多盘湿式制动器液压系统 技术资料

失效安全型湿式多盘制动器设计引言：湿式多盘制动器是一种常见的制动装置，广泛应用于各种车辆和机械设备中。

为了保证制动系统的安全性和可靠性，同时为了防止在一些异常情况下制动器失效导致事故的发生，设计一种失效安全型湿式多盘制动器变得必要。

本文将重点介绍该制动器的设计原理、结构和工作过程，以及失效安全设计的具体实施方案。

一、设计原理：二、结构设计：失效安全型湿式多盘制动器主要由制动盘、摩擦板、驱动装置、液压系统和控制系统组成。

其中，制动盘是用来提供制动力的核心部件，摩擦板用来与制动盘受力，驱动装置用来施加压力，液压系统用来传递和调节压力，控制系统用来控制制动器的动作。

三、工作过程：1.初始状态下，制动器处于松开状态，制动盘与摩擦板之间无接触。

2.当需要进行制动时，控制系统发送制动信号，驱动装置开始施加压力。

3.随着驱动装置施加的压力增加，制动盘与摩擦板开始接触，产生制动力。

4.制动盘与摩擦板之间的摩擦力逐渐增大，制动器产生制动效果。

5.当控制系统停止发送制动信号时，制动器停止施加压力，制动盘与摩擦板之间的接触解除，制动器恢复松开状态。

四、失效安全设计：在设计失效安全型湿式多盘制动器时，需要考虑以下几个方面：1.失效检测：通过安装传感器，监测制动器的压力或其他相关参数，当检测到异常情况时，及时发出警报或关闭制动器装置。

2.冗余设计：采用多个制动盘和摩擦板，使得即使一些盘片或摩擦板失效，其他盘片或摩擦板仍然可以正常工作，确保制动器的可靠性。

3.系统监控：通过控制系统对制动器的工作状态进行监测和控制，及时发现并处理制动器的异常情况，保证制动器系统的安全性和可用性。

4.备用系统：在关键部件或系统中设置备用装置，以防止因一些部件或系统失效而导致整个制动器失效。

五、结论：失效安全型湿式多盘制动器设计是为了保证制动系统的安全性和可靠性，在设计上应考虑失效检测、冗余设计、系统监控和备用系统等因素。

只有通过不断改进设计和严格控制制造过程，才能设计出高性能、高安全性和高可靠性的制动系统。

最终定型-抱轴式全封闭班湿式多盘制动器说明书山西大同大学煤炭工程学院20XX届本科生毕业设计压时, 回位弹簧将活塞推回, 从而使固定盘与摩擦盘脱离, 摩擦阻力矩消失, 解除车轮制动。

湿式多盘失压制动器湿式多盘失压制动器如图2-4所示：图2-4 湿式多盘失压制动器制动力压缩组合弹簧产生, 活塞油腔加压力油时产生的推力使压缩弹簧推回，从而形成该制动器的制动与非制动状态。

当踏下制动脚踏板使活塞油腔卸压或液压系统失压车辆处于停车状态、车辆发动机出现故障、液压系统管路暴裂等时, 弹簧推动活塞使固定盘与摩擦盘压紧从而产生摩擦力,此摩擦力形成的摩擦阻力矩使轮毂制动。

当活塞油腔内的压力油加压时, 油压力将活塞推回, 从而使固定盘与摩擦盘脱离, 摩擦阻力矩消失, 解除车轮制动。

多功能湿式多盘制动器多功能湿式多盘制动器结构如图2-5所示：弹簧座盖内部圆周方向上均布若干组合压缩弹簧, 组合压缩弹簧左端顶在座盖内端面上, 右端顶在驻车活塞上, 活塞顶11山西大同大学煤炭工程学院20XX届本科生毕业设计在压板上。

在活塞座盖与右侧压板间, 布置一个行车制动活塞。

弹簧座盖与活塞座盖分别用螺栓固定在制动盘壳上, 活塞座盖用双头螺栓固定在轮毂上。

滑动衬片和摩擦片依次相间地装在制动盘壳内。

行车制动与停车制动分别两个油压不同的油路控制。

图2-5 多功能湿式多盘制动器1.制动器左半壳；2.制动器右半壳；3.行车制动活塞；4.停车制动活塞；5.回味弹簧；6.组合弹簧；7.摩擦片隔片组；8.手动释放螺栓；9.冷却油管接头行车制动力压力油作用在行车制动活塞表面产生, 当行车制动活塞腔内进人压力油时, 活塞推动压板使滑动衬片与摩擦片压紧从而产生摩擦力, 此摩擦力形成的摩擦阻力矩使车轮制动解除行车制动时, 则需将压力油卸掉, 行车制动活塞在回12山西大同大学煤炭工程学院20XX届本科生毕业设计位弹簧的作用下向右运动脱离压板, 从而使滑动衬片与摩擦片脱离, 摩擦阻力矩消失, 使车辆处于非制动状态。

