1 1 绪论 1.1 制动器简介 制动器是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。制动器主要由制架、 制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。为了减小制动力矩和结构寸, 制动器通常装在设备的高速轴上,但对安全性要求较高的大型设备(如矿井提升机、电梯等)则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。有些制动器已标准化和系列化,并由专业工厂制造以供选用. 块式制动器,靠制动块压紧在制动轮上实现制动的制动器。单个制动块对制动轮轴压力大而不匀,故通常多用一对制动块,使制动轮轴上所受制动块的压力抵消。 制动技术的发展,使制动系统成为集机械,电,液,材料,计算机技术与一体的现代化。制动器的技术,应考虑到制动器的类型,性能如何满足配套主机的要求,以及可靠性和经济性。制动器是具有使运动部件减速,停止或保持停止状态功能的装置。集工作和安全装置于一体,是保障机器安全工作的重要部件。 制动器是用于机构或机器减速或使其停止运行的装置,有时也用做调节和限制机构或机器的运行速度,它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件。 制动器根据工作状态可分为常闭式和常开式。常闭式制动器靠弹簧或重力的作用经常处于紧刹状态,而机构工作时,可利用人力或松闸器使制动器松闸。与之相反,常开式制动器经常处于松闸状态,只有施加外力时才能使其紧闸。 1.2 制动器工作原理 制动器的工作原理是利用摩擦副中产生的摩擦力矩来实现制动作用,或者利用制力与重力的平衡,使机器运转速度保持恒定。具体如下:制动器是依靠摩擦副间的摩擦而产生制动作用的,摩擦副中的一组与机构的固定机架相连。另一组则与机构转动轴相连。当机构起动时,使摩擦面脱开,机构转动件便可运转;当机构需要制动时,使摩擦面接触并压紧,这时摩擦面间产生足够大的摩擦力矩,消耗动能,使机构减速,直到停止运动。制动状态还能阻止机构在外载荷作用下运动。采用摩擦制动的优点是:机构制动平稳可靠,有时还可以根据需要调整制动力矩的大小。 2 制动器的种类和用途 2.1 制动器的用途 在起重机的各个机构中,制动器几乎是不可缺少的组成部分。在起升机构中必须装设可靠的制动器,以保证吊重能停止在空中。自重不完全平衡的起重伸臂也必须用制动器将它维持在一定的位置。运行机构与回转机构也需要用制动器使它们在一定的时间或一定的行程内停下来。对于在露天工作或在斜坡上运行的起重机,制动器还有防止风力吹动或下滑的作用。只有速度很低、阻力很大的室内起重机的运行机构才可以不装设制动器。某些起重机的起升机构还利用制动器来使物品以所要求的速度下降,例如汽车起重机、淬火起重机等。 综上所述,制动器的作用有如下三种。
2 1)支持 保持不动 2)停止 用摩擦消耗运动部分的动能,以一定的减速度使机构停止下来。 3)落重 将制动力与重力平衡,使运动体以稳定(恒定)的速度下降。 在起重机的各个机构中,制动器可以具有上述一种或几种作用。 在设计或选用制动器时,应充分注意制动器的任务以及对它的要求。例如,支持制动器的制动力矩必须具有足够的储备,也就是应当保证一定的安全系数。对于安全性有高度要求的机构需要装设双重制动器,例如运送熔化铁水包的起升机构,规定必须装设两个制动器,其中每一个都能安全地支持铁水包不致坠落。对于落重制动器,则应该考虑散热问题,它必须具有足够的散热面积将重物的位能所产生的热量散去,以免制动器过热而损坏或失效。 2.2 制动器的种类 2.2.1 根据制动器的构造形式分类 a 带式制动器:利用挠性钢带压紧制动轮产生制动力矩。带式制动器构造简单,尺寸紧凑,但制动轮轴受力较大(使制动轮轴受到弯曲载荷),摩擦面上压力分布不均匀,因而磨损也不均匀。它常用于中小起重机和流动式起重机。如图
2-1. 图2-1 带式制动器 b 块式制动器结构紧凑,紧闸和松闸动作快,但冲击力大。在桥架类型起重块式制动器:两个对称布置的制动瓦块在径向抱紧制动轮产生制动力矩,从而使制动轮轴所受制动力机上大多采用这种制动器。如图2-2.