盘式制动器作为矿井提升机制动系统的重要组成部分,是整个制动系统的最终执行者,其性能直接影响到提升系统的安全可靠性,对保证煤矿安全高效生产具有重要意义。由于制动正压力不足所引起的制动器失效,导致提升机制动事故频发,造成经济损失的同时也严重威胁了工作人员的生命安全,因此制动器的安全可靠性技术亟待完善。本文以液压缸后置式盘式制动器为研究对象,在原有结构组成的基础上,研究制动器的失效机理,分析现有安全措施的不足,设计了一种能够对制动正压力进行监测并具有一定故障诊断功能的盘式制动器。论文的主要研究内容如下:(1)分析了影响制动器安全可靠性的因素,研究了其失效机理,对其故障模式进行了总结,定向的分析了目前预防制动器失效措施的优缺点,论述了设计能够对制动正压力进行监测并具有一定故障诊断功能盘式制动器的必要性。(2)针对闸间隙、碟簧力正常而制动正压力不足的问题,确定了诊断故障及监测制动正压力盘式制动器整体的结构方案,设计了碟簧力传感器、制动正压力传感器关键组成部件,提出了闸间隙的高可靠性的监测方案。(3)研究了制动器整体结构及关键部件的性能,建立了制动器整体及其关键组成部件的虚拟样机简化模型,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对其进行了模态分析和静力学分析,获取了制动器的固有频率和振型以及关键部件的结构强度,为实验提供了可靠理论依据。(4)设计了传感器信号的测量电路和调理电路,通过有限元仿真获取了应变片的具体贴合位置,使传感器可输出有效信号并能够被有效采集和记录。(5)试制了具有监测功能的盘式制动器样机,在实验室完成了对碟簧力传感器和制动正压力传感器的静态特性分析,在现场对制动器进行了测试实验。实验结果表明:该盘式制动器能够实现实时有效的对制动正压力的监测,且强度和刚度均满足使用要求,验证了所提结构方案的正确性和有效性。