湿式制动器工作原理
湿式制动器是一种常见的工程机械和汽车上常用的制动装置，它通过液压传动来实现制动作用。

它的工作原理主要包括摩擦转矩传递、液压传动和制动力的调节。

下面我们将详细介绍湿式制动器的工作原理。

首先，湿式制动器的工作原理基于摩擦转矩传递。

当制动器工作时，制动器壳体内的摩擦片与摩擦盘之间会产生摩擦力，从而实现摩擦转矩的传递。

这种摩擦转矩的传递可以有效地将旋转的动能转化为热能，从而实现制动的效果。

其次，湿式制动器利用液压传动来实现制动作用。

在制动器内部，会有一定量的液体（通常是液压油）充填其中。

当制动器需要进行制动时，压力油泵会向制动器内部注入液压油，从而形成一定的液压压力。

这种液压压力会使制动器内部的摩擦片与摩擦盘产生紧密的接触，从而实现制动的效果。

最后，湿式制动器通过调节制动力来实现灵活的制动控制。

在实际工作中，制动器需要根据不同的工况和要求来调节制动力的大小。

这通常通过调节液压系统的压力来实现，从而实现对制动力的
精确控制。

总的来说，湿式制动器的工作原理主要包括摩擦转矩传递、液压传动和制动力的调节。

它通过这些原理的相互作用，实现了在工程机械和汽车上的可靠制动效果。

希望通过本文的介绍，能够让大家对湿式制动器的工作原理有更深入的了解。

产品名称：多盘摩擦式液压制动器1.用途和适合范围YZ型多盘摩擦式液压制动器，是为了JM系列低速大扭矩液压马达配套使用而设计的。

具有良好的制动性能。

亦可在其它机械系统中广泛使用。

2．结构原理和特点该型液压制动器的基本结构如图1所示。

该制动器是一种常闭盘式摩擦制动器，靠一组圆柱压缩弹簧，通过活塞压紧摩擦片而产生制动力矩。

当机构需要转动时，可将一定压力的工作油由进油口输入制动器缸体内，此时液压力将作用于摩擦片上的活塞推开，机构即转动工作。

这种制动器具有结构简单，磨损均匀，制动力矩大，制动力大小与旋转方向无关，工作可靠，价格低等优点。

产品型号工作压力（Mpa）最大制动力矩（Nm）重量（Kg）配套马达基本型号开启最高YZ11--710 2.425 730 40 JM11—F0.2YZ12--45002.54600 75 JM12L—F0.8F2—HYZ13--7100 7100 90 JM13—F1.6—H3.3 外形尺寸及安装联接尺寸（见图2及附表）4.使用说明a.应根据工作机构不同数值扭矩选用具有相对应制动力矩的制动器。

b.制动器控制阀必须与相匹配的马达同步c.工作油回路必须直接接通油箱。

回路应尽量短些，通径必须大于￠8mm，以保证良好的制动性。

d.制动器两端各有一泄油孔，根据制动器的安装位置任意选用，务必使泄油孔位于最低点，以不使泄油进入摩擦片系统而降低制动力矩。

5.检修该制动器是一种液压元件。

如使用具有拆检条件，应按下列要求进行检修。

a.分解时注意不要将零件敲毛碰坏，特别要保护好零件的运动表面和密封表面。

分解出来的零件置于洁净的盛器内，避免相互碰撞。

分解时禁止使用铁锤敲击。

b.对拆下的零件应进行仔细的检查和修理。

过度磨损损坏的零件应于更换。

密封件原则上应全部更换。

c.装配前应将全部零件清洗干净、吹干，不得使用棉纱、破布等擦抹零件。

装配上所及使用工具应洁净。

装配时禁止使用铁锤敲击。

装配后转动输油轴，应灵活无卡滞现象。

多盘湿式制动器液压系统1.特点与气制动系统比较，多盘湿式制动器有以下特点：可以从车辆液压系统取得驱动力；回路简单，元件少，维修量小；操作灵敏，迟滞小；响应时间短；系统工作介质不受外界环境污染；制动力与脚踏力成正比。

2.液压制动系统原理(1)LCB制动器液压制动系统LCB制动器即液体冷却制动器，是一种液压制动，无压解除制动的制动器，其原理如下。

该系统中有两个特殊阀：充液阀与脚踏制动阀。

前者的主要作用是维持蓄能器回路的压力在一定范围内，使系统能安全制动，后者的作用主要是控制前后桥制动器的制动与解除制动，还可以控制制动力的大小。

如图所示，液压油通过制动液压泵流向充液阀，当蓄能器的压力低于某一上限时，充液阀向蓄能器充液；当超过这一上限时，充液阀换向，制动液压泵的全部流量流向二次液压回路（二次液压回路可以是转向油路，工作先导油路，冷却油路或回油路），蓄能器的上限压力仍然保持不变，直到脚踏阀被压下为止。

图示位置为制动器的油回油箱。

此时制动器是松开的，车辆可以运行。

当脚踏板被压下时，蓄能器的压力通向制动器，制动器与油箱回路断开，制动器在压力油的作用下实施制动或减速。

当制动踏板松开之后，制动器又处在解除制动状态。

几次制动后，蓄能器压力下降到某一下限压力，略高于制动器的限定压力时，制动液压泵又恢复向蓄能器供油，直到达到充液阀上限压力为止。

(2)Posi-stop制动器液压制动系统Posi-stop制动器即弹簧制动，液压解除制动器，是当今世界上最先进的一种制动方式。

其工作原理如下。

该制动系统与LCB制动系统的主要区别是，在图示位置车辆是制动的，只要车辆起动，电磁换向阀就动作，液压泵的高压油进入制动器，顶开制动弹簧，制动解除，车辆就能运行。

当动力源出了故障时，车辆被弹簧制动。

为了使车辆能够运行，必须使用手动泵，才能重新顶开制动弹簧，制动解除，车辆才能运行。

(3)使用变量柱塞泵的液压制动回路上两图都是使用齿轮泵的液压制动回路。

全封闭多盘湿式制动器的结构和工作原理及液压系统一、多盘湿式制动器的构成制动器主要由制动架、制动件和操作装臵等组成。

二、多盘湿式制动器的选择多盘湿式制动器是当前一种新型的制动器，广泛应用于各种车辆工程机械、起重机械、矿山机械、港口机械等设备上。

多盘湿式制动器是一全封闭结构，它具有以下优点：1. 环形工作面积较大，采用多片结构，可以在较小衬片压力下获得较大的制动力矩；元件承受的压力相应降低，磨擦片单位比压小；随着磨擦材料的发展，湿态磨擦系数大幅度提高。

