起重機械制動器的設計與應用.doc

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起重機械制動器的設計與應用 制動器是保證起重機械安全工作的重要部件，其用途是防止懸吊的物品或吊臂下落，防止轉臺或起重機在風力或坡道分力作用下滑動；或者使運轉中的機構降低速度，最后停止運轉；或者保證吊運的重物能隨時停在空中。因此，為了保證起重機械安全可靠的工作，就必須選用符合設計要求的制動器。 制動器的設計 2.1制動器的設計原則 起重機械上常用的機械摩擦式制動器，一般是高度通用的標準化配套產品，在非特殊情況下，通常采用標準制動器。 在傳動機構當中，制動器是一種使用廣泛、高度通用的重要配套部件，因此在進行制動器的設計時，應該遵循以下的基本原則： （1）標準原則：起重機上使用的制動器（尤其是高速軸上使用的制動器）已經高度通用化。在進行制動器的設計時，除特殊情況外，應遵循相關的標準規(guī)定，尤其是連接尺寸應盡量按相關行業(yè)標準的規(guī)定。 （2）安全原則：制動器是涉及到起重機械機構作業(yè)性能和安全的重要配套部件，在設計時，要充分考慮構件的材料、強度和安全裕度，尤其是像制動彈簧、制動臂、制動拉桿等重要構件的設計壽命要不小于500萬次，或者是使用壽命超過30年。 （3）與驅動機構匹配原則：制動器是在起重機械各個機構中使用的制動裝置，在設計制動器時，要充分考慮其與機構之間在安裝空間、性能參數(shù)以及機構使用環(huán)境等之間的各種匹配關系。 2.2制動器設計輸入參數(shù)的確定 （1）制動輪（盤）直徑規(guī)格參數(shù)的確定 規(guī)格參數(shù)是制動器設計的主要輸入參數(shù)，由于制動器是機構傳動鏈當中的一種部件，所以制動輪（盤）直徑參數(shù)的確定首先要考慮與相應機構的驅動電動機或制動軸中心高相匹配，否則制動器安裝在機構傳動鏈中可能會出現(xiàn)安裝困難或不匹配現(xiàn)象；此外，如果所設計的制動器用于制動發(fā)熱或累積制動發(fā)熱比較嚴重的機構時，還應該考慮制動構件熱容量和散熱方面的問題。制動器在高速軸布置時，制動輪（盤）直徑的確定可參照下表進行： （2）制動力矩參數(shù)的確定 制動力矩參數(shù)是制動器的主要性能參數(shù)，所以也是最主要的設計輸入參數(shù)。制動力矩參數(shù)是根據所配套的驅動機構需求來確定的，在確定了制動輪（盤）規(guī)格以后，也可根據需求選擇相關標準當中的標準值。 （3）制動器功能的確定 制動器的設計輸入，除了規(guī)格參數(shù)和制動力矩外，有些機構還可能對制動器提出一些特殊功能需求，制動器的特殊功能通常是指制動器必備的基本功能以外的功能，一般有自動補償功能、手動釋放（制動）功能、釋放狀態(tài)發(fā)訊和聯(lián)鎖功能、襯墊磨損極限發(fā)訊和聯(lián)鎖功能等。 制動器的應用 為了正確合理的選擇起重機械的制動器，應對起重機械各種制動工況進行必要的了解。起重機械各種機構的制動工況一般可分為輕級工況、中級工況和重級工況三類。 3.1制動器的選擇原則 （1）標準原則：在選擇制動器時，除特殊情況外，應選用符合我國現(xiàn)行標準的產品；如果國內無標準時，應盡可能的選擇符合國際上先進工業(yè)國家相關產品標準的產品；如果國內外均無標準時，應選擇定型產品；要確保所選產品具有技術先進性、質量可靠性、使用經濟性。 （2）與機構匹配原則：在選擇制動器時，要充分考慮制動器規(guī)格與機構制動軸中心高的一致或相近匹配；還要根據有關設計規(guī)范和機構屬性選擇與機構驅動扭矩相匹配的制動力矩參數(shù)；此外，還要根據起重機控制技術先進和復雜程度考慮合理的功能匹配。 （3）安全原則：要充分考慮機構作業(yè)的安全屬性和安全需求，在制動方式上要與機構安全需求相匹配。 3.2制動器的選用 根據制動器驅動裝置類型可分為：電力液壓制動器、電磁制動器、液壓制動器。 電力液壓制動器是指以電力液壓推動器為驅動裝置的一大類工業(yè)制動器，通常應用在起重機械各工作機構的高速軸上。電力液壓制動器具有優(yōu)良的動作性能和使用、維護簡便、壽命長等優(yōu)點，被廣泛應用于各種起重裝卸機械和帶式輸送機當中，是目前起重機械各種機構使用最多的主流配套制動產品。 電磁制動器是上世紀80年代以前起重機械上普遍采用的主要制動產品，由于相對于電力液壓制動器來說，具有明顯的劣勢，所以目前在起重機械上較少應用。 液壓制動器是一種大功率或大力矩的制動裝置，是隨著起重機械大型化和機構的大功率化發(fā)展，以及特種起重機械安全作業(yè)要求的提高而迅速發(fā)展并得到快速推廣應用的新一類制動器。 本文詳細介紹了制動器的設計原則和選用原則，以及制動器在起重機械上的應用特點和場合。通過實踐證明，這些原則是非常正確的。 第 4 頁 共 4 頁