1、 制动器知识 一. 用途及适用范围 主要用于冶金、矿山、建材、电力、机器制造等重型工业领域和港口、 铁路装卸等交通运输领域、具体应用对象是： 各种起重机械、冶金压延设 备及其输机、皮带运输机及港口装卸机械等。 主要作用是机构的减速、停车和维持制动。 二. 制动器的性能和结构功能 2.1 制动器的性能？ 制动力矩： 是制动器主要性能，一般由设计确定。制动力矩并非越大越 好，而是越稳定越好，制动力矩与规格、机构 驱动功率以及机构的工作特 征、工作制度有对应的匹配关系。 动作时间： 动作时间是反映制动器技术水平的一个重硬性能参数，它包 括闭合 (亦称上闸) 时间和释放(亦称开刷) 时间。动作时间主要
2、取决于制动器的驱动装置和控制方式。动作时间是快好 呢还是慢好呢？这要相对 于什么机构及其要求来确定的。如对于起升机构 来说动作时间要快，但并 非越快越好，因为越快对机构的冲击会越大，一般来说在 O.15一0.25 秒比 较合理：对于运行机构、回转机构和皮带运输 机等，为避免较大冲击：则 不宜太快，有的甚至需要延时。 c.摩擦性能： 摩擦性能的好坏也是 反映制动器技术水平的重要方面，它包括摩擦系数、磨损率、耐温性能和热稳定性等 。摩擦系数并非越广越好，是越稳定越好，制动器的摩擦系数一般取0.3一 0.4。 d. 机械传动效率：传动效率直接影响制动器的动作灵敏度和作业的安全传动效率越低，动作的稳定
3、性越差，当低于 0.7 时，就有可能出现卡滞现象性。 。 制动器的传动效率一般要求在0.85 以上，YWZ,JCZ,ZWZ等老产品均无 减磨轴套，效率一般在0.75 以下，我制动器传动效率均在0.9 左右。 时，。的。b. 弹簧式： 是通过反力限位来达 到均等目的。这种装置结构较简单、成本 较低，对退距进行调整后，一般不需重新调整 限位反力，均等效果较顶丝 2.2制动器的结构功能 ： 为了保证制动器正常工作及制动器 维护中所需的某些结构性功能。 2.2.1 制动器有哪些结构功能要求？ 制动器最基本的结构功能要求有： 力矩调整功能，瓦块退距调整功能 ，瓦块退 距均等功能，瓦块随位功能，紧固件防松
4、功能等。高级结构功能要求有： 手动释放功能及各种限位显示(保护)功能等 2.2.2 什么是瓦块退距？怎样确定？ 制动器在释放状态时，瓦块摩擦衬垫的制动覆面与制动轮(制动盘)的制 动覆面之间的平均气隙称为瓦块退距。瓦块退距越大，散热越好，但驱动 ，装置的 工作行程也越大、动作时间越长、动力系数(冲击) 越大：反之相 反。瓦块退距值的确定一般都有相关标准规定。 2.2.3 什么是瓦块退距均等？为什么要均等？ 答： 制动器在释放状态要求两侧的瓦块退距保持基本相等，这就是所 谓的退距均等。由于机构上的原因，如来没有有效的退距均等装置进行约 柬，则会出现两侧退距不相等甚至出现其中一侧浮贴在运转的制动轮
5、( 制 动盘) 上的现象，将导致制动轮(制动盘) 表面和摩擦衬垫的温度急剧升 高，从而对它们造成严重损伤所以要求两侧退距应基本相等。 2 .2.4 退距均等装置主要有哪几种 ，各有什么特点？ 主要有顶丝式、弹簧式和杠杆联锁式等三种， a. 顶丝式： 是通过限位方式来达到均等目这种装置结构简单、成本低， 但存 在诸多缺点。如限位很难做到准确，退位均等效果很差甚至失效，而且随着衬垫磨损 、退距增大，对退距进行调整后，必需重新调整限位位置， 非常 麻烦： 两制动臂在释放和闭合过程中不是作同步、等速、对称的摆动， 从而导致运动冲击甚至产生高频振动。 式好。主要缺点是，由于弹簧是柔性装置，在外力( 如振