多盘湿式制动器原有的铜基粉末冶金磨擦材料的动磨擦系数μ=0.06-0.1,现在又开发了纸基磨擦材料，其动磨擦系数μ=0.1-0.14，抗压强度也之提高。

2. 完全密封，彻底避免了水衰退现象，免受外界湿度及粉尘影响，工作性能稳定；磨损甚微，能自动补偿片间间隙，使用寿命期间一般免调整、免维护、使整机的维护成本大大降低。

3. 磨擦片浸在油中进行冷却，散热条件好，可显著降低工作温度，使用寿命显著提高。

4. 改变磨擦副数目即可调节制动力矩，易于实现系列化。

5. 制动效能平稳、安全可靠、散热性好、结构紧凑、维修方便. 特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内使车停下来。

有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔，加速通风散热提高制动效率。

由于多盘湿式制器具有其安制动器无法比拟的优点，因此越来越受广大工程建设机械用户的欢迎，使用范围逐渐增大。

目前，国外各种机械设备已使用盘式制动器，我国尚处在研制阶段，但终将逐步取代目前的带式、块式、蹄式制动器。

反观鼓式制动器，由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量。

制动蹄片和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。

当然，盘式制动器也有自己的缺陷。

例如对制动器和制动管路的制造要求较高，摩擦片的耗损量较大，成本贵，而且由于摩擦片的面积小，相对摩擦的工作面也较小，需要的制动液压高，必须要有助力装臵的车辆才能使用，所以只能适用于轻型车上。

QB/katon 江苏凯途液压传动机械科技有限公司企业标准Q/KT001-2019多片盘式湿式制动器2019-11-08发布2019-11-08实施江苏凯途液压传动机械科技有限公司前言为规定公司的产品需要满足的要求，以保证产品适用性，特制订本企业产品标准。

本标准依据GB7258-2017机动车运行安全技术条件等标准编制。

编写规则符合GB/T1.1-2009标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写和GB/T1.1-2009标准化工作导则第2部分：标准中规范性技术要求要素内容的确定方法。

本标准由江苏凯途液压传动机械科技有限公司技术部门提出。

本标准由江苏凯途液压传动机械科技有限公司技术部门负责解释。

本标准由江苏凯途液压传动机械科技有限公司技术部门归口。

本标准主要起草人：叶强、李信民、孙敦伟、梁存盼。

本标准为首次发布。

多片盘式湿式制动器1范围本标准规定了轮胎式机械多片盘式湿式制动器的术语和定义、型式、主要参数、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。

本标准适用于轮胎式车辆制动系中的多片盘式湿式制动器，供本公司湿式制动器系列产品和经营中使用。

2、规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。

GB16423-2006金属非金属矿山安全规程GB7258-2012机动车运行安全技术条件GB/T1239.2冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件第2部分：压缩弹簧GB/T23934热卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件GB/T1972碟形弹簧GB/T13384机电产品包装通用技术条件QC-T239-2015商用车辆行车制动器技术要求及台架试验方法JB-T8293浮动油封JB-T13003地下轮胎式矿用车辆驱动桥MT/T989矿用防爆柴油机无轨胶轮车通用技术条件3、术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

3.1盘式制动器用圆盘的端面作为摩擦副接触面的制动器。

轮边式全封闭湿式多盘制动器设计书汽车制动器是汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。

1.1 汽车制动器的作用制动器作用是：使行驶中的汽车按驾驶员的要求进行强制减速甚至使其停车；使已停驶的汽车在各种道路下(包括坡道)稳定驻车；使正下坡行驶的汽车的速度保持稳定。

而对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上并且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随意的、不可以控制的，因此汽车上就必须安装一系列专门装置用来实现上述功能。

汽车制动器是指为了在技术上保证汽车的安全行驶，提高汽车的平均速度等，而在汽车上安装专门制动装置的制动机构。

1.2 汽车制动器的分类汽车制动器一般包括行车制动装置和停车制动装置两种独立的装置。

其中行车制动装置是由驾驶员用脚来操纵的，所以又称脚制动装置。

停车制动装置是由驾驶员用手操纵的，所以又称手制动装置。

行车制动装置的功能是使正在行驶的汽车减速或在最短的距离内停车。

而停车制动装置的功能是使已经停在各种路面上（包括坡道）的汽车保持静止不动。

但是，有时在紧急情况下，两种制动装置可以同时使用使其增加汽车制动效果。

但是有些特殊用途的汽车和经常在山区行驶的汽车，由于长期而又频繁地制动将会导致行车制动装置过热，所以在这些汽车上往往会增加各种不同型式的辅助制动装置，使其在运行时稳定车速。

制动器还可以分为摩擦式和非摩擦式两大类。

摩擦式制动器是靠制动件与运动件之间的摩擦力制动；而非摩擦式制动器通过其结构形式可分为磁粉制动器（利用磁粉磁化所产生的剪力来制动）、磁涡流制动器（利用调节励磁电流来调节制动力矩的大小而是汽车制动）和水涡流制动器等。

