本發(fā)明用于爆炸性環(huán)境所使用的制動器，具體涉及一種模擬爆炸性環(huán)境制動器安全性能的試驗裝置及其試驗方法。

背景技術(shù)：

制動器是具有使運動部件(或運動機械)減速、停止或保持停止?fàn)顟B(tài)等功能的安全裝置。是使機械中的運動部件停止或減速的機械零件。俗稱剎車、閘。制動器主要由制動架、制動件和操縱裝置等組成。有些制動器還裝有制動件間隙的自動調(diào)整裝置。為了減小制動力矩和結(jié)構(gòu)尺寸，制動器通常裝在設(shè)備的高速軸上，但對安全性要求較高的大型設(shè)備(如礦井提升機、帶式輸送機等)則應(yīng)裝在靠近設(shè)備工作部分的低速軸上。

用于爆炸性環(huán)境中的制動器的安全性能要求比較嚴(yán)格，如果制動器的安全性如制動超溫、制動磨擦火花、制動不可靠等可能引起爆炸、設(shè)備失控等嚴(yán)重后果，目前還沒有對制動器在實驗室能模擬各種爆炸性環(huán)境下進行制動的各項安全性能進行檢測的試驗裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述問題，提供了一種模擬爆炸性環(huán)境制動器安全性能的試驗裝置及其試驗方法。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種模擬爆炸性環(huán)境制動器安全性能的試驗裝置，所述試驗裝置包括：

泄爆箱，所述泄爆箱內(nèi)設(shè)有高度調(diào)節(jié)裝置，所述高度調(diào)節(jié)裝置上安置有制動器；

減速機，所述減速機上的輸出軸通過泄爆箱內(nèi)出軸與制動器上的轉(zhuǎn)軸配合連接；

轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置，所述轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置與減速機配合連接；

驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置配合連接；

真空泵，所述真空泵通過管路與泄爆箱配合連接；

爆炸性氣體混配器，所述爆炸性氣體混配器通過管路與泄爆箱配合連接；

測控裝置，所述測控裝置與泄爆箱對應(yīng)配合。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述泄爆箱為一矩形狀的密封箱體，所述泄爆箱左面板、右面板和頂面板為可拆卸或旋轉(zhuǎn)開門式，所述前面板和底面板為固定式，所述泄爆箱后面板采用薄膜密封。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述高度調(diào)節(jié)裝置包括T形地軌、壓板和若干個調(diào)整螺栓，T形地軌設(shè)置在泄爆箱的底面板上，所述壓板位于T形地軌上方，每個調(diào)整螺栓可穿過壓板與T形地軌配合連接，壓板與T形地軌之間的間隙上設(shè)有墊塊。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述泄爆箱一側(cè)的側(cè)面板上設(shè)有排氣孔、進氣孔、若干個液壓管道接口，真空泵上的管路與排氣孔配合連接，爆炸性氣體混配器上的管路與進氣孔配合連接。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述泄爆箱內(nèi)設(shè)有溫度傳感器和氣體傳感器，所述泄爆箱的側(cè)面板上還設(shè)有若干個接線端子，溫度傳感器和氣體傳感器分別連接接線端子。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，泄爆箱上設(shè)有內(nèi)出軸，所述內(nèi)出軸一端與制動器上的轉(zhuǎn)軸連接，所述內(nèi)出軸另一端減速機上的轉(zhuǎn)軸連接。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述內(nèi)出軸與制動器上的轉(zhuǎn)軸之間通過軸套連接，所述內(nèi)出軸上設(shè)有兩個軸承座，每個軸承座上設(shè)有一軸承。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述驅(qū)動電機包括帶可設(shè)定恒定模擬負載的直流調(diào)速裝置和直流電機或可設(shè)定恒定模擬負載的變頻調(diào)速裝置和變頻電機。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述測控裝置包括一工控機和配套的數(shù)據(jù)采集、控制和測量的系統(tǒng)，所述測控裝置分別與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置、溫度傳感器和氣體傳感器連接所述測控裝置用于試驗裝置顯示、控制和測量。

一種模擬爆炸性環(huán)境制動器安全性能的試驗方法，所述試驗方法包括如下步驟：

(1)首先將需要測試的制動器安裝在泄爆箱內(nèi)的高度調(diào)節(jié)裝置上，然后通過高度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)制動器的中心高；

(2)調(diào)節(jié)完畢后，將制動器的轉(zhuǎn)軸與減速機配合連接，然后再將減速機、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置和驅(qū)動電機依次連接完畢；

