錐形，成對(duì)排列的多個(gè)應(yīng)變片傾斜對(duì)稱設(shè)在錐形凹槽內(nèi)。

所述傾斜對(duì)稱排列的多個(gè)應(yīng)變片為8片；所述錐形凹槽的水平夾角α為15°～20°。

本實(shí)用新型的碟簧座傳感器，適用于提升機(jī)和輸送機(jī)帶碟簧卡環(huán)的的盤式制動(dòng)器，利用現(xiàn)有的礦井提升機(jī)盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的有限空間，與原有碟簧座安裝尺寸相同，現(xiàn)場(chǎng)可直接更換，不需改變現(xiàn)有制動(dòng)器原有性能參數(shù)和其它零件的結(jié)構(gòu)尺寸，即可達(dá)到直接監(jiān)測(cè)制動(dòng)正壓力，將制動(dòng)正壓力乘上摩擦系數(shù)和制動(dòng)半徑是制動(dòng)力矩，就能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力矩的在線監(jiān)測(cè)，大大提高了提升機(jī)盤式制動(dòng)器的可靠性。由于可在線直接監(jiān)測(cè)盤式制動(dòng)器的制動(dòng)正壓力，因此可判斷碟簧疲勞和斷裂情況，確保施加制動(dòng)正壓力的碟簧完好，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維修方便，測(cè)量精度高，具有廣泛的實(shí)用性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有提升機(jī)盤式制動(dòng)器示結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型的碟簧座傳感器結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實(shí)用新型的碟簧座傳感器安裝結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1—制動(dòng)盤；2—閘瓦組件；3—碟簧；4—碟簧座；5—碟簧卡環(huán)；6—液壓缸；7—盤體，7—1—應(yīng)變片，D—盤體內(nèi)孔直徑，d—碟簧卡環(huán)外徑，α—錐形凹槽的水平夾角，P—碟簧制動(dòng)正壓力，P′—液壓缸支反力。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述：

圖2所示，碟簧座傳感器由盤體7和設(shè)在盤體7內(nèi)成對(duì)排列的多個(gè)應(yīng)變片7-1構(gòu)成。盤體7是一個(gè)薄厚不等的圓環(huán)應(yīng)變梁，按厚度和受力不同分成三環(huán)，大環(huán)c支承在碟簧4的大徑上，小環(huán)a支承在液壓缸7上。大環(huán)c較厚承受碟簧3產(chǎn)生的制動(dòng)正壓力P，小環(huán)a也較厚承受液壓缸7的支反力P′，中間環(huán)b較薄，中間環(huán)b在制動(dòng)正壓力P與支反力P′的作用下產(chǎn)生應(yīng)變。盤體7上開有直徑D大于碟簧卡環(huán)5外徑d的內(nèi)孔，盤體7靠液壓缸6一側(cè)端面設(shè)有承受碟簧制動(dòng)正壓力P的臺(tái)肩c；盤體7靠碟簧3一側(cè)開有呈階梯狀的兩個(gè)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(tái)肩a的高度約為1～2mm，內(nèi)凹槽底部為錐形，錐形凹槽的水平夾角α為15°—20°，寬度為b中間環(huán)在制動(dòng)正壓力P與支反力P′的作用下產(chǎn)生應(yīng)變，寬度b越大應(yīng)變?cè)酱螅Х戳仍礁摺３蓪?duì)排列的8個(gè)應(yīng)變片7-1傾斜對(duì)稱設(shè)在錐形凹槽內(nèi)，傾斜對(duì)稱設(shè)置的多個(gè)應(yīng)變片7-1的導(dǎo)線7-2從錐形凹槽的底部引出。

圖3所示，為現(xiàn)有帶有碟簧卡環(huán)5的提升機(jī)和輸送機(jī)的盤式制動(dòng)器的改裝實(shí)例。它包括制動(dòng)盤1、與制動(dòng)盤1相連的閘瓦組件2、設(shè)在閘瓦組件2內(nèi)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(shè)有直徑為d的碟簧卡環(huán)5。在液壓缸6與碟簧3之間用由盤體7和設(shè)在盤體7內(nèi)成對(duì)排列的多個(gè)應(yīng)變片7-1構(gòu)成的碟簧座傳感器替換原有的碟簧座4，不改變?cè)斜P式制動(dòng)器的任何尺寸，使盤體7的內(nèi)孔直徑D大于碟簧卡環(huán)5外徑d。由于碟簧座傳感器的內(nèi)徑D要求比碟簧卡環(huán)5的外徑要d大，使得碟簧座傳感器的中間環(huán)b的尺寸較小，為了保證有較高的測(cè)量精度，中間環(huán)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(yīng)變片7-1四片，共八片，在兩個(gè)斜槽周邊上各均勻貼應(yīng)變片7-1四片共八片，應(yīng)變片上受徑向彎曲和軸向剪切的復(fù)合應(yīng)力，復(fù)合應(yīng)變值與所受力P和P′成正比，這樣可達(dá)到即使中間環(huán)的尺寸b較小測(cè)量精度也較高，并由引出線7-2輸出，由此得出制動(dòng)正壓力P值。