按照制动件所处工作状态还可以分为常闭式制动器（常处于紧闸状态，需施加外力才可以解除制动）和常开式制动器（常处于松闸状态，需施加外力才可以进行制动）。

按照操纵方式可分为人力、液压、气压和电磁力操纵的制动器。

盘式制动器液压站的主要技术参数
1. 额定压力，盘式制动器液压站的额定压力是指其设计工作压力，通常在设计时根据具体的工作条件和要求确定。

额定压力的大小直接影响着液压站的工作性能和安全性能。

2. 流量，流量是指液压站在单位时间内输送液压油的体积，通常以升/分钟为单位。

盘式制动器液压站的流量大小取决于工作机构的需求和设计参数，需要根据具体的工作情况进行合理选择。

3. 控制方式，盘式制动器液压站的控制方式有手动控制和自动控制两种。

手动控制一般采用手动阀控制，操作简单直观；自动控制则通过电磁阀、比例阀等自动控制元件实现，可以实现远程控制和自动调节。

4. 工作温度，盘式制动器液压站在工作过程中会产生一定的热量，工作温度的控制对液压系统的稳定性和寿命有着重要影响。

因此，液压站需要具备一定的散热措施和温度控制装置。

5. 安全保护，盘式制动器液压站在设计时需要考虑各种安全保护装置，如过压保护、过载保护、漏油保护等，以确保设备在工作
过程中安全可靠。

总的来说，盘式制动器液压站的主要技术参数涉及到压力、流量、控制方式、工作温度和安全保护等方面，这些参数的合理选择和设计对于液压站的工作性能和安全性能至关重要。

希望通过对这些技术参数的认识，能够更好地理解和应用盘式制动器液压站。

［(］ ［"］
干式制动器 （盘式、 鼓式等） ， 其研究比较成熟， 采用 有限 元、 模 态 分 析、 结构闭环耦合模式等研究方
［ ;， (:］ 法 。在湿式多盘制动器的噪音研究方面， 文献
［((， 对油液及添加剂对摩擦性能的影响以及制 (7］ 动器在制动终了时的震颤进行了研究； 文献 ［ (?］ 分 析了制动噪音产生的主要原因及影响因素， 并提出 了相应的防治措施。但其试验系统力学模型的建模 不够精确， 忽略了许多应该考虑的因素， 从而影响了 模态分析的准确度， 进而不能定量地研究湿式多盘 制动器的制动噪音。 文献 ［<］ 提出了建立基于模态综合与试验模态 方法的结构闭环耦合模型来研究湿式多盘制动器制 动噪声问题的观点， 并针对其具体结构与实际工作 特性， 研究分析了其制动噪声产生的原因及其影响 因素， 建立了制动时的数学模型并应用模态综合方 法推导出影响制动噪声产生的理论计算公式， 由此 分析了制动噪音的产生机理， 进而提出了防治的具 体措施以及相应的理论依据和设计准则。 ! ! $ 设计参数多目标优化及其三维实体建模 文献 ［(@］ 应用改进的模拟退火算法成功地解决 了设计变量为连续和离散混合变量的湿式多盘制动 器多目标优化设计问题， 可获得满意的优化设计结 果， 其零部件结构尺寸的优化设计是可行且高效的。 文献 ［("］ 应用三维 ABC 设计软件 DCE 系统对湿 式多盘制动器进行了三维实体建模的研究， 其建模 过程与结果能满足设计要求， 并为参数化设计， 宜于 实现产品的系列化。湿式多盘制动器制动活塞的设 计形状直接影响制动盘的受力状况及其温度分布， 以及整体的使用性能。活塞的设计形状不合理， 不 仅会影响其整体设计尺寸， 而且还会导致噪声、 热机 失稳等一系列问题。因此， 应用有限元技术对湿式 多盘制动器制动活塞进行受力分析并对其进行优化 设计就显得非常重要。文献 ［<］ 应用 ABF 有限元分 析软件 BG5H5 对湿式多盘制动器制动活塞进行了 变形与应力场的有限元分析与研究， 发现在实际产 品中确实存在活塞的形状设计不合理的情况， 应用 DCE 系统的 ABF 分析模块 =FB 直接对湿式多盘 制动器的摩擦盘片， 对偶钢片， 衬垫等零件进行了挤 压应力与温度场分布的有限元分析， 根据其应力分 布及时修改与调整三维实体模型的设计参数， 从而 使设计更趋于完善。

本科毕业论文(设计)题目：抱轴式湿式多盘制动器学院：山西大学煤炭工学院班级：机械班姓名：指导教师：职称：讲师完成日期： 201 年 6 月 11抱轴式全封闭湿式多盘式制动器设计摘要：无轨胶轮车辅助运输，是我国煤矿生产中重要的运输方式。

