异形卡轨车安全制动系统设计与研究

摘要

我国矿井辅助运输系统的发展水平明显落后于采掘机械化水平。随着综采机械化的迅速发展和大、中型机械的大量使用，传统的小绞车、蓄电池电机车已无法适应煤矿井下辅助运输的需要，成为制约煤矿生产的主要因素之一。因此，井下辅助运输设备的研究势在必行。
　　异形轨道系统的研发成功，是矿井辅助运输设备的一次革命。其具备了大载荷、大坡度、运输车辆卡轨可靠、安全制动有保障、车辆在普通轨及异形轨上可连续运输不转载等优点。改变了井下辅助运输环节多，人员占用多，安全隐患多，效率低，机械化程度低，运输成本高等落后状况。但轨道车辆运输是安全事故的多发环节，在井下运输过程中，发生的钢丝绳断裂事故、脱轨事故、跑车事故和掉道事故都严重威胁着我们的人身安全和财产安全。所以，安全制动系统作为其重要组成部分，对异形卡轨车的安全可靠性和发展前景起着决定性作用。
　　本文对异形卡轨车安全制动系统进行了研究。分析了异形轨道运输成套装备的组成，对各种轨道车辆的结构和工作原理进行了研究，提出了制动系统的安全要求和技术参数。设计了异形轨液压—弹簧蓄能型的制动系统，设计了两种不同工作状态的液压缸，通过分析碟簧的负载特性得出了组合方式，计算并校核了液压缸参数，进行了有限元分析验证。根据液压系统的工作要求选取了液压元件，建立了液压系统原理图，并根据矿井防爆要求选取了摩擦片材料。分析了离心释放器的结构和原理，建立了离心释放器的受迫振动数学模型。利用ADAMS软件对离心释放器进行了建模和动力学仿真分析，给出了离心释放器行程开关的安装位置，建立了离心释放器超速动态响应工况，严格控制了离心释放器的空动时间。利用AMESim软件对液压制动系统进行了建模和仿真分析，模拟了供油过程和制动过程的液压系统完整动态响应工况。通过分析阀的不同参数对制动过程的影响，确保了液压系统制动性能的安全性和可靠性。

目录

声明

1 绪 论

1.1 研究背景

1.2 研究目的与意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本文主要研究工作

1.5 本章小结

2 异形轨卡轨车的组成及工作原理

2.1 异形轨道运输成套装备的组成

2.2 卡轨车安全制动要求

2.3 本章小结

3 安全制动车的设计与研究

3.1 安全制动车的技术参数

3.2 碟簧的设计计算

3.3 液压缸设计

3.4 液压元件选择

3.5 摩擦片选择

3.6 液压系统设计

3.7 本章小结

4 离心释放器的设计与计算

4.1 离心释放器原理与结构

4.2 ADAMS软件概述

4.3 离心释放器ADAMS建模

4.4 ADAMS仿真分析

4.5 本章小结

5 液压系统安全制动性能分析

5.1 AMESim简介

5.2 AMESim建模

5.3 AMESim仿真

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要成果

学位论文数据集