一种座式传感器监测制动正压力的盘式制动器及其监测方法

技术领域

本发明涉及一种座式传感器监测制动正压力的盘式制动器，尤其适用于矿井提升机和带式输送机的盘式制动器制动正压力的监测，也适用于其它盘式制动器制动正压力的监测。

背景技术

专利号为ZL2008 10155642.3公开的用于盘式制动器监测制动正压力的碟簧座传感器，碟簧座传感器盘体监测的是碟簧变形产生的碟簧力，不等于闸瓦组件压到闸盘的制动正压力，从开闸状态油压降到残余油压后，闸瓦组件在碟簧力作用下向右移动压向闸盘的制动过程中，碟簧力要克服碟簧孔、液压缸和密封圈、后盖和密封圈、制动闸座共同作用在闸瓦组件的四处摩擦力和作用在活塞上的残余油压力后，最终削减到闸瓦组件压到闸盘上的最终端的制动正压力，显然碟簧力大于制动正压力，制动正压力不等于碟簧力，该专利把碟簧座传感器盘体监测的碟簧力误作为制动正压力，并作为诊断故障的依据，隐患很大，已安装碟簧座传感器盘体的提升机盘式制动器，虽然监测的碟簧力大于等于制动正压力的许用值，但出现过制动失灵的事故，例如某矿斜井提升机盘式制动器，应该用内孔直径72mm的碟簧，但错用了内孔直径71mm的碟簧，制动过程中碟簧孔作用在闸瓦组件的摩擦力大于碟簧力，出现了碟簧力未推动闸瓦组件向右移动的卡死故障，闸瓦未压到闸盘制动正压力为零，制动失灵导致了斜井提升机跑车的重大事故，但碟簧座传感器盘体监测的碟簧力等于碟簧孔作用在闸瓦组件上的摩擦力，很大不等于零，没有监测出制动正压力为零的重大故障，碟簧座传感器盘体监测的是碟簧力，而不是闸瓦压到闸盘上的制动正压力，不能监测制动正压力不足的故障，监测的碟簧力是无效的。

敞闸开车时，闸瓦离开闸盘保持一定的闸间隙，制动正压力应为零，但碟簧力等于敞闸的工作油压力，碟簧座传感器盘体监测的碟簧力不能诊断敞闸开车时闸打不开故障。

由此说明，应监测闸瓦压到闸盘上的制动正压力才是有效的，为此发明监测闸瓦压到闸盘上制动正压力的盘式制动器。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对已有技术中的不足之处，提供一种座式传感器监测闸瓦压到闸盘上制动正压力的制动器及其监测方法。

技术方案：本发明的一种座式传感器监测制动正压力的盘式制动器，包括：闸盘、闸瓦、筒体、制动器座、碟簧组、液压缸、密封圈一、活塞、密封圈二、调节螺钉、后盖、螺钉三和衬板，所述筒体一侧动配合套装在制动器座上，与活塞相连，另一侧连接有座式制动正压力传感器，所述的座式制动正压力传感器为的阶梯圆盘，阶梯圆盘两端面外圆周上对称开有左环形凹槽和右环形凹槽，左环形凹槽或右环形凹槽内设有由信号线连接的多个应变片，左环形凹槽和右环形凹槽相对处的圆盘截面厚度为5-10mm，阶梯圆盘左侧的内端面略高于外端座面，右侧的内端面略低于外端面，座式制动正压力传感器右侧的外端面与衬板固定连接在一起，所述衬板与闸瓦经燕尾槽连接为一体。

所述的多个应变片为4-8片，均匀分布在左环形凹槽或右环形凹槽底部的圆环上。

所述的筒体为一管体，与筒体相连的座式制动正压力传感器中部依次开有外孔、中孔和内孔，筒体内设有与筒体在同一轴线上的T形连杆，碟簧组套装在T形连杆上，T形连杆的前部穿过座式制动正压力传感器的中孔与活塞扣合连接，并经螺钉三固定，T形连杆的尾部与座式制动正压力传感器的外孔相配合并固定连接，座式制动正压力传感器的内孔套扣在筒体的外端面，并经螺钉固定。

所述的筒体为一带有中心柱的平底套筒，平底套筒与座式制动正压力传感器为一体结构，座式制动正压力传感器位于平底套筒的底部，与衬板固定连接的端面略高于平底套筒的底端面，碟簧组套装在平底套筒内，平底套筒内的中心柱头部与活塞扣合连接，并经螺钉三固定。

所述的筒体为一带有中心柱的凸底套筒，与筒体相连的座式制动正压力传感器中部开有外孔和内孔，座式制动正压力传感器的内孔套装在筒体的凸底上，并经螺钉固定，座式制动正压力传感器的外圆端面扣合在衬板的连接套内，并经螺钉固定，碟簧组套装在凸底套筒内，凸底套筒内的中心柱头部与活塞扣合连接，并经螺钉三固定。

使用上述一种座式传感器监测制动正压力的盘式制动器的监测方法，制动时，座式制动正压力传感器的左右环形凹槽底部圆环在F

开闸过程：由合闸制动状态油压升到工作油压后，作用在活塞上的工作油压力克服碟簧组压缩变形产生的碟簧力和四处摩擦力的合力将碟簧组继续压缩，使闸瓦左移离开闸盘，并保持通过调节螺钉调定小于2mm的闸间隙；