6、动) 的干扰下容 易产生振摆，均等效果不稳定。这种装置，反力 越小，稳定性越差，而且 这种反力会抵消制动器的释放驱动力，所以又不宜过大。 c. 杠杆联锁式： 是通过联锁消除多余自由度来达到均等目的。这种装置结构较复杂、成本较高，但均等效果极佳，在使用过程中，对退距进行调整 2.2.5 什么是瓦块随位？其作用是什么？ 制动器在闭合时，瓦块制动覆面与制动轮(制动盘) 表面能自动地保 持均匀的贴合，而在正常释放时瓦块制22.6 为什么要有力矩、退距调整功能？ 答： 制动器一般情况下提供的额定制动力矩为最大制动力矩，用户在使用 时允许根据需要调小使用： 此2.2.7 手动释放装置的主要作用： 对于常闭
7、式制动器，其工作方式是机构通电驱动时，制动器也通电释 放： 机构断电停止驱动时，制动器一般也同。2.2.8 限位信号显示(保护) 起什么作用？什么主要用于哪些场合？ 答： 限位信号显示是通过装设行程开关来实现的。 其作用是通过行程开关 的开合动作给操作人员或PLC (可编秆) 控制提供制动器某些工作状态的信 号显后也无需进行调整，而且可保证两制动臂在释 放和闭合过程中作同步、等 速、对称的摆动。这是一种十分理的 、自动化的退距均等装置。 动覆面的任何部位与制动轮 (制动 盘) 表而又不能接触，这就是瓦块的随位功能。瓦块随位功能的作用是使 制动覆面 的压力分布均匀、上下的散热气隙基本相等。 外，
8、制动器在使用过程中由于衬垫的磨损退 距会随着增大、弹簧的工作长度也随之增长、制动力矩随之减小，退出调整 后力矩也需跟着调整。所以，制动器必须要有力矩、退距调整功能。 时失电自动闭合进行制动。当主机机在工作过 程中出现停电或事故断电或故障联锁保护断电时以及制动器本身因故障出现 非正常抱闸时，为了将所吊物品放置于安全位置或将主机(或机构) 移至检修位置，需要将有关的制动状通过手动打开，手动释 放装置可以使操作人员快捷、方便地完成这项工作如没有手动释放装置将会使操作非常麻烦。对 于大型、高效的装卸机械、皮带运输机以及冶金起重机等，设置手 动释放装置是非常必要的。 示 (联锁)，以便实现制动器的故障显
9、示或联锁保护。限位显示-一般有 “开门限位显示(联锁)、闭闸限位显示(联锁)、手动开闸限位联锁和衬 垫磨损极限显示 (联锁丫 四种。一般 情况下仅设置开闸限位显示装置。它 们主要应用于各种大型、高效、专用的现代化装 卸设备和系统皮带运输机 以及重要的冶金起重机和冶金胀延设备，这类设备一般都是PLC ( 可编程) 控制。 2.2.9 使制动器实现基本免维护的必要条件是什么？ 必要条件是：驱动装置要有较高的可靠性；衬垫磨损后退距、力矩 的 自动补偿：瓦块的自动随位： 退距的自动均等及必要的限位显示等 2.2.10 磨损自动补偿装置有几种结构？备有 什么特点？ 答： 主要有两种结构，一种是棘轮棘爪式
10、，一种是单向轴承式。前者的特 点是：体积较大、有级补偿、补偿效果较差、棘轮棘爪容易磨损 、可靠性差、寿命短，目前己三. 制动器的工作环境和工作制度 的平均 环境温度，相对湿度以及污染(腐蚀) 状况等 3 .1 .1 工作环境温度对制动器的影响 高，驱动装置 的工作温升也越高，当温升达到一定程度就有可能 超过驱动装置允许的极 限湿度，长期在较高的温度下工作，会使驱动装置(或电器元件) 的可靠 性降低、3 .1 . 2 海拔高度对制动器有什么 影响。也是对制动器驱动装置的工作温升有影响。海拔越高，气压就越低， 水的沸点山越低，驱动装置允许的极淘汰；后者的特点是：结构较复杂、体积小、 全密封结构、无
