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总第250期机械管理开发Total2250

2024年第2期MechanicalManagementandDevelopmentNo.2,2024

试验研究D0I:10.16525/14-1134/th.2024.02.019

带式输送机绞车制动器制动性能仿真分析

孙嗣欣

（晋能控股煤业集团宏远工程建设有限责任公司，山西大同037003)

摘要：带式输送机作为重要的输送设备，在煤矿的开采中具有广泛的应用。张紧绞车作为保持输送带张力恒定的

装置，采用制动器保证输送带的紧急制动，保证带式输送机的运行安全。制动器在制动过程中，产生大量的热量，对

其制动性能产生一定的影响。采用有限元仿真分析的方式，对制动器的温度变化过程进行分析，结果表明，制动器

的最高温度小于150℃,且制动轮的最高温度小于闸瓦的最高温度，在宽度方向上呈马鞍形的分布，在闸瓦固定位

置的温度呈线性增加的趋势，制动器保持较好的制动性能。

关键词：带式输送机；制动器；温度；制动性能；仿真分析

中图分类号：TD528文献标识码：A文章编号：1003-773X(2024)02-0051-03

0引言209GPa，泊松比为0.3，密度为7850kg/m²，闸瓦的弹

带式输送机是煤矿开采中常用的输送装置，对于性模量为3.33GPa，泊松比为0.3，密度为2700kg/m。

煤矿的自动化开采输送具有重要的作用。在输送过程在ABAQUS仿真软件中进行网格划分处理，选择热

中，带式输送机可依据工作面开采的速度及煤量变化耦合六面体单元类型[8]采用结构化六面体网格进行

进行输送速度的调节，从而实现煤矿的高效输送。在网格划分，设置网格大小为5mm，经过网格划分处

带式输送机输送过程中，输送带作为直接的输送装理，得到制动器的模型如图1所示。

置，常采用具有一定弹性的橡胶材质制成，由于输

送带的弹性作用，采用张紧绞车是保证输送带张力稳

定的重要方式。为保证带式输送机的运行安全，在张

紧绞车中采用制动器进行紧急情况下的制动，保证输

送带的张力稳定及安全[2]。制动器布置在减速器的半

联轴器位置，从而实现对输出装置的紧急制动，并保

护电机处于自由状态[3]。制动器在进行制动过程中，图1制动器网格划分模型

由于闸瓦及制动轮之间的摩擦作用会产生大量的摩在制动器模型中，设定制动轮圆周面为主接触

擦热[4]，从而影响制动器的制动性能，采用数值仿真面，闸瓦圆周面为从接触面，接触面之间产生切向方

的形式对制动器的制动性能进行分析，从而提高制动向的摩擦力,采用惩罚函数模型设定摩擦消耗的能量

器的制动性能[5]，保证带式输送机的运行安全。全部转化为热量，初始的环境温度为20℃，初始制动

1时间为1s[9]。在制动器工作过程中，闸瓦对制动轮施

带式输送机绞车制动器仿真分析模型的建立

带式输送机绞车制动器安装在电机与减速机之加圆周方向的夹紧力，制动轮随减速机进行转动，通

间，通过闸瓦对制动轮的作用实现紧急制动，在带式过闸瓦与制动轮之间的摩擦力实现制动，设定制动器

输送机常规工作中，闸瓦在电液推杆的作用下与制动的边界条件为仅制动轮沿乙轴中心方向的转动，闸瓦

轮分离[6]，制动轮随传动轴自由转动；当进行制动时，仅沿X轴方向的移动[10]

电液推杆消除作用力，在弹簧的作用下闸瓦抱紧制动2带式输送机绞车制动器制动性能分析

轮，实施制动作用。在制动过程中，制动轮与闸瓦之间制动器在制动过程中，闸瓦与制动轮之间的摩擦

作用产