起重机械基础知识-制动器（1）

起重机械需要好的动力系统来支撑他的工作性能，更需要安全可靠的制动系统来确保它的安全稳定。由于起重机的操作功能，在起吊重物的过程中是绝对不允许刹车失灵的。如果刹车失灵导致惯性不可控，会砸坏设备或威胁周围人的健康和安全。因此，本文主要讲解起重机械检验师考试中起升机构中的制动器计算

1、制动器的类型

常见的制动器型式主要有两种：盘式制动器和块式制动器。这两种都能实现稳定制动。

盘式制动器具有合闸响应快等特点。在合闸制动时，制动瓦对制动盘的作用力是轴向的而不是径向的，使制动盘承受的冲击力非常小，制动失效概率低。

块式制动器，一般在电机和减速箱之间高速运转轴且靠近减速箱侧设置，通过电磁铁吸、放或油泵的起动、停止，将制动弹簧的弹力压紧或释放，使制动瓦离开制动轮或贴紧在制动轮上，达到开闸或制动的要求。

注意，制动轮不属于制动器的零部件，也就是说制动器不包含制动轮。目前国内的标准都把制动轮作为制动器的一个零部件去看待，是不严谨的、不正确的。制动轮和制动器，同属于制动系统（制动装置），他们之间没有隶属关系。

2、支持制动器和安全制动器

制动器的按照功用可以分为支持制动器和安全制动器。

起重机的起升机构只装设支持制动器，在作业过程中存在一定的安全风险：首先，支持制动器在起升机构中既是重要的工作部件，也是相当重要的安全保护装置，如果该制动器失效,起升机构不仅无法正常停车，而且安全保护功能也随之丧失；其次，支持制动器的保护范围有限，在传动链（非高速轴）出现断轴、断齿等失效形式的情况下，即使支持制动器能够有效制动高速轴，整个机构仍然会失去控制，进而引发事故。

支特制动器应是常闭式，通过产生的支持制动作用将起升的物品支持在悬空状态；安全制动器为防止起升机构的驱动装置一日损坏而出现特殊的事故，在卷筒上装设机械式制动器做安全作用。通常装在安全性要求特别高的起升机构中。

GB/T 3811―2008《起重机设计规范》7.5.6.3：对设有安全制动器的起升机构，在正常作业时，其支持制动器动作后，安全制动器延时动作，其延时动作时间可调；在紧急制动时，安全制动器应立即动作。

3、制动器用制动衬垫报废条件（GB6067.1—2010《起重机械安全规程第1部分：总则》4.2.6.7节）

1.铆接或组装式制动器制动衬垫磨损量达到衬垫原始厚度的50%

2.带钢背的卡装式制动器制动衬垫磨损量达到衬垫原始厚度的2/3；

3.制动衬垫表面出现炭化或剥脱面积达到衬垫面积的30%；

4.制动衬垫表面出现裂纹或严重的龟裂现象。

4、制动轮报废条件（GB6067.1—2010《起重机械安全规程第1部分：总则》4.2.6.7节）

1．裂纹。

2．起升、变幅机构的制动轮，轮缘厚度磨损达原厚度的40%。

3．其他机构的制动轮，轮缘厚度磨损达原厚度的50%。

4．轮面凹凸不平高低差达1.5毫米，如能修理，修复之后轮缘厚度应符合上述2、3条的要求。

5、检验师考题解析

型号规格为QD20/5通用桥式起重机起升机构所用制动器如图所示，请回答第9～12题。

9、调整制动轮和制动闸瓦间隙的部件是＿＿。

A．件1  B．件10    C．件16    D. 件8

10、件14铆接制动衬垫报废条件不包括＿＿。

A．制动衬垫磨损量达到衬垫原始厚度的50%  

B．制动衬垫表面出现炭化或剥落面积达到衬垫面积的30%  

C．制动衬垫表面出现裂纹或严重的龟裂现象 

D.  两侧制动衬垫磨损量相差1mm

11、件12制动轮报废的条件不包括＿＿。

A．影响性能的表面裂纹等缺陷  

B．制动轮温升超过15°C

C．轮面凹凸不平度达1.5mm时，修理后制动轮面厚度应能满足要求

D. 制动面厚度磨损达原厚度的40%

12、调节制动器制动力矩的部件是＿＿。

A．件8   B． 件6   C．件15    D．件17

解析：

首先要认清制动器的型号，该制动器为：液压电磁推杆块式制动器。然后了解各部件的名称：

工作原理：液压电磁铁（件1）通电后，使内部工作间隙内的液压油形成油流的压力推动推杆向上移动，推动杠杆绕销轴1（件3）、销轴2（件4）旋转，由于销轴1、销轴2不同心，在偏心作用下，左、右制动臂（件9、15）被螺杆（件6）撑开，同时主弹簧（件8）受到压缩，左、右制动瓦（件11、14）随着左、右制动臂脱开制动轮，这样制动轮可以自由转动。当断电时，液压油回流，在主弹簧作用下推动拉杆向右移动（拉杆的底部和主弹簧右侧接触），进而使左、右制动臂向内侧移动，带动左、右制动瓦压紧制动轮。

通过拉杆（件10）左端部螺母，可以调整弹簧制动力的大小和制动轮和制动闸瓦间隙。

第9题答案选B

制动瓦上铆接制动衬垫，利用衬垫和制动轮的压紧力产生的摩擦力实现制动目的，由于摩擦会导致磨损量增加，同时摩擦生热会导致衬垫炭化（制动衬垫由各种纤维材料制成），炭化后会导致衬垫摩擦材料会变成粉末状并迅速掉落，衬垫变形。同时过大的制动力冲击下，会导致衬垫龟裂，衬垫在制动力作用下在裂纹处变形过大，制动效果降低。但两侧磨损量的差异，可以通过自动补偿装置调节，不影响制动性能。

第10题答案选D

制动轮不属于制动器的一部分，制动轮属于机械零部件，只是和制动器配合使用而已。制动轮有裂纹时（机械结构中，凡是出现裂纹都要报废），制动力作用下裂纹会扩展导致最终断裂的风险。制动性能由制动摩擦力决定给，摩擦力由制动压力和接触面积决定，当制动轮凸凹不平时，不是面面接触，是线面接触，接触面积下降导致制动摩擦力减小，出现凸凹不平达到1.5mm时，应重新车平（车床）并热处理（制动轮用45钢，制动面要进行性热而处理，提高接触面的硬度和耐磨性）。制动轮都是经过热处理后的，热处理的温度在800°C左右，所以制动轮不怕热，温升对制动轮的性能没有影响。

第11题答案选B

制动器通常是常闭制动器，之所以成为常闭，就是断电后，能够依靠自身的机械零部件实现制动，不依靠任何外力，这个零部件就是弹簧（通常为压簧）。通过调整主弹簧的压缩量（工作长度），来调整制动力和制动力矩。

第12题答案选A