因此，湿式多盘制动器就成为了目前研究的重要课题。

本文通过对不同种类制动器的作用、分类、结构以及原理的详细介绍，找出了湿式多盘制动器的优势，进一步分析了湿式多盘制动器的工作原理。

结合本课题无轨辅助运输设备所需的制动性能，根据常规全封闭湿式多盘制动器的结构特点和其工作原理，通过详细计算及校核设计出符合无轨胶轮车辅助运动车辆的制动器。

关键字：湿式多盘制动器；制动力矩；碟簧IThe Design of Fully Enclosed Wet Multi-disc BrakeAbstract：The trackless assisted transportation is an important transport in China's coal production , therefore wet multi-disc brake has become an important topic. The paper introduce the function, classification, structure and working principle of all kinds of brake. Further analysis the advantages of a wet multi-disc brake and how it works. With rail auxiliary transport equipment required braking performance of the subject. According to the structural characteristics of the Practices fully enclosed wet multi-disc brake and its working principle. Through the detailed, In conformity with the supplementary we should design motor vehicles rubber-tyred car brake.Key words：Wet multi-disc brake；Braking torque；Disc spring目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外现状 (1)1.2.1 国外现状 (1)1.2.2 国内现状 (2)1.3 工程车辆制动器的发展方向 (3)1.4 湿式多盘制动器研究的意义 (4)第二章制动系统的制动器要求和制动器的比较 (5)2.1 制动器的类型和比较 (5)2.2.1 制动器的类型 (5)2.2.2 制动器的性能比较 (5)第三章湿式多盘制动器概述 (7)3.1 湿式多盘制动器的现状、种类及特点 (7)3.2 湿式多盘制动器结构特点及其工作原理 (8)3.3 湿式多盘制动器的工作原理 (8)3.4 湿式多盘制动器冷却方式及散热途径 (9)第四章抱轴式湿式多盘制动器的设计 (10)4.1 设计的原始数据 (10)4.2 汽车制动理论分析 (10)4.2.1 制动性能的概念 (10)4.2.2 制动器性能评价指标 (10)4.2.3 制动时车辆受力分析 (11)4.2.4 制动车辆制动效能 (13)4.2.5 制动器制动力的比例关系 (14)4.3 湿式多盘制动器的计算 (15)4.3.1 全封闭湿式多盘制动器的原始数据 (15)4.3.2 全封闭湿式多盘制动器的设计原则 (16)M的计算 (17)4.3.3 整车所需的最大制动力矩BT (18)4.3.4 前后桥制动器所需的力矩u4.3.5 前后桥制动器所需的制动力 (18)4.4 碟簧的计算及校核 (19)4.4.1 碟簧形式的选取 (19)4.4.2 碟簧的工作特点 (20)4.4.3 碟簧的种类 (20)4.4.3 复合碟簧的计算 (21)4.4.5 碟簧方案的选取 (22)4.4.6 碟簧方案的校核 (25)4.4.7 碟簧组设计方案的有关数据 (31)4.5 湿式多盘制动器摩擦材料的选择 (32)4.5.1 两种类型的摩擦材料 (32)4.5.2 结论 (32)4.6 花键的计算与校核 (33)4.6.1 花键的选择 (33)4.6.2 活塞上花键的参数计算与校核 (33)4.7 摩擦片选取及布置 (39)4.8.1 O 形密封圈的特点 (40)4.8.2 形密封圈对湿式多片制动器的影响 (41)4.9 湿式多盘制动器典型零件的设计与加工工艺 (41)第五章机械工程CAD制图规则 (45)第六章总结 (49)参考文献 (50)致谢 (51)附录 (52)英语文献 (1)中文翻译 (12)第一章绪论1.1 课题背景湿式多盘制动器具有制动力矩大、使用寿命长、抗衰退能力强、免维修等很多特点。

7 . 压缩弹簧 8 . 活塞 9. 油腔 10 . 摩擦片
图 2 多功能 湿式制动器局部剖视图
( 2) 拓展了优先阀的使用功能, 简化了管路系统, 降低了整机的开发成本; ( 3) 采用液压力控 制, 使得停 车制动解除迅 速, 平稳; ( 4) 采用电气自动控制 , 使得操纵准确, 方便, 舒 适 , 实际应用效果优良。
( 上 海交通大学 机械与动力工程学院 , 上海 200240)
摘
要: 高速开关阀控气动人工肌肉系统中存在极强的非线性 ( 比如迟滞力, 气体的动态流动 ), 并伴随
众多不确定性和干扰, 难以有效控制。 针对高速开关阀控气动人工肌肉单自由度质量弹簧系统, 提出了带迟 滞力补偿的气动人工肌肉数学模型 ; 基于反馈线性化 , 设计出了相应的位置离散滑模控制策略。 另外, 经对 高开关阀控气压方式进行线性化, 简化了高速开关阀的 PWM 控制策略 。实验结果表明, 所提出的控制方案 不仅取得了不低于离散抗饱和 P ID 的控制效果 , 而且具有很大的改进和提升空间 。 关键词: 气动人工肌肉; 高速开关阀 ; 迟滞力 ; P WM 方式; 离散滑模控制 中图分类号 : TH 138 文献标识码 : B 文章编号: 1000 4858( 2010) 09 0027 03 0 引言 气动人工肌肉是一种新型的气动驱动器, 它一般 由纤维网和弹性物质组成。当对其充气时 , 气动人工 肌肉收缩并产生一定的拉力; 当放气时, 在外力作用下 气动人工肌肉伸长。气动人工肌肉的这种外力 - 气压 - 长度特性使其可作为一种驱动器 , 实现对被控对象 的位置伺服控制。
该系统因负载传感优先阀和与之相配的负载传感转向器结构的特殊性使得当负载传感转向器在中位cf口出来的液压油会产生一个最低的控制压而且这个压力对于同一规格优先阀随控制弹簧的不同压力大小也不一样一般在5mpa之间能够满足停车制动所需的压力要求

湿式多盘制动器编辑本词条摘要：湿式多盘制动器具有制动力矩大、使用寿命长、抗衰退及抗污染能力强、免维修等诸多特点。

工程车辆产品使用的制动器主要有：蹄式制动器、湿式多盘制动器、钳盘式制动器。

国内企业生产的1—10t叉车多采用蹄式制动器；16t以上叉车及堆高机采用湿式多盘制动器；装载机常采用钳盘式制动器（低配）和湿式多盘制动器（高配）；矿用卡车也使用这种制动形式。

近年来，从国外购置引进的叉车、装载机等工程机械的制动系统普遍采用湿式多盘制动器。

如韩国的DAEWoo、美国的CLARK、CA TERPILLAR公司、瑞典的VOLVO公司、德国的KESSLER公司均在其主导产品上普遍采用湿式多盘制动器。

经多种工况作业条件使用证明，湿式多盘制动器具有制动力矩大、使用寿命长、抗衰退及抗污染能力强、免维修等诸多特点，从而赢得了用户的广泛青睐。

湿式多盘制动器的结构、工作原理及其特点湿式多盘制动器主要由制动器壳体、制动活塞、摩擦片、油封及端板等组成，如图。

若干固定的和转动的制动摩擦片相互交错排列，安装在充有冷却油液的密封的制动器壳体内，固定摩擦片（压片）通过外花键和制动器壳体连接，转动摩擦片通过内花键与轮毂连接，随轮毂一起旋转。

