钱家营矿副井3×1.49提升绞车制动盘温升计算结论

摘要钱家营矿副井3×1.49提升绞车采用87622盘形闸，德国制作，为保证闸衬及制动盘的可靠使用，不出现问题，对其温升进行计算。
关键词 制动盘 温升 温度
引言：制动装置是提升系统重要组成部分，而制动装置是由制动器和传动系统组成。制动器按照结构形式分为盘闸和块闸，本文简要的讲述盘闸制动器在提升绞车中的温升计算，盘闸制动器的制动力矩是闸瓦沿轴向压制动盘时产生的摩擦力矩。制动盘的温升对制动器的工作制动、安全制动和速度制动都有很大的影响，本文主要通过介绍钱家营矿副井提升绞车制动盘的温升计算，使大家进一步了解影响制动盘温升的相关因素。

一、带有两个制动盘的绞车

每个制动装置的制动力：F＇=21000KP(kg)
制动装置的件数: i=3
制动闸瓦宽度: e=200mm
驱动轮直径: dT=3034mm
制动盘平均直径: dB=3460mm
提升速度: V=10m/s
减速度: a=

1.5m/s2

1、制动力：

F=i×F＇×μ=3×21000×0.4=25200(kg)

2、制动距离：

L=(V2×dB)/(2×a×dT)=(102×

3.46)/(2×

1.5×034)=38m

3、制动表面积： AB=2×dB×π×e=2×

3.46×π×0.2=

4.35m2

4、制动能量： W=F×L/427=25200×38/427=2243(千卡)

5、制动时间：

tB=V/（a×3600）=10/（

1.5×3600）=85×10-3(h)

6、制动表面的比热负载：

qε=W/AB×tB=2243/8.7×

1.85×10-3=278720kcal/m2h

7、制动盘的温升：（根据西门子详细资料）

1）γümax=4/3×qε/[1+(λB×γB×cB/λS×γS×cS)1/2]×(2 tB/π×λS×γS×cS)1/2
=4/3×278720/[(1+22.87/185.85)×185.85]×[(2×

1.85×10-3)/π]1/2

=62℃
在室内温度20℃：γ=82℃
在一半的制动时间达到了最大温升。
2）未端温度较低，相当于：
γüE=1/（2）1/2×γümax=1/（2）1/2×62=44℃
在室内温度20℃：γE=64℃
3）制动盘允许的温度为：
材料：RST52-3
σB=5200KP/cm2
α=12×10-6
E =

2.1×10-6

γadm=σB/α×E=5200/12×10-6×

2.1×10-6=206.4℃

(一)制动停车时，制动盘温升

文献：“HansReinhadtEhlers”关于用于轨道运输的盘形制动的通用性能研究。
全部制动能量被转换成热能，并被制成表面问题吸收
1）制动能量
W=制动力F×制动距离L
2）制动表面积
AB=2π×dB×b
dB……制动盘平均直径
b ……闸衬的径向宽度
制动表面的宽度比闸衬的径向宽度稍宽一点。
偏差为：1/(cosα)1/2
例：dT=3.5m
dO=3.8m
a=0.5m
1/( cosα)1/2=

1.04=0.4%

和作为制动表面宽度的b一起计算是万无一失的
钢绳V m/s 速度
am/s2加速度

(二)当制动停车时，制动盘的温升：

根据Hasselgruber(1)制动盘最大适温如下：
γümax=4/3×qε/[1+(λB×γB×cB/λS×γS×cS)1/2]×(2 tB/π×λS×γS×cS)1/2
式中：qε……制动盘表面的比热负荷，单位kcal/m2h
tB ……制动时间，单位h
tB=V/（3600×a）
钢系数衬系数单位
热导率λ40

1.02Kcal/m•h•degree

比重γ78501900Kg/m3
比热c0.110.27Kcal/Kg•degree
λ×γ×c3454052

3.3Kcal/m2•degree•h

(λ×γ×c)1/218

5.8522.87

膨胀系数α12×10-6
一半制动时间达到最大温度，末端温度较低为:
γüE=1/(2)1/2×γümax
制动盘的允许温度： γadm=σB/(α×E)
钢st50： σB=5000Kp/cm2
α=12×10-6
E =

2.1×106

γadm=5000/(1

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2× 10-6×

2.1×106)=198º

简介：徐德魁，男，29岁，开滦钱家营矿机电科技术员，助理工程师。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。