[發明專利]一種圓柱傳感器監測制動正壓力的盤式制動器及監測方法

在審

• 申請號: 202110421783.0
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113048168A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 宋金旺;王利棟;范明棟;鄭孝;賈清華;劉軼;李漢;楊興樂;孔慶宇;李浩然;王鵬;樊瑞敏;成佳頤;徐桂云;張曉光
• 申請（專利權）人: 晉能控股煤業集團有限公司;徐州大恒測控技術有限公司
• 主分類號: F16D65/092
• 分類號: F16D65/092;F16D65/18;F16D66/00;F16D121/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 張聯群

1.一種圓柱傳感器監測制動正壓力的盤式制動器，包括：閘盤(1)、閘瓦(2)、制動正壓力傳感器(3)、筒體(4)、碟簧組(5)、制動器座(8)、液壓缸(9)、密封圈一(10)、活塞(11)、調節螺釘(12)、密封圈二(14)和后蓋(15)，其特征在于：所述的制動正壓力傳感器(3)由底座、凸臺和圓柱構成，截面呈土字形，制動正壓力傳感器(3)的底座右端面與閘瓦(2)連接在一起，承受閘盤(1)作用在閘瓦(2)上的制動正壓力F₁，制動正壓力傳感器(3)的凸臺穿過筒體(4)內孔，凸臺與筒體(4)內孔靜配合，凸臺托住筒體(4)內孔底部，承受筒體(4)內孔底部碟簧組(5)施加的碟簧力、摩擦力和油壓力的合力F₂，所述的筒體(4)底部端面與制動正壓力傳感器(3)的底座左端面之間留有間隙△，筒體(4)與制動器座(8)的孔動配合；制動正壓力傳感器(3)的圓柱一端穿過活塞(11)，通過螺母(13)固定；制動正壓力傳感器(3)的底座與凸臺之間的圓柱表面上貼有壓力應變片(3-1)，壓力應變片(3-1)與伸出制動正壓力傳感器(3)外的的信號線(3-2)相連，實時將應變片(3-1)監測制動正壓力F₁的信號輸出。

2.根據權利要求1所述的圓柱傳感器監測制動正壓力的盤式制動器，其特征在于：所述的筒體(4)底部端面與制動正壓力傳感器(3)底座之間的間隙△為2mm。

3.根據權利要求1所述的圓柱傳感器監測制動正壓力的盤式制動器，其特征在于：所述制動正壓力傳感器(3)的底座與凸臺之間的圓柱表面上貼的壓力應變片(3-1)為2-4個。

4.根據權利要求1或3所述的圓柱傳感器監測制動正壓力的盤式制動器，其特征在于：所述制動正壓力傳感器(3)的底座為與圓柱連為一體、直接與閘瓦(2)通過燕尾槽形式連接在一起的盤形結構。

5.根據權利要求1所述圓柱傳感器監測制動正壓力的盤式制動器的制動正壓力方法，其特征在于：將監測閘瓦施加到閘盤的制動正壓力作為診斷故障和給出控制指令的依據，實時監測制動正壓力達到盤式制動器可靠運行，具體過程如下：

盤式制動器制動時：閘盤(1)對閘瓦(2)施加制動正壓力F₁，制動正壓力F₁經過閘瓦(2)作用于制動正壓力傳感器(3)的底座上，筒體(4)對制動正壓力傳感器(3)的凸臺施加壓力F₂，制動正壓力傳感器(3)的底座與凸臺之間的圓柱上受到制動正壓力F₁和筒體(4)施加壓力F₂兩個力的作用，兩個力大小相等、方向相反，即F₁＝-F₂，底座與凸臺之間圓柱在制動正壓力F₁和施加壓力F₂作用下產生壓縮變形，變形量與制動正壓力F₁成正比；

開閘過程：盤式制動器處于合閘制動狀態，作用在活塞(11)上的油壓力克服碟簧組(5)壓縮變形產生的碟簧力，以及碟簧組(5)、制動器座(8)、液壓缸(9)和密封圈一(10)、后蓋(15)和密封圈二(14)四處共同作用在筒體(4)和活塞(11)上的摩擦力之和將碟簧組(5)繼續壓縮，使閘瓦(2)向左移離開閘盤(1)，并保持通過調節螺釘(12)調定小于2mm的閘間隙；

開車前監測過程：通過制動正壓力傳感器(3)監測制動正壓力F₁，若制動正壓力F₁＝0，表明無故障，則允許開車；若制動正壓力F₁≠0，診斷閘打不開故障，則不允許開車，消除故障后方可開車；

監測無故障后，保持開閘狀態開車過程，閘盤(1)旋轉提升機開車，同時制動正壓力傳感器(3)監測制動正壓力F₁，當制動正壓力F₁≠0時，診斷閘施閘故障，及時報警和啟用安全制動，消除故障后再次允許開車；

制動過程中，卸載液壓缸(9)的液壓油油壓力到殘壓，殘壓值小于0.5MPa，碟簧力克服作用在活塞(11)上的油壓力，以及碟簧組(5)、制動器座(8)、液壓缸(9)和密封圈一(10)、后蓋(15)和密封圈二(14)四處共同作用在筒體(4)和活塞(11)上的摩擦力之和，推動閘瓦(2)右移動壓緊閘盤(1)，實現合閘制動；

循環上述過程，完成實時監測制動正壓力達到盤式制動器可靠運行。

6.根據權利要求5所述的制動正壓力方法，其特征在于：再次開閘時，制動正壓力傳感器(3)監測制動正壓力F₁，如果制動正壓力F₁大于等于制動正壓力的許用值，則允許下次開車；如果制動正壓力F₁小于制動正壓力的許用值，診斷制動正壓力不足故障，則報警并閉鎖下次開車，消除故障隱患后再進行開閘。