星形差动软启动用液粘制动器性能测试研究

摘要

目前国内外矿用带式输送机的软启动方法很多，调速型液力偶合器是我国大中型机械设备普遍采用的一种软启动传动装置，然而长期的理论研究和应用实践表明，调速型液力偶合器在软启动的功能和性能上远远无法满足要求。本文对常见软启动技术的工作原理及优缺点进行了综合比较之后，认为液体粘性离合器能实现带式输送机等设备的慢速、满载平稳启动，多电机的负载平衡，降低对电气及其它元部件的技术要求，提高矿用绞车和带式输送机的可靠性和使用寿命，因此，采用液粘调速离合器是当前矿井下软启动设备的最好选择。
　　 液粘调速离合器是液体粘性传动技术的应用，其传动机理基于牛顿内摩擦定律。本文基于液体粘性传动理论，介绍了液粘离合器的典型结构，并详细分析了其工作原理；针对星形差动软启动所配置的液粘制动器进行了深入的理论与工作特性分析；作者为了研究液体粘性调速离合器的实际工作效果，输出特性及工作机理，依据星形差动软启动装置的系统组成特点设计了整体实验测试方案，构建了实验系统，进行了液体粘性调速离合器综合性能试验及同步工况试验，实时跟踪记录软启动和软停车过程中实验系统的相应位置的扭矩、温度、转速、位移等参数，通过相应的公式转换，建立起实际动作下这些参数间的相互关系，从而明确理论上的工作原理和此产品的实际工作原理间的差异。通过具体的实验，针对星形差速减速器结合液粘制动器的软启动装置，具体分析了其综合工作性能并对液粘制动器的实际工作机理进行了深入的研究。
　　 本文的重点是在常州煤矿机械厂的实验经过及实验数据的处理和分析。研究结果表明在实现软启动的工作过程中，实验对象主要依靠主副摩擦片问的摩擦传递扭矩，起主导作用的是摩擦传动过程而非粘性摩擦传动过程。作者得出了能否实现粘性摩擦软启动取决于选用油品的粘度和摩擦片的表面粗糙度的结论，通过计算得出实现液体粘性传动起主导作用所需要油体的最低粘度，并具体推荐了两款能够实现粘性力矩软启动的具体用油，创造性的提出了判断系统能否实现粘性摩擦软启动的新方法。作者结合具体生产对于液粘调速离合器进行研究取得了一些成果，这些对于在实际生产中的应用具有很好的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 概述

1.1.1 带式输送机的发展历史

1.1.2 带式输送机的发展趋势

1.2 带式输送机软启动技术的分类与比较

1.2.1 软启动技术的分类

1.2.2 各种软启动性能比较

1.3 煤矿井下用软启动方案的选择

1.4 本研究的意义及主要研究内容

1.4.1 研究的意义

1.4.2 研究的主要内容

1.5 本研究的技术路线及难点

1.5.1 技术路线

1.5.2 难点

1.6 本章小节

第二章 液粘调速离合(制动)器工作原理及特性

2.1 液体粘性传动的定义和分类

2.2 液体粘性传动的工作原理

2.2.1 牛顿内摩擦定律

2.2.2 液体粘性调速离合器的摩擦特性

2.3 典型液粘调速离合器产品结构

2.3.1 结构说明

2.3.2 液体粘性调速离合器的工作原理

2.4 液体粘性调速离合器的工作特性

2.4.1 传动工况和转矩

2.4.2 调速特性及效率分析

2.4.3 油膜压力和流量计算

2.4.4 液粘离合器工作特性小结

2.5 液粘制动器的工作特性

2.5.1 工况和转矩

2.5.2 制动特性及效率分析

2.5.3 油膜压力和流量计算

2.6 本章小节

第三章 实验系统的整体设计及布置

3.1 实验的目的及目标

3.1.1 实验目的

3.1.2 实验目标

3.2 实验方案设计

3.2.1 性能实验

3.2.2 同步原理实验

3.3 实验现场设计、布置及说明

3.4 实验系统功能模块介绍与设计

3.4.1 实验加载系统

3.4.2 单片机控制系统

3.4.3 液压控制系统

3.4.4 数据采集监测系统

3.5 本章小节

第四章 实验过程及结果分析

4.1 实验基本条件

4.2 液体粘性调速离合器综合性能实验

4.2.1 综合性能实验A实验过程

4.2.2 综合性能实验A实验结果

4.2.3 综合性能实验A实验分析

4.2.4 综合性能实验B

4.2.5 综合性能实验B实验过程

4.2.6 综合性能实验B实验分析

4.2.7 综合性能实验结论

4.3 液体粘性调速离合器同步工况实验

4.3.1 粘温特性

4.3.2 同步实验过程

4.3.3 同步实验温度假设

4.3.4 同步实验结果

4.3.5 粘性制动器产品的理沦最大滑动摩擦扭矩计算

4.3.6 同步实验实验分析

4.4 本章小节

第五章 总结及展望

5.1 本论文的结论

5.2 待进一步研究和在实践中解决的问题

参考文献

致 谢

附 录