低发热少磨损多工况复合制动机理及动态特性研究

课题针对倾斜带式输送机多种复杂工况及其布置方式导致出现的安全制动问题，提出无火花、少磨损、恒减速复合制动机理。应用流体动力学、现代控制理论、传热学、试验优化及现代设计理论研究多参数复合作用下被制动带式输送机粘弹摩擦传动动力学模型、少磨损低发热高速防抱死制动理论和方法，以及机械-液压耦合制动模糊PID控制模型。建立制动力矩有效传递的动力学方程及基于能量自动转换的制动力矩有效传递的高速液压制动与低速机械制动相耦合的复合制动模拟示范系统，并分析研究各种制动工况下的热传递与扩散、摩擦磨损、速度响应特性。本项研究成果对实现沿倾斜煤层顶底板开拓布置采区和主煤流运输系统的安全运行提供重要技术支持，对减少巷道作业量、解决顺槽可伸缩机头驱动下运制动的难题、避免由于制动失效引起的各种恶性事故有十分重要的意义。

针对现有各制动技术由于在单独运用的实际过程中时常出现理论不能辐射到的一些缺点，致使无法解决下运带式输送机由于运煤量越发具有随机性、非线性和时变性等特点带来的制动难问题，本项目提出了复合制动机理及其相关技术。提出了可以满足现有下运带式输送机制动要求的，能使其在载荷负重实时变化下都能实现恒减速安全制动的由液压调速软制动和液压瞬时盘式制动组成的下运带式输送机恒减速复合安全制动系统。. 提出了可以解决下运带式输送机制动能量合理利用和转移问题的液压调速软制动方案，并研究开发了近似零阻尼回路技术、基于压力控制的液压调速技术和针对恶劣工作环境的液压系统抗污染及防泄露技术；针对液压调速软制动器提出了模糊PID控制策略。. 提出的液压瞬时盘式制动装置采用多回路技术和电机瞬时工作制，具有能耗低、少摩擦、低发热的优点，制动过程可靠又节能；该装置采用有蓄能器的液压控制系统，具有响应速度快、制动平稳无冲击以及可控性强等特性。. 该复合制动系统在高速时由液压调速软制动单独输出制动力矩进行制动，低速时由液压瞬时盘式制动与液压调速软制动协同耦合形成合制动系统并输出复合制动力矩，停车后由盘式制动单独施加稳车所需制动力矩对输送机进行稳车。从而实现输送机正常停车减速、输送机带速超速保护制动、输送机突然停电紧急制动、输送机停车稳车等不同工况制动要求。