浅析带双制动器的载人绞车技术

浅析带双制动器的载人绞车技术

张斌槐

瑞曼机械制造（宁波）有限公司，浙江省宁波市315000

[摘要]

现有的绞车一般只设置一个制动器，制动器磨损快，而且制动可靠性低，双制动器作为载人绞车主要工作部件,其性能决定绞车整机可靠性通过对双制动器的同步制动，制动更加可靠、安全的带双制动器的载人绞车。

关键词：载人绞车，双制动器，方法，研究

引言

绞车是用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的轻小型起重设备，可单独使用，也可作起重、筑路和矿井提升等机械中的组成部件，因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用。主要运用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖。载人绞车主要应用于矿井、建筑物等场合的升降机、电梯等载人升降设备，为载人升降设备提供动力。由于载人升降设备对安全性、平稳性、可靠性的要求更高，因此载人绞车必须具备良好的制动性能。普通的绞车一般只设置一个制动器，制动器工作负荷大，磨损快，而且制动可靠性低，一旦失效，将严重影响绞车的运行安全，因此绞车，尤其是载人绞车需要在制动装置上进一步改进，以提高制动性能。

双制动器载人绞车具有多片式前端制动器和多片式末端制动器两个制动器,可对卷简进行同步双重制动,制动力更强,制动失效概率更低,制动效果比单个制动器更显著,因此制动更加可靠、安全,更能满足载人工况的高可靠性要求。

二、带双制动的载人绞车的整体设计

带双制动器的载人绞车，包括机架、卷筒和液压马达，卷筒转动连接在机架上，液压马达与卷筒传动连接，本载人绞车还包括多片式前端制动器和多片式末端制动器，多片式前端制动器和多片式末端制动器分设于卷筒两端，多片式前端制动器和多片式末端制动器与一液压控制装置的同一输出端连接。本载人绞车具有多片式前端制动器和多片式末端制动器两个制动器，可对卷筒进行双重制动，制动效果比单个制动器更显著，制动更为灵敏、迅速。由于对卷筒的制动力由两个制动器分担，每个制动器的负荷都可降低，减轻制动器的磨损，而且两个制动器由液压控制装置的同一输出端控制，可实现同步联动，可避免两个制动器分别控制时所产生的安全隐患。

多片式前端制动器包括壳体、连接轴、制动活塞和弹簧，制动活塞滑动连接于壳体围成的一活塞腔中，卷筒的前端设有一减速器总成，壳体固设于机架上，连接轴与液压马达及减速器总成传动连接，活塞腔的腔壁上设有多片平行且可轴向窜动的壳体环形制动片，壳体环形制动片在活塞腔的腔壁上周向固定，连接轴上设有多片平行且可轴向窜动的连接轴环形制动片，连接轴环形制动片在连接轴上周向固定，壳体环形制动片与连接轴环形制动片同轴且一一对应叠合，连接轴上固设有一弹簧挡板，弹簧抵接在弹簧挡板与制动活塞端面之间，减速器总成与固设于卷筒内壁的传动连接板固连，活塞腔中的制动活塞与壳体之间设有液压间隙，液压间隙与液压控制装置通过管道连通。

活塞腔的腔壁及连接轴上均设有轴向齿槽，壳体环形制动片的外缘、连接轴环形制动片内缘均设有卡齿，卡齿与轴向齿槽适配嵌合。通过此种配合结构，可以方便地实现壳体环形制动片、连接轴环形制动片分别在壳体、连接轴上的周向固定及轴向的有限移动。

制动活塞端面设有弹簧插孔，弹簧端部插接在弹簧插孔中。弹簧插孔可为弹簧提供定位结构，使弹簧保持位置，有效防止弹簧跑位、脱位。多片式前端制动器位于卷筒的腔体内。这样可使本带双制动器的载人绞车结构更为紧凑。

卷筒的后端设有支撑轴，支撑轴与卷筒固连且同轴，多片式末端制动器固连在机架上且同时与支撑轴转动连接。支撑轴具有更小的直径，更易与多片式末端制动器进行配合，通过多片式末端制动器对支撑轴的制动，就可实现多片式末端制动器对卷筒的制动。

多片式末端制动器包括制动器壳体、制动器连接轴、制动器制动活塞、碟形弹簧和端盖，制动器制动活塞滑动连接于制动器壳体围成的一制动器活塞腔中，壳体固设于机架上，制动器连接轴与支撑轴传动连接，制动器活塞腔的腔壁上设有多片平行且可轴向窜动的制动器壳体环形制动片，制动器壳体环形制动片在制动器活塞腔的腔壁上周向固定，制动器连接轴上设有多片平行且可轴向窜动的制动器连接轴环形制动片，制动器连接轴环形制动片在制动器连接轴上周向固定，制动器壳体环形制动片与制动器连接轴环形制动片同轴且一一对应叠合，碟形弹簧抵接在端盖与制动器制动活塞端面之间，制动器活塞腔中的制动器制动活塞与制动器壳体之间设有液压间隙，液压间隙与液压控制装置通过管道连通。多片式末端制动器的制动工作原理与多片式前端制动器类似。

液压控制装置包括集成化阀块，集成化阀块与一液压泵连接，集成化阀块通过液压管与多片式前端制动器和多片式末端制动器连接。集成化阀块可集中进行液压分配，自动导通液路，提高液压控制装置集成度和自动化水平。