(3)連接完畢后，真空泵工作，真空泵將泄爆箱內(nèi)的氣體抽出；

(4)氣體抽出完畢后，爆炸性氣體混配器工作，爆炸性氣體混配器將混配好的爆炸性氣體(可以是單一爆炸性氣體，也可以是混合型爆炸性氣體)輸入進泄爆箱內(nèi)；

(5)泄爆箱內(nèi)的溫度傳感器和氣體傳感器分別測試泄爆箱內(nèi)的溫度和混配氣體的濃度，溫度傳感器和氣體傳感器將檢測到的數(shù)據(jù)通過測控裝置顯示出來，操作人員可通過測控裝置觀察泄爆箱內(nèi)的混配氣體的濃度是否達到標(biāo)準(zhǔn)的要求；

(6)當(dāng)混配氣體的濃度達到標(biāo)準(zhǔn)的要求時，設(shè)定好制動器所需的模擬負載力矩，啟動驅(qū)動電機至所需轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定運轉(zhuǎn)后，制動器會在充滿爆炸性氣體的泄爆箱內(nèi)制動，一旦過熱產(chǎn)生高溫或摩擦火花勢必引起泄爆箱內(nèi)氣體爆炸，從而驗證制動器在設(shè)計規(guī)定的技術(shù)參數(shù)內(nèi)制動器工作的安全、可靠性和實現(xiàn)在地面模擬爆炸性環(huán)境對制動器的制動安全性能的驗證。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可為不同規(guī)格的制動器提供一個模擬的爆炸工作環(huán)境，并且可對不同規(guī)格的制動器的安全性能進行測試，為制動器在爆炸性危險場所的使用提供了科學(xué)的安全依據(jù)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。

參見圖1，本發(fā)明提供的模擬爆炸性環(huán)境制動器安全性能的試驗裝置，其包括泄爆箱100、減速機200、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置300、驅(qū)動電機400、真空泵500、爆炸性氣體混配器600和測控裝置800。

泄爆箱100，其具體為一矩形狀的密封箱體，在泄爆箱100內(nèi)設(shè)有一高度調(diào)節(jié)裝置，高度調(diào)節(jié)裝置上安置有制動器900。

由于制動器900的體積較大，為了便于將制動器900安置在高度調(diào)節(jié)裝置上，泄爆箱100的側(cè)面板和頂面板都為可拆卸或旋轉(zhuǎn)方式，具體可通過螺栓或鉸鏈的方式安裝，這樣需要將制動器900安置在高度調(diào)節(jié)裝置上時，只需將側(cè)面板和頂面板打開即可。

泄爆箱100的后面板采用薄膜密封，這樣可作為泄爆箱100的泄爆口，面向空曠安全場地，以便安全泄爆。

泄爆箱100的前面板和底面板為固定式安裝，前面板和底面板可用于安裝其他部件。

在泄爆箱100的前面板上分別設(shè)有排氣孔、進氣孔、若干個液壓管道接口、若干個接線端子和若干個控制線。

設(shè)置在高度調(diào)節(jié)裝置上的制動器900分別連接各個控制線，操作人員可通過將控制裝置接通控制線從而對制動器900進行遠程控制。

高度調(diào)節(jié)裝置，其包括T形地軌110、壓板120和若干個調(diào)整螺栓130，T形地軌110設(shè)置在泄爆箱100的底面板101上，壓板120位于T形地軌110上方，每個調(diào)整螺栓130可穿過壓板120與T形地軌110配合連接，這樣使得壓板120與T形地軌110之間會存在間隙，并且間隙的大小可通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺栓130進行調(diào)節(jié)。

當(dāng)制動器900安置在壓板120時，通過調(diào)整螺栓130可調(diào)節(jié)制動器900的中心高，從而使得本裝置可適合安裝不同規(guī)格的制動器900。

在壓板120與T形地軌110之間的間隙內(nèi)還填充有墊塊140，通過填充墊塊140可提高壓板120的支撐強度。

在泄爆箱上還設(shè)有內(nèi)出軸150，內(nèi)出軸150一端設(shè)有大頭連接軸，另一端設(shè)有小頭連接軸，小頭連接軸用于連接高速低扭矩規(guī)格的制動器900，大頭連接軸用于連接低速大扭矩規(guī)格的制動器900，這樣使得本申請可滿足高、低速，大、小力矩等多種規(guī)格的制動器900的測試。

另外，內(nèi)出軸150與制動器900的轉(zhuǎn)軸之間通過軸套151連接，這樣可在滿足試驗要求的情況下降低安裝精度的要求。

再者，在內(nèi)出軸150兩端分別設(shè)有一軸承座160，每個軸承座160上設(shè)有一軸承161，這樣便于內(nèi)出軸150的旋轉(zhuǎn)。