11、级补偿、可靠性高、寿命长。目前德国等一些著名公司的产 品均 采用后一种结构， 工作环境：制动器的工作环境指的是： 制动器工作地点的海拔高度，周围主要对制动器驱动装置的工作温升有影响。环 境温度越寿命缩短。此外对于液压驱动装置，环境温度 对液压油也有一定 的影响，不同的环境温度要求使用不同凝点的液压油。 标准中对制动器邮 工作环境温度一般规定为-25c40C ，但在某些场合 (如冶金起重机等)要求制动器能适应+50C甚至+55C的环境温度。 限温度也随之降低。标准中对制动器使用地点 的海拔越高一般规定为2000 米以下，超过2000 米时，要对相应规定的使用环境温度进行折减。 3 .1 .3相对
12、湿度对制动器有什么影响：主要对制动器的电气部分有影响。当环境温度较高时，相对湿度越高 空气中的 水份也越高，电气元件表面就3 1.4 环境污染指的是什么？对制动器有什么影响？ 环境污染从物相上一般分为粉尘类和气体类两类。 从污染性 状上可分为能引起燃烧和爆炸的粉。3.2 制动器的工作制度指的是什么？它和主机的工作制度有什么关系？ 答：制动器工作制度包括三个方面，即工作方式、 操作频率和负载持续率 三个3 .2.1 什么制动器工作方式？ 答：制动器工作方式-一般有两种，即断续(周期) 工作(有S2一S9)等不同 等级别) 和连续工作(S1) 两种。各种起重3.2，2 什么足负载持续率？ 答： 负
13、载持续率也叫接电持续率或通电持续率，它是指一个工作循环内制 动器的通电时 问 (工作时间) 与整个工作循环的时间之比的比值乘与100%， 即FC=通电时间/ (通电时间+断电时间) J 越容易形成凝露，从而降低绝缘和抗爬电能力 ，严重时甚至造成对地或接点之间的短路。标准中对制动 器使用地点的相对湿度一般规定为不大于90% (同时还规定24 小时内平上 气温 不得超过+35c)。高于这个指标时应采取特殊措施(如除湿、密封、 特殊的绝缘处理等)。 尘和气体、可能引起绝缘破坏的导电尘埃、有 腐蚀性的粉尘和气体及一般性粉尘和气体等。环境污染上要对 制动器的电器部分密封和表面防腐有影响所以不同的环境污染
14、对制动器电气部分的结构 及外壳防护等级、敌人装置的密封和产品的表面防护会有 不同的 要求。如有导电尘埃污染的场合，电气部分的外壳防护等级就要达 IP54 以上，甚至要做特殊的防护处理： 如有可能引起燃烧和爆炸粉尘和气 体污染的场合，电气部分就要做防爆处理如有腐蚀性的粉尘和气体污染 的场合， 产乩表面就要做特殊的防护处理。在绝大多数的情况下为一般性 粉尘和气体。 方面： 它和主机相应机构的工作制度是一致的。 机一般都是断续工作方式，皮 带运输机-般都是连续工作方式，冶金压延机械一般都是连续工作或短时连续工作方式。 3.2.3 什么是操作频率？ 答： 操作频率指的是每小时内制动器工作循环的次数。工作循环的次数越 高，制动器的工作 负荷就越重。制动器能适应什么样的工作频率主要取决丁摩擦材料的耐温性 能和驱动装置允许的极限湿度。x100%。常用的FC 值有15%、 25%、40%、60%等。负载持续率越高，制动器的工作负荷就越重。 在各种起重机上 一般最高的操作频率不会超过三百次 (瞬间有可能达到2000 次)。
