一种在线检测盘式制动器制动正压力的方法技术领域
本发明属于一种在线检测方法，具体涉及一种在线检测盘式制动器制动正压力的
方法。
背景技术
矿井提升机恒减速制动对提升机运行的安全性和可靠性具有重要意义，而盘式制
动器制动正压力是决定减速度的关键因素，因此，对盘式制动器制动正压力进行准确的在
线检测是确保可靠制动的先决条件。当前，盘式制动器的制动正压力主要是通过在盘式制
动器的碟簧座内安装传感器来检测，碟簧座是靠碟簧通过预紧力紧贴在油缸端面来进行定
位的，安装传感器后，在检测过程中，蝶簧座内传感器的外接线经常会由于弹簧座的蠕动而
损坏；另外，传感器在使用前，必须进行标定，但传感器一旦安装在碟簧座内，就处于封闭状
态，无法进行在线、在位的标定，只得进行离线标定，而离线标定的传感器其受力位置和方
式与实际应用时的一致性较差，极大地降低传感器的实际测量精度和准确度，甚至导致测
量数据的失真。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种在线检测盘式制动器制动正压力的方
法，该方法能够直接、在线地检测盘式制动器的制动正压力，且能够保证传感器能够在线、
在位标定，减少了检测中的干扰因素。
一种在线检测盘式制动器制动正压力的方法，其在盘式制动器的调整螺母内埋设
2组工作应变片和温度补偿片，工作应变片与温度补偿片接成半桥，2组半桥电路沿轴线对
称布置，工作应变片和温度补偿片与调理电路连接，以便将工作应变片检测到的盘式制动
器的制动正压力通过调理电路处理后传输到上位机，实现对盘式制动器制动正压力的在线
检测。
所述调整螺母内埋设2组工作应变片和温度补偿片的步骤为：沿调整螺母内孔的
轴线方向、从其螺纹侧至螺纹尾部的凹槽处，将其内孔直径扩大4-6mm，工作应变片和温度
补偿片相互垂直地放置在孔径扩大后的调整螺母内壁上，并在工作应变片和温度补偿片及
其连接线表面涂敷防护胶；然后设置一圆环形紧固圈，使其内孔直径与调整螺母的原始内
孔直径相同，壁厚为3.9-5.9mm，将紧固圈放置在调整螺母扩径后的内孔中，并在紧固圈外
壁与涂敷了防护胶的工作应变片和温度补偿片之间填充粘贴胶，以固定紧固圈；在调整螺
母的凹槽处加工一径向通孔，工作应变片和温度补偿片与调理电路的连接线通过径向通孔
引出，连接线外加装保护套。
本发明的优点在于：
1.本发明一种在线检测盘式制动器制动正压力的方法，通过应变测量直接检测制
动器闸瓦与制动盘接触的制动正压力，避免了实际测量中由于弹簧座蠕动一起的外接线损
坏以及无法在线、在位标定等因素引起的测量误差，提高了检测的准确性，更进一步地提高
了检测效率。
2.工作应变片和温度补偿片的埋设是在原调整螺母上实现，拆装方便，可现场直
接更换，利用现有的矿井提升机盘式制动器结构的有限空间，不需要改变现有制动器原有
性能参数和其他零件的结构尺寸即可达到直接监测制动正压力，大大提高了提升机盘式制
动器的可靠性。
附图说明
图1为本发明的安装工作应变片和温度补偿片后盘式制动器结构图；
图2为本发明中安装工作应变片和温度补偿片后调整螺母的结构图；
图3为本发明工作应变片和温度补偿片的半桥电路图；
图4为本发明盘式制动器的受力原理简图。
图中：1-制动盘；2-闸瓦；3-制动器体；4-蝶形弹簧；5-调整螺母；6-调理电路；7-保
护套；8-油缸盖；9-油缸；10-连接螺栓；11-活塞；12-工作应变片；13-温度补偿片；14-紧固
圈；15-弹簧座。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明作详细阐述。
如图1和图3所示，一种在线检测盘式制动器制动正压力的方法，在盘式制动器的
调整螺母5内埋设2组工作应变片12和温度补偿片13，工作应变片12与温度补偿片13接成半
桥，2组半桥电路沿轴线对称布置，工作应变片12和温度补偿片13与调理电路6连接，以便将
工作应变片12检测到的盘式制动器的制动正压力通过调理电路6处理后传输到上位机，实
现对盘式制动器制动正压力的在线检测。
如图2所示，所述调整螺母5内埋设2组工作应变片12和温度补偿片13的步骤为：沿
调整螺母5内孔的轴线方向、从其的螺纹侧至螺纹尾部的凹槽处，将其内孔直径扩大4-6mm，
工作应变片12和温度补偿片13相互垂直地放置在孔径扩大后的调整螺母5内壁上，并在工
作应变片12和温度补偿片13及其连接线表面涂敷防护胶；然后设置一圆环形紧固圈14，使
其内孔直径与调整螺母5的原始内孔直径相同，其壁厚为3.9-5.9mm，将紧固圈14放置在调
整螺母5扩径后的内孔中，并在紧固圈14外壁与涂敷了防护胶的工作应变片12和温度补偿
片13之间填充粘贴胶，以固定紧固圈14；在调整螺母5螺纹尾部的凹槽处加工一径向通孔，
工作应变片12和温度补偿片13与调理电路的连接线通过径向通孔引出，连接线外加装保护
套。
如图4所示，调整螺母5通过螺纹与制动器体3连接，制动器体3通过螺栓固定在地
面上，设闸瓦1对制动盘的正压力为FN，蝶形弹簧4的弹性力为Fy，活塞11受到的油压力为FZ，
则：
制动初始阶段，盘式制动器接收到制动指令，在闸瓦2未与制动盘1接触之前，油压
P逐渐减小，蝶形弹簧4的弹性力推动活塞11和闸瓦2，在油压P的作用下逐渐向制动盘1移
动，弹簧4的弹性力作用到连接闸瓦的活塞11上，并通过活塞11传递到油缸9的内端面；同
时，弹簧座15所受的反向弹簧力作用到油缸9的外端面，此时，调整螺母5受到的力为F＝FN
＝Fy-FZ＝0；
制动贴闸过程中，闸瓦2贴到制动盘1的盘面上，此时，调整螺母5受到的合力，即制
动正压力为F＝FN＝Fy-FZ；
松闸过程中，油压P逐渐升高，并使得闸瓦2逐渐离开制动盘1，未完全分离时，调整
螺母5仍受制动正压力F＝FN＝Fy-FZ的作用；当制动盘与闸瓦1脱离接触时，弹簧力Fy与油压
力FZ相等，调整螺母5受到的合力为0。
由于安装有工作应变片12和温度补偿片13的调整螺母5位于油缸9与油缸盖8之
间，因此，在制动过程中，闸瓦2贴到制动盘1的盘面上，调整螺母5受到力F的作用，使得工作
应变片12变形，可直接测量出制动正压力，同时，温度补偿片13能够对工作片进行温度补
偿，消除环境温度的影响。