单轨吊制动车关键部件设计与分析.pdf

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1、·72·煤矿机电2017年第2期郑礼成．单轨吊制动车关键部件设计与分析[J]．煤矿机电，2017(2)：72_74．doi：lo．16545／j．cnki．cmet．2017．02．022单轨吊制动车关键部件设计与分析郑礼成(凯盛重工有限公司，安徽淮南232058)摘要：设计了一种超速自动保护的单轨吊制动车，对其核心单元进行了结构设计与选型计算，并运用Solidworks对制动摇臂、液压缸及弹簧座等关键部件进行了三维建模，并导入ANSYSWork—bench进行有限元分析，得到了在最不利工况下的应力及变形云图。通过静力分析结果观察，设计安全可靠，效果

2、良好，为单轨吊制动车的设计及应用提供了参考。关键词：单轨吊制动车；离心触发装置；液压缸；有限元分析中图分类号：TD524文献标识码：B文章编号：1001—0874(2017)02—0072一03DesignandAnalysisOfKeyCOmpOnentsBrakingCarfOrMOnOra¨VehlClezhengLicheng(TriumphHeavyIndustryco．，Ltd．，Huainan232058，China)Abstract：Anautomaticbrakingcarforoverspeedpmtectionofmonorai

3、lvehiclewasdesigned．Stmcturaldes培nandcalculationofitscoreunitwerecaIdedout．SolidWorkssoftwarewasappliedtobuild3Dmodelofbrakinga珊，hydrauliccylinderandspringseat，whichwereimponedintoANSYSWorkbenchtoconduct6niteelementanalysis．Thestressanddefb肌ationcloudpictureofthesekeycomponents

4、inthemostadverseconditionwereobtained．TheresultsshowthatthedesignissafeandreliableandproVidesareferencefordesignandapplicationofthebrakingcarformonorailvehicle．KeywOrds：brakingcarformonorailvehicle；centrifugaltrigger；hydmuliccylinder；6niteelementanalysis0引言单轨吊车悬挂在轨道上行驶，安装布置灵活，不

5、受巷道坡度起伏的影响，既可运物，又能运人，能够实现不经转载的直达运输，近年来其应用日益广泛‘1

6、。煤矿生产的发展对煤矿辅助运输系统提出了更高的要求。研发了一种在失控超速状态下自动刹车的新型单轨吊制动车，可应用于多种形式的单轨吊系统中。本文对单轨吊制动车的关键技术和核心元件进行了设计与分析，具有十分重要的参考价值。1关键技术及核心单元设计根据我国煤炭行业标准，单轨吊最高运行速度不大于2m／s，超过最高速度值的30％时应能自动紧急制动。2J。本文开发的制动车结构紧凑，主要由车架、行走车轮、限速器触发装置、执行机构和液压系统等组成，其关键技术是对行车速度进

7、行监测、判断，当达到设定值时利用离心力实施触发动作，通过执行机构以及液压油缸和制动弹簧的配合，驱动制动闸夹紧轨道腹板，实现超速制动保护¨J。1．1离心触发装置设计1．1．1结构原理新型离心释放触发装置是检测并实施超速制动保护的触发机构，主要由行走轮、轴、轴承、弹簧、转轮、滑块、定位板、调节螺钉等组成，如图1所示。行走轮吊挂在轨道上行走，通过轴将行车速度传递给与之连接的转轮，转轮里布置有滑块、拉伸弹簧及调2017年第2期煤矿机电·73·节螺钉等，当转轮转速超过设定值时，滑块在离心力的作用下拉动弹簧，甩出转轮实施触发。二j4jn1一转轮；2一离心滑块；3

8、一弹簧；4一螺钉；5一轴；6一行走轮图1离心释放触发装置结构示意图1．1．2拉伸弹簧设计HJ离心触发装置的转轮直径为100mm，圆柱离心滑块的设计质量为83g，质心距为30mm，当滑块向外发生位移10mm时，触发制动装置动作。1)单轨吊正常运行时，k。，=2m／s，则圆柱滑块的角速度为：∞2素2志。40rad／s(1)滑块的离心力：F，=m∞2r=3．984N(2)2)单轨吊超速30％状态时，运行速度y，=y×(1+30％)=2．6H∥s(3)滑块的角速度为：∞=鼍=撩_52rad／s(4)∞2i2而i2“确∥8L斗J当滑块位移达到10mm时，其离心

9、力F，=m∞2r=8．977N(5)两个拉伸弹簧同时受力，分别为P。=4．489N；P1=1．992N(6)