当来自制动阀的油液进入到制动器时，制动活塞就把交错安装的制动摩擦片压紧。

使旋转的摩擦片受到摩擦力而减速直至停止转动，达到制动的目的。

从以上的结构和原理分析可知，湿式多盘制动器具有如下特点：1．制动摩擦片是在密封的油浴里工作，摩擦片两侧的多孔纤维面能确保有一层薄膜油始终把摩擦片和压片分开，防止摩擦片和压片直接接触，可以把因摩擦而产生摩擦片间的磨损减至最小。

该型制动器工作性能稳定，不需要经常调整，有较长的使用寿命，一般为干式制动器的3—5倍，使用超过三年性能不会衰退。

2．因为湿式多盘制动器是全封闭式的，压片、摩擦片、端板及制动活塞等元件均安装在制动器壳体里，能免受外界水份、灰尘、杂质等的影响。

另外，制动器采用了一个制动液压泵，液压油进入制动缸时，活塞推动固定盘及摩擦盘的作用力是均匀分布的，并且液压力与所形成的制动力成线性变化关系。

湿式制动器工作原理
湿式制动器是一种用于车辆制动的重要装置。

它通过液体（通常是液压油）在摩擦片和摩擦盘之间产生摩擦力，从而减速和停止车辆。

湿式制动器的工作原理可以分为以下几个步骤：
第一步是制动操作。

当驾驶员踩下制动踏板时，液压系统中的制动液被推送到制动器的液压缸中。

第二步是液压力传递。

当制动液进入液压缸后，它会对活塞施加压力。

活塞开始向外移动，并通过制动杆或制动块施加力量到摩擦片上。

第三步是摩擦效应。

摩擦片与摩擦盘接触时，由于两者之间存在摩擦，会产生阻力。

这种阻力会减速车辆并最终将其停下来。

第四步是冷却和润滑。

在制动过程中，由于摩擦产生的热量会持续积累，为了避免制动器过热，湿式制动器通常会通过冷却管路将制动液冷却并保持在适宜的工作温度。

此外，制动液还用于润滑摩擦片和摩擦盘之间的接触面，以减少摩擦和磨损。

总之，湿式制动器通过液体在摩擦片和摩擦盘之间产生摩擦力来实现车辆的制动。

它的工作原理基于液压力传递和摩擦效应，并通过冷却和润滑措施保持制动器的正常运行。

Joint International Information Technology, Mechanical and Electronic Engineering Conference (JIMEC 2016)Principle and Design of Cooling System on multi-functionWet Type Multi-disk BrakesChuanwei Zhang ，Wang MiaoXi’an University of Science and Technology, China******************Keywords: multi-function Wet Type Multi-disk Brake; design; forcing cooling; Self-coolingAbstract.This paper presented types of wet brake, structure and principle of multi-function wet type multi-disk brake, focusing on its principle of cooling system and design of fully-closed multi-function multi-disk wet brake, as well as calculated and analyzed the cooling system of the vehicle brake on different kinds of cars.1 IntroductionDrum brake was for the first time applied in mechanical engineering, which adopted the sealing brake pads on the structure, so in the case of the repeated braking, the generated wear debris cannot be dissipated, resulting a great impact on the smooth degree of the brakes in the braking process. Afterwards, the disc brakes with superior braking performance appeared, but the caliper disc brakes had high friction surface pressure per unit area. Therefore, it required a higher anti-pressure ability for the friction disc material in the condition of high temperature. This for friction disc material in the case of large temperature compressive ability put forward higher requirements. At present, the more advanced brakes at home and abroad is wet brake, which is widely used in the mining machinery and engineering machinery. Wet brake is a kind of multi-disc brake, which friction element is enclosed within the brake shell. This brake has a stable braking performance and strong anti-pollution ability on the basis of the good performance of the previous at the front of the two types of brake. But this kind of brake must be equipped with a set of cooling system. If it is poorly designed the cooling system was designed improperly, the friction heat of the brake cannot be distributed in the continuous braking process, causing the temperature of the brake chamber rises and oil deterioration, braking performance degradation even cannot work[1-2]. Therefore, in order to ensure brake works safely and, its brake cooling system must be designed appropriately.2 The Structure And Principle Of Multi-function Wet Type Multi-disk BrakesAccording to the functions and working principle, wet brake is divided into some types, including Ordinary Wet Type Multi-disc Brake, Wet Multiple Disk Pressure Loss Brake, Multi-function Wet type Multi-disk Brake[3].The widely used wet brake in the mining machinery and engineering machinery is Multi-function Wet type Multi-disk Brake. The structure is shown in Fig.1.More than half of the brake friction plates area are immersed in the lubricating oil. Many grooves exist on the friction plates. Most of the heat in the brake friction plates generated by the friction will be dissipated through the lubricating oil and housing, avoiding the internal temperature rise too high and damage the brake component part.The brake integrated the function of Ordinary Wet Type Multi-disc Brake and Wet Multiple Disk Pressure Loss Brake, which realized the tri-function of driving brake, parking brake and emergency brake and do not need the second brake system.The internal splines and the spline shaft of the movable friction plates inner ring was connected through the spine, which can rotate along with the movable friction plates. The connection of the external splines of the static friction plates and brake shell was by splines. Movable friction plates and static friction plates arealternate arrangement and the driving brake and parking brake are respectively controlled by two different hydraulic oil. Driving braking force is produced by the hydraulic oil press on the driving brake piston surface. When the pressure oil comes into driving brake piston of oil chamber, the driving brake piston pushes static friction plates to press movable friction plates generating friction, then the wheels are braked. When the pressure of oil is relieved, return spring makes the driving brake piston depart from the static friction plates so that movable friction plates depart from the static friction plates, releasing the braking force.Fig. 1.Structure of Multi-functionWet Type Multi-diskBrakes1- screw; 2 - spring washer; 3 - connection housing; 4- spring plate; 5- squareflatand tight set screw 6- nut; 7-O-rings;8- rectangular cross-section spring; 9- parking brake piston; 10- collar; 11- star-ring; 12- the middle cylinder; 13- collar;14- star-ring; 15- driving brake piston; 16- collar; 17- star-ring; 18- skeleton Seal; 19- movable friction plate;20- static friction plate; 21- spring collar; 22- spline shaft; 23- floating oilseal.The parking brake force was generated by the rectangular cross-section spring. During driving, when the pressure oil in the oil chamber of the parking brake piston reached rated pressure, pressure oil pressed on the surface of the parking brake piston to make it out of the driving brake piston and compress the springs with rectangular section and movable friction plates depart from the static friction plates, following a non-parking brake status. When the parking brake or engine broke down or the tubing burst, the rectangular cross-section springs push the parking brake piston, thus the driving brake piston pushes static friction plates generating friction then wheels are braked, and ensured the security.3 The Wet Brake Cooling AnalysisThe totally enclosed multi-disc wet brake is mainly used the circulation of the fluid for cooling, which