开车前监测过程：通过座式制动正压力传感器监测制动正压力F

开闸状态监测过程，闸盘旋转提升机开车，同时座式制动正压力传感器监测制动正压力F

制动过程，从开闸状态油压降到残余油压后，碟簧组压缩变形产生的碟簧力克服作用在活塞上的残余油压力和四处摩擦力的合力推动闸瓦右移压紧闸盘，实现合闸制动；

制动结束再开闸前的监测过程，座式制动正压力传感器监测制动正压力F

循环上述过程，完成实时监测制动正压力F

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明的制动器是能够准确监测闸瓦压到闸盘上的制动正压力F

附图说明

图1是本发明实施例一的座式传感器监测制动正压力的盘式制动器合闸制动状态结构图。

图2是本发明实施例一的座式传感器监测制动正压力的盘式制动器开闸开车状态结构图。

图3是本发明实施例二的座式传感器监测制动正压力的盘式制动器合闸制动状态结构图。

图4是本发明实施例二的座式传感器监测制动正压力的盘式制动器开闸开车状态结构图。

图5是本发明实施例三的座式传感器监测制动正压力的盘式制动器合闸制动状态结构图。

图6是本发明实施例三的座式传感器监测制动正压力的盘式制动器开闸开车状态结构图。

图中：1—闸盘；2—闸瓦；3—螺钉一；4—螺钉二；5—座式制动正压力传感器；5-1—应变片；5-2—信号线；6—键一；7—键二；8—筒体；9—制动器座；10—碟簧组；11—液压缸；12—密封圈一；13—活塞；14—密封圈二；15—调节螺钉；16—后盖；17—螺钉三；18—T形连杆；19—螺钉四；20—衬板；21—导向键。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述：

本发明的座式传感器监测制动正压力的盘式制动器的监测方法，制动时，座式制动正压力传感器5的左右环形凹槽底部圆环在F

开闸过程：由合闸制动状态油压升到工作油压后，作用在活塞13上的工作油压力克服碟簧组10压缩变形产生的碟簧力和四处摩擦力的合力将碟簧组10继续压缩，使闸瓦2左移离开闸盘1，并保持通过调节螺钉15调定小于2mm的闸间隙；

开车前监测过程：通过座式制动正压力传感器5监测制动正压力F

开闸状态监测过程，闸盘1旋转提升机开车，同时座式制动正压力传感器5监测制动正压力F

制动过程，从开闸状态油压降到残余油压后，碟簧组10压缩变形产生的碟簧力克服作用在活塞13上的残余油压力和四处摩擦力的合力推动闸瓦2右移压紧闸盘1，实现合闸制动；

制动结束再开闸前的监测过程，座式制动正压力传感器5监测制动正压力F

循环上述过程，完成实时监测制动正压力F

所述制动正压力的许用值，根据《煤炭安全规程》第426条规定，制动装置产生的制动力矩与实际提升最大载荷旋转力矩之比不得小于3，取制动力矩等于实际提升最大载荷旋转力矩的3倍，制动力矩除以摩擦系数和制动半径为制动正压力的许用值。

实施例一、如图1图2所示的一种座式传感器监测制动正压力的盘式制动器，主要由闸盘1、闸瓦2、筒体8、制动器座9、碟簧组10、液压缸11、密封圈一12、活塞13、密封圈二14、调节螺钉15、后盖16、螺钉三17、T形连杆18和衬板20构成，所述筒体8一侧动配合套装在制动器座9上，配合处设有导向键21，与活塞13相连，另一侧连接有座式制动正压力传感器5，所述的座式制动正压力传感器5为的阶梯圆盘，阶梯圆盘两端面外圆周上对称开有左环形凹槽和右环形凹槽，所述的左环形凹槽底部圆环上设有由信号线5-2连接的多个应变片5-1，应变信号通过信号线5-2输出。所述的多个应变片5-1为4-8片，均匀分布在左环形凹槽或右环形凹槽底部的圆环上。左环形凹槽和右环形凹槽相对处的圆盘截面厚度不小于多少5mm，根据圆盘直径大小，取值5-10mm。阶梯圆盘左侧的内端面略高于外端座面，右侧的内端面略低于外端面，座式制动正压力传感器5右侧的外端面与衬板20经螺钉一3固定连接在一起，所述衬板20与闸瓦2经燕尾槽连接为一体。座式制动正压力传感器5与闸瓦2连接为同一构件，监测闸盘1对闸瓦2施加制动正压力F

实施二、如图3图4所示的一种座式传感器监测制动正压力的盘式制动器，主体结构与实施例一基本相同，相同之处略。不同之处：所述的筒体8为一带有中心柱的平底套筒，平底套筒与座式制动正压力传感器5为一体结构，座式制动正压力传感器5位于平底套筒的底部，与衬板20固定连接的端面略高于平底套筒的底端面，碟簧组10套装在平底套筒内，平底套筒内的中心柱头部与活塞13扣合连接，并经螺钉三17固定。制动时，右环形凹槽外圆环端面承受闸盘1通过闸瓦2、衬板20作用的制动正压力F

实施例三、如图5图6所示的一种座式传感器监测制动正压力的盘式制动器，主体结构与实施例一基本相同，相同之处略。不同之处：所述的筒体8为一带有中心柱的凸底套筒，与筒体8相连的座式制动正压力传感器5中部开有外孔和内孔，座式制动正压力传感器5的内孔套装在筒体8的凸底上，并经螺钉固定，座式制动正压力传感器5的外圆端面扣合在衬板20的连接套内，并经螺钉固定，碟簧组10套装在凸底套筒内，凸底套筒内的中心柱头部与活塞13扣合连接，并经螺钉三17固定。制动时，右环形凹槽外圆环端面承受闸盘1通过闸瓦2、衬板20作用的制动正压力F