減速機200，其與內(nèi)出軸150的另一端連接。

驅(qū)動電機400通過轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置300與減速機200連接，驅(qū)動電機400工作時，同帶動減速機200上的轉(zhuǎn)軸、內(nèi)出軸150和制動器900一起轉(zhuǎn)動。

轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置300用于測量制動器900的運行、制動力矩和制動速度變化動態(tài)數(shù)據(jù)。

驅(qū)動電機400具體為帶可設(shè)定恒定模擬負載的直流調(diào)速裝置和直流電機或可設(shè)定恒定模擬負載的變頻調(diào)速裝置和變頻電機，并可根據(jù)制動器900的規(guī)格進行額定制動力矩和所需制動初速度的設(shè)定。

直流調(diào)速裝置可控制直流電機的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，變頻調(diào)速裝置可控制變頻電機的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。

真空泵500，其通過管路與泄爆箱100上的排氣孔密封連通，真空泵500通過管路可將泄爆箱100內(nèi)的空氣抽出，從而使得泄爆箱100內(nèi)處于所需的真空狀態(tài)便于爆炸性氣體充填時達到泄爆箱100內(nèi)爆炸性濃度。

爆炸性氣體混配器600，其是用于混配泄爆箱100內(nèi)需要填充的試驗用危險爆炸性混配氣體(單一氣體如甲烷或氫氣、或按需要混配混合爆炸性氣體等)，爆炸性氣體混配器600通過管路與泄爆箱100的進氣孔密封連接，爆炸性氣體混配器600通過管路可將爆炸性混配氣體填充進泄爆箱100內(nèi)。

另外，在泄爆箱100內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器和氣體傳感器，溫度傳感器和氣體傳感器分別連接接線端子。

溫度傳感器用于檢測泄爆箱100內(nèi)的溫度，氣體傳感器用于檢測泄爆箱100內(nèi)混配氣體的濃度。

測控裝置800，其具體包括一工控機和配套的數(shù)據(jù)采集、控制和測量的系統(tǒng)，其是用于試驗裝置的測量、控制和顯示。

測控裝置800分別與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置、溫度傳感器和氣體傳感器連接，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置、溫度傳感器和氣體傳感器檢測到的信息可分別通過測控裝置800顯示出來，這樣便于操作人員及時了解。

另外，本申請還可設(shè)置一個液壓裝置700，液壓裝置700通過液壓管穿過泄爆箱100上的液壓管道接口與泄爆箱100內(nèi)的制動器900配合連接。

下面是本申請的具體試驗方法：

(1)首先將需要測試的制動器900安裝在泄爆箱100內(nèi)的高度調(diào)節(jié)裝置上，然后通過高度調(diào)節(jié)至泄爆箱150內(nèi)軸與制動器900對中；

(2)調(diào)節(jié)完畢后，將制動器900的轉(zhuǎn)軸與減速機200配合連接，然后再將減速機200、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置300和驅(qū)動電機400依次連接完畢；

(3)連接完畢后，真空泵500工作，真空泵500將泄爆箱100內(nèi)的氣體抽出；

(4)氣體抽出完畢后，爆炸性氣體混配器600工作，爆炸性氣體混配器將混配好的爆炸性氣體輸入進泄爆箱100內(nèi)；

(5)泄爆箱內(nèi)100的溫度傳感器和氣體傳感器分別測試泄爆箱100內(nèi)的溫度和混配氣體的濃度，溫度傳感器和氣體傳感器并將檢測到的指數(shù)通過測控裝置800顯示出來，操作人員可通過測控裝置觀察泄爆箱100內(nèi)的混配氣體的濃度是否達到標(biāo)準(zhǔn)的要求；

(6)當(dāng)混配氣體的濃度達到標(biāo)準(zhǔn)的要求時，設(shè)定好制動器900所需的模擬負載力矩，啟動驅(qū)動電機400至所需轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定運轉(zhuǎn)后，制動器900會在充滿爆炸性氣體的泄爆箱內(nèi)制動，一旦產(chǎn)生高溫或過熱產(chǎn)生摩擦火花勢必引起泄爆箱100內(nèi)氣體爆炸，從而驗證制動器900在設(shè)計規(guī)定的技術(shù)參數(shù)內(nèi)制動器工作的安全、可靠性和實現(xiàn)在地面模擬爆炸性環(huán)境對制動器的制動安全性能的驗證。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。