can be divided into forced cooling and self-cooling. For the forced cooling, the cooling oil is introduced into the brakes from the outside circulation, flows through the friction disk then flows out, taking away brake heat. Self-cooling is relied on the cooling oil in the brake and brake of the shell for cooling. Due to the different cooling, brake and bridge structures are different. It have a hub seal before the support bearing in forced cooling, while no in self-cooling. The structure of the forced cooling is complex, but it has a strong cooling ability. The structure of self-cooling is simple, while its cooling capacity is relatively weak. The cooling system is designed through the accurate calculation of the generated heat by the brake during braking and the removed heat by cooling oil, and radiated heat into the atmosphere by the brake surfaces. The flow rate of the cooling pump was determined by the balance of them[4].4 Calculation And Design Of The Cooling SystemThe consumed work of the friction moment between the fixed disc brake and friction plates is equal to the energy (E ) consumed by the truck's braking, and the truck's braking energy E is equal to the sum of the kinetic energy 1E and potential energy 2E of the vehicle, namely,212mgh mv E =E +E =+22 ()1 In the equation:E —The total heat generated when the vehicle braking , J ;1E —The kinetic energy generated during braking , J ;2E —Potential energy generated when the vehicle braking, J; v —Initial speed of the vehicle before braking ，m /s ；g —Acceleration of gravity ，2m /s ；h —The road slope height ，m ；m —The average mass of the vehicle, 12()/2m m m =+, kg ;1m —Mass of the empty vehicle, kg ；2m —Mass of the vehicle loaded with goods, kg .As the potential energy of the vehicle at top reaches the maximum, and is zero at the bottom of the hill, the potential energy takes the mean value while calculation, which is half of the value at top, when the slope is not too sharp,h LK ≈ ()2 L —the slope length , m ；K —slope, % .If the total running cycle of the vehicle is T .In this cycle, the number of braking is 1n at high speed 1v , and 2n at low speed 2v , then2211221n mv n mv E 22=+ ()3The total heat produced per minute for each brakeh LK ≈Assuming the ambient temperature around is 0t . The temperature of the oil flowing into the brake is 1t and the allowed temperature of the oil flowing out of brake is 2t . So a portion of the heat generated by the brakesupply the oil temperature rising from 1t to 2t , and the other dissipates into the atmosphere through the surfaceof the brake. Therefore,22121(-(-)Q t t C Q t t A ρμ=+） ()4 In the equation,1Q —The cooling ability of a brake ，J /min ；C —The specific heat capacity of the oil, usually take ()216.7420.9310/()C x J kg C =-︒;ρ—The density of oil, 3900kg /m ρ=;μ—The heat transfer coefficient of the brake, 2/(min J m C ⨯⨯︒）; A —The cooling area of the brake ，2m ;Q —The flow rate of the cooling oil through a brake ，3m /min .According to heat balance, 12 Q Q =, the oil flow of each brake is obtained as follows:20204(-4(-E T t t A Q T t t C μρ-=）） ()5If 204(-0E T t t A μ-≤）, the brake can adopt self-cooling, conversely forced cooling must be adopted in the brake.5 Forced Cooling LoopWet brakes are fully enclosed, which will generate a lot of heat in the brake. If there is no proper cooling system, the brake temperature quickly exceeds the rated temperature of the brake. At this time, the performance of the brake will drop, even be damaged. The selection of the cooling mode is based primarily on the balance of the braking strength and heat capacity. The cooling loop shown in Fig.2 can be an independent circuit, or connected to the other loop, such as steering circuit, but the pressure of the loop must be not more than 0.069 MPa. The pump flow can be calculated by the method. Here it is no longer accounted one by one in detail.Fig. 2.Cooling oil loop Example 1. According to the conclusions above, taking a mining car as an example, the car ran for 500m at the speed of 10 km /h on the ramp with slop angle of 12︒, in which 13600m kg =,25600m kg =,28v .m /s =,3T min =,027t C =︒,150t C =︒,280t C =︒,2465J /m s C μ=︒,204A .m =.Following the parameters provided above,1246002m m m kg +== ()6212137043222mgh mv E E E J =+=+= ()7 204(-4118040T t t A J μ=） ()8So, 204(-27476080E T t t A J μ-=-≤） ()9 According to the parameters provided above shows that 204(-0E T t t A μ-≤）, the brake can adopt the way of self-cooled cooling. So the brake cooling system of the light vehicle widely used in the mine at present meet the design requirements.xample 2. As known the main parameters of the underground loader type:13500m kg =, 25100m kg =; 216v .m /s =, 12n =, 166v .m /s =, 22n =; 40L m =, 12K %=; 15T .min =, 027t C =︒, 180t C =︒, 290t C =︒,1243002m m m kg +== ()10 48h LK .m ≈= ()11 135260E J = ()12 1218523E E E J =+= ()13 The cooling area of the brake is taken 2 0 2 A .m =, the shell material is 45010QT -,and the coefficient of heat transfer is 21 380 J /(m min C )μ=⋅⋅︒Therefore, the total cooling capacity for the four brakes is204(-104328 T t t A J μ=） ()14 Due to 20434195E T t -t A J μ-=（） ()15 The underground loader LW166 must use forced cooling.320204(-0.0036/min 3.5/min 4(-E T t t A Q m L T t t C μρ-===））()16Because the pump speed is 2400 r /min , the displacement of the pump is 3583 Q .cm /r =. The chosen pump with a displacement not less than 3583 .cm /r can meet the requirements [5].6 ConclusionsFrom the calculation and analysis above, we can judge when a self-cooling or forced cooling should be chosen in the different occasion in order to avoid the high manufacturing costs, which is brought by the forced cooling. If the reality was better than the assumptions, it proved that the flow rate of the hydraulic pump could meet the cooling requirements. On the contrary, the thermal balance should be recalculated and hydraulic pump should be re-elected to avoid the degradation of the braking performance or damage to brakes. References[1] Jianhua Yu, Principle and Design of Cooling System on Wet Type Multi-disk Brakes for Coal Mine [J]. Coal Mine Machinery, 2011, 11:25-26.[2] ZAGRODZKI Przemyslaw ，TRUNCONE Samuel A ． Generation of Hot Spots in a Wet Multi-disk Clutch During Short Term Engagement ［J ］.Wear ， 2003， 254: ( 5 /6) 474 － 491．[3] Chan D. 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第一节制动器的总体方案设计、选择1、铲运机简介WJD-0.75型铲运机系采用交流380V电动机驱动，使用橡胶轮胎、前后驱动桥同时驱动，中央铰接，前置铲斗的前卸式装运设备。

