基于AMESim的某升船机制动系统仿真分析.pdf

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1、２０１６年４月机床与液压Ａｐｒ?２０１６第４４卷第８期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４４Ｎｏ?８ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１６?０８?０２１基于ＡＭＥＳｉｍ的某升船机制动系统仿真分析温良，倪佳（杭州国电机械设计研究院有限公司，浙江杭州３１００３０）摘要：以某升船机制动系统为研究对象，应用ＡＭＥＳｉｍ软件对制动器液压系统进行建模并仿真，研究影响制动器松闸、上闸动作同步的因素，给出不同的碟簧刚度、液压管路长度、管路通径下的试验仿真曲线。仿真结果表

2、明：该系统可实现多制动器同步性，与实际结果相符。关键词：升船机；制动器；同步；ＡＭＥＳｉｍ仿真中图分类号：ＴＨ１３７文献标志码：Ｂ文章编号：１００１－３８８１（２０１６）０８－０６６－３ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎＢｒａｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍｏｆａＳｈｉｐｌｉｆｔＢａｓｅｄｏｎＡＭＥＳｉｍＷＥＮＬｉａｎｇ，ＮＩＪｉａ（ＳｔａｔｅＰｏｗｅｒＭａｃｈｉｎｅｒｙＲｅｓｅａｒｃｈ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ，ＨａｎｇｚｈｏｕＺｈｅｊｉａｎｇ３１００３０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｂｒａ

3、ｋｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆａｓｈｉｐｌｉｆｔｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｂｒａｋｉｎｇｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｙｓｔｅｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｂｕｉｌｔｂｙｕｓｉｎｇＡＭＥＳｉｍａｎｄｔｈｅｍｏｄｅｌｗａｓｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｗｈｉｃｈｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｂｒａｋｅｏｎｏｒｌｏｏｓｅ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｓｗｅｒｅｇｏｔｔｅｎｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｓｃｓｐｒｉｎｇｓｔｉｆｆｎｅｓｓ，ｈｙ

4、ｄｒａｕｌｉｃｐｉｐｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｓｉｚｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｂｒａｋｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｒｅａｌ⁃ｉｚｅｔｈｅｍｕｌｔｉ⁃ｂｒａｋｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ，ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌｒｅｓｕｌｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｈｉｐｌｉｆｔ；Ｂｒａｋｅ；Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ；ＡＭＥＳｉｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ某水电站通航建筑物为全平衡钢丝卷扬提升式升后，推动活塞压缩碟形弹簧，使摩擦片与制动盘脱离船机。安全制动系统是升船机主提升机的关键设备，

5、接触，制动器松闸；当油压下降时，弹簧的压力得到其工作性能对升船机的安全运行起着极其重要的影释放，制动力逐渐增加，油压下降到０时，制动器的响［１－２］。升船机的主提升机由４套卷扬机（含８个提［５］制动力达到最大。制动系统原理图如图１所示。升卷筒及８个安全卷筒）和４套静平衡滑轮组组成，并通过高、低速减速器、同步轴系统将主提升机连成一个矩形的封闭的传动系统。制动器可以实现船厢正常上闸制动、正常起动松闸和事故工况紧急制动功能。为避免主提升机在起动或制动过程中的不均匀载荷，要求同类的所有制动器上闸与松闸的时间

6、尽量一［３］致，即有较高的同步性，制动系统总体设计要求所有制动器动作最大时间偏差在０?５ｓ内。文中针对制动系统进行了仿真分析，尤其研究了多制动器同步性能。１制动系统组成及其工作原理主提升机制动系统由１００对盘式制动器（４个工作制动器、４０对驻车制动器及５６对安全制动器，其中每个提升卷筒有５对驻车制动器，安全卷筒有７对制动器）、１套液压泵站及管路组成，全套设备由法国西姆公司设计提供。工作制动器型号为法国西姆公司生产的ＳＨＤ５，驻车、安全制动器型号均为ＳＨ３２。图１制动系统原理图盘式制动器主要由单作用油

7、缸、碟形弹簧、制动头、制动器工作原理：电磁球阀５得电后，溢流阀６摩擦片、行程磨损检测装置等组成，上闸依靠碟簧产由卸荷阀变为系统的安全阀，油泵给蓄能器充压。泵［４］生制动力矩，通过压力油松闸。压力油进入油缸站工作要求３种不同的制动器单独顺序动作。主提升收稿日期：２０１５－０２－０４作者简介：温良（１９８５—），男，硕士，工程师，主要从事升船机液压系统方面的工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｅｎｌｉａｎｇｈｕｓｔ＠１６３?ｃｏｍ。第８期温良等：基于ＡＭＥＳｉｍ的某升船机制动系统仿真分析·６７·机正常工作时，电磁球阀

8、１８得电，４个工作制动器真步长为０?０１ｓ。得到５支制动器轴瓦与制动盘间隙松闸，蓄能器压力降低后油泵继续充压，随后电磁阀位移曲线，如图３所示。１０、１７得电，４０个驻车制动器或５６个安全制动器松闸，检测到所有制动器松闸信号后主提升机电机才开始工作。制动器油压由压力传感器１３、１６检测，压力不足时由蓄能器继续补充到位，确保松闸到位。主提升机停止工作需正常制动时，电磁球阀１８失电、２２得电，工作制动器泄压上闸。延时数秒后电磁阀１０、１７失电，驻车制动器和安全制动器泄压上闸