液压盘式刹车响应特性和其优化.pdf

学兔兔 l 匐 化 液压盘式刹车的响应特性及其优化 Response characteristic of hydraulic disc brake and its optimization 陈 博，兰辉敏，谭 亮 CHEN Bo，LAN Hui．min，TAN Liang (兰州理工大学机电工程学院，兰州730050) 摘 要：针对目前液压盘式刹车在调节制动力的过程中还存在响应滞后等问题，对液压盘式刹车的响应 特性进行了优化研究：分析了钻进作业时液压盘式刹车工作制动工况。建立了制动力控制系 统的数学模型，研究了影响响应特性的参数并提出优化方案。在MATLAB／simuIlnk中对优化 前后的系统做仿真试验并对比了优化前后的响应特性。仿真结果表明：优化后系统响应特性 提高了43％，响应特性明显改善，响应滞后得以解决。 关键词：液压盘式刹车；制动力矩；响J亚特性；优化 中圈分类号：TH1 2 文献标识码：A 文章编号：1 009-01 34(201 4)09(下)-0033-04 Doi：1 0．3969／j．Issn．1 009-01 34．2014．o9(下)．1 0 0 引言 和减速三个几段。从而在钻进过程中，当钻速或 液压盘式刹车技术是上世纪80年代发展起来 钻压过大时，需增大制动力矩，减小钻速或钻 的四大钻进装备新技术之一n 。液压盘式刹车的性 压，称为工作紧刹制动；当钻速或钻压过小时， 能对于保证钻进作业安全及钻进质量，满足钻进 需减小制动力矩，增大钻速或钻压，称为工作松 工艺需要，提高经济效益起到重要作用 ；尤其是 刹制动；当钻速和钻压与期望值相等时，需保持 近年来，随着油气勘探开采的难度加大及自动化 制动力矩不变，保持钻速和钻压不变，称为工作 钻进技术的发展，刹车系统的性能在钻进作业中 固刹制动。综上，工作制动在钻进过程中有以上 三个工况，下文简称为紧刹、固刹及松刹工况。 所起的作用越来越重要 。目前国内外重型钻机全 液压盘式刹车系统由制动执行机构、液压 部要求配备盘式刹车，部分已使用中的钻机也要 站、控制台等组成，制动执行机构包括工作钳、 求由原来的带式刹车改装为盘式刹车 。液压盘式 安全钳、钳架和刹车盘。其中调节工作制动力的 刹车性能的核心是工艺特性u ，其主要指标之一是 控制系统由放大器、比例减压阀、单作用液压 响应特性。国内已对液压盘式刹车的响应特性进 缸、工作钳等构成，是一个开环控制系统；通过 行了一定的研究 ，但其在钻压、钻速等的调节 控制流入或流出液压缸液压油油压实现对工作制 过程中还存在着响应滞后问题I ，导致钻井过程中 动力大小的调节。工作钳