采用了静液压传动、链条箱减速、液压钳盘式制动和电缆缠绕同步收放等技术。

这种铲运机适用于阶段崩落法、空场法、房柱法、留矿法、分层充填法等采矿方法的回采出矿和巷道掘进出渣，以及工作场地和道路的修筑平整、材料运输等辅助作业。

铲运机可单人单机独立进行装、运、卸作业，具有结构紧凑、小巧灵活，操作方便等特点。

WJD -0.75型电动铲运机除了机动性能较差以外，还具有无废气污染、噪音低、节约能源等优点。

2、铲运机的结构及组成铲运机由两部分组成，前车架和后车架，它们是在机器中间部位用绞销连接起来。

前车架包括铲斗、动臂、液压油缸、前驱动桥和司机座，后车架包括电动机、静液压传动装置、液压卷缆装置、减速器、后驱动桥和液压油箱等。

3、制动系统的功用制动系统是地下铲运机一个重要的组成部分。

特别对地下矿山来说，由于路窄，坡大，弯多，保证行车安全己成为当今地下铲运机设计中一个十分引人关注的重大问题。

所以对地下铲运机的制动系统的性能及制动系统的结构提出了愈来愈高的要求。

从而近十年来铲运机制动系统出现了不少新结构、新材料、新技术。

制动系统是用来对铲运机施加阻力，使行驶中的铲运机降低行驶速度或停止。

制动系统对于铲运机完成作业任务，提高作业生产率以及保证行驶安全起着重要的作用。

铲运机的行驶都是在一定的条件下，以某一速度行驶，然而当行驶条件发生变化时，行驶速度也应相应改变，如当遇到转弯、路面不乎或作业过程中行驶阻力增加等，就要求铲运机降低行驶速度，而且，在遇到紧急情况时，如遇到行人、障碍或将要与来往车辆相撞时，就要求紧急停车，使铲运机在最短的距离内停止运行。

另外，铲运机行驶在下坡路段时，为了克服重力造成的行驶速度增加，使铲运机以稳定速度行驶，或者为了使铲运机停止在斜坡道上，都要用制动系统来施加阻力，实现制动。

专利名称：一种液压回位多盘湿式制动器专利类型：实用新型专利
发明人：张传伟,李华兵,吴烽,党蒙
申请号：CN201520762901.4
申请日：20150929
公开号：CN205001421U
公开日：
20160127
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型属于工程机械领域，具体涉及一种液压回位多盘湿式制动器，其包括缸体、行车制动活塞、驻车制动活塞、内六方螺塞、花键轴、内摩擦片、外摩擦片、压盘、矩形截面弹簧等。

缸体、制动器壳体和花键轴通过内六方螺塞连接成一个整体，形成制动器内腔。

压盘位于驻车制动器活塞与矩形截面弹簧之间，在压盘与行车制动器之间，依次相间装有内摩擦片和外摩擦片。

驻车制动活塞、缸体和行车制动活塞之间形成驻车油腔，行车制动活塞与缸体之间形成行车油腔。

本实用新型结构简单，制动柔和、可靠性高，可将驻车制动、行车制动以及紧急制动三个功能集成在一个制动器内，并在液压系统出现故障后解除制动。

申请人：苏州德珃机械电子科技有限公司,西安科技大学
地址：215500 江苏省苏州市常熟市高新技术产业开发区贤士路1号
国籍：CN
代理机构：西安吉盛专利代理有限责任公司
代理人：张培勋
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