四、具体实施方式

下面结合附图对本公司产品作进一步详细描述。

如图1、图2所示,带双制动器的载人绞车,包括机架6、卷简5和液压马达2,卷简5转动连接在机架6。上,液压马达与卷简5传动连接,本载人绞车还包括多片式前端制动器3和多片式末端制动器8,多片式前端制动器3和多片式末端制动器8分设于卷简5两端,多片式前端制动器3和多片式末端制动器8均与一液压控制装置的同一输出端连接。多片式前端制动器3包括壳体9、连接轴10、制动活塞11和弹簧12,制动活塞11滑动连接于壳体9围成的活塞腔13中,卷筒5的前端设有一减速器总成4,减速器总成4设于多片式前端制动器3与卷筒5之间,壳体9固设于机架6上,连接轴10与液压马达2及减速器总成4传动连接,活塞腔13的腔壁上设有十二片平行且可轴向窜动的壳体环形制动片,壳体环形制动片在活塞腔13的腔壁上周向固定,连接轴10上设有十二片平行且可轴向窜动的连接轴环形制动片,连接轴环形制动片在连接轴10上周向固定,壳体环形制动片与连接轴环形制动片同轴且一一对应叠合，连接轴10上固设有一弹簧挡板14,弹簧12抵接在弹簧挡板14与制动活塞11端面之间,减速。器总成4与焊接固设于卷筒5内壁的传动连接板21固连,活塞腔13中的制动活塞11与壳体9之间设有液压间隙22,液压间隙22与液压控制装置通过管道连通。活塞腔13的腔壁及连接轴10上均设有轴向齿槽,壳体环形制动片的外缘、连接轴环形制动片内缘均设有卡齿,卡齿与轴向齿槽适配嵌合。制动活塞11端面设有弹簧插孔,弹簧端部插接在弹簧插孔中。多片式前端制动器3位于卷简5的腔体内。卷简5的后端设有支撑轴7,支撑轴7与卷筒5固连且同轴,多片式末端制动器8固连在机架6上且同时与支撑轴7转动连接。多片式末端制动器8包括制动器壳体15、制动器连接轴16、制动器制动活塞17、碟形弹簧18和端盖19,制动器制动活塞17滑动连接于制动器壳体15围成的一制动器活塞腔20中,壳体9固设于机架6上,制动器连接轴16与支撑轴7传动连接,制动器活塞腔20的腔壁上设有二十一片平行且可轴向窜动的制动器壳体环形制动片,制动器壳体环形制动片在制动器活塞腔20的腔壁上周向固定,制动器连接轴16上设有二十一片平行且可轴向窜动的制动器连接轴环形制动片,制动器连接轴环形制动片在制动器连接轴16上周向固定,制动器壳体环形制动片与制动器连接轴环形制动片同轴且一一对应叠合,碟形弹簧18抵接在端盖19与制动器制动活塞17端面之间,制动器连接轴16端部中心设有一碟形弹簧放置孔，碟形弹簧18置于该碟形弹簧放置孔中。制动器活塞腔20中的制动器制动活塞17与制动器壳体15之间设有液压间隙22,液压间隙22与液压控制装置通过管道连通。液压控制装置包括集成化阀块1,集成化阀块1固定于液压马达2上，集成化阀块1与一液压泵连接,集成化阀块1通过液压管与多片式前端制动器3和多片式末端制动器8连接。通往多片式前端制动器3的液压管一端连接于集成化阀块1的一个输出口上,另一端与制动活塞11、壳体9之间的液压间隙连通。通往多片式末端制动器8的液压管23端连接于集成化阀块1上与多片式前端制动器3的液压管23相同的一个输出口上,另一端与制动器制动活塞17制动器壳体15之间的液压间隙连通。

制动活塞11与壳体9之间的液压间隙未导入液压时,弹簧12通过自身弹力推动制动活塞11压紧壳体环形制动片与连接轴环形制动片,产生摩擦力,摩擦力足够大时,可使壳体环形制动片与连接轴环形制动片间相对静止，由于壳体环形制动片随壳体9一起无法运动,因此连接轴10也因连接轴环形制动片牵掣而停止转动，从而实现对液压马达2、减速器总成4和卷筒5的制动;液压控制装置向该液压间隙导入液压时,可推动制动活塞11克服弹簧12的弹力移动,壳体环形制动片与连接轴环形制动片间的压力减小或消失,使得壳体环形制动片与连接轴环形制动片间的摩擦力也减小或消失,壳体环形制动片与连接轴环形制动片相互间恢复相对运动,解除制动。多片式末端制动器8的工作过程与多片式前端制动器3大致相同。

结语

我司对带双制动器的载人绞车的双制动系统进行了完整的设计以及操作说明,介绍了双制动的整体设计。双制动器制动效果比单个制动器更显著,因此制动更加可靠、安全,更能满足载人工况的高可靠性要求。

参考文献

[1]袁云生.几项安全防护措施在空压机上的应用.劳动保护科学技术,1989(3):31-32.

[2]方兵烈塔式起重机事故分析及安全防护措施[].建筑机械，1996(12):46-46.

[3]张开崇.浅析压力容器无损检测技术的选用及安全防护机电信息,2013(33):92-93.

[4]李富春.紧急制动及断气制动在装载机上的应用.工程机械,2004,35(11):19-20.

[5]汤铁军，李海峰.电动葫芦上升限位改进的研究科技创业家2012(16):187-187.

[6]向敬忠,袁志生,何凯冲床冲手事故的故障树分析.哈尔滨理工大学学报,1999,4(1):35-39.

[7]注鼎.工业用X射线探伤机的应用与防护措施.东方企业文化,2013,0(12S):258-258.

[8]王佃武仇卫建杨玮,丁永成一种自动卷电缆控制阀.液压与气动,2010(1):63-64.

[9]张广亚.机械式卷缆机.矿山机械,2002,30(2):63-63.

[10]朱光力.三坐标气动机械手气动控制回路设计.机械设计与制造，2003(2):61-62.