淺談起重機制動器的選型

楊書超

（河南省礦山起重機有限公司，河南 長垣 453424）

0 引言

起重機的操作方式間歇性地重復。它是一種機械裝置，使用吊鉤，抓斗或電磁鐵等起重裝置水平提升或垂直提升材料以水平移動材料。起重機是現(xiàn)代工業(yè)、農業(yè)、自動化等不可或缺的工具，大大提高了工作效率，降低了工作強度，降低了事故發(fā)生率。起重機的工作環(huán)境復雜，工作空間大，起重負荷形狀不同。危險因素很多，事故可能會以一點疏忽而發(fā)生。為了保證起重機的安全運行，起重機必須有剎車。制動裝置旨在防止物體或手臂意外跌落，防止起重機在風和傾斜力等外力的影響下滑動，導致起重機意外滑動或降低工作機構的速度，最后停止載荷或確保高重量能夠停止因此，為了保證起重機安全可靠的運行，必須選擇符合設計要求的制動器。

1 起重機制動器概述

1.1 起重機制動器類型

根據安裝的不同，提升機構的驅動器可分為以下幾種類型：集成式，通常打開式和封閉式。安裝在起重機上的大多數(shù)制動器通常是封閉的。通常，當封閉的提升機構不起作用時，它會關閉。當機構處于工作狀態(tài)時，需要松開制動器并分離提升機構驅動裝置的摩擦力。起重機可分為塊制動器、錐形制動器、盤式制動器、帶式制動器等。根據它們的類型，它們的作用是使起重機正常、安全地工作。在起重作業(yè)中，制動裝置主要用于防止吊臂和物體墜落，防止起重機和轉臺因坡道的分力和風力而滑動，防止作業(yè)中的機構減速并最終停止移動。在特殊情況下，可以通過控制力量和重力的平衡來調整移動速度。制動器有兩種，分別是止動器和制動器。止動器只能在一個軸向上自由轉動，不能吸收動能。它只能使對象保持靜態(tài)。一般來說，起重機的操作機構需要安裝一個驅動裝置的起重機構。主要有兩種情況不需要安裝升降機構驅動：一種是機構由氣缸控制，線性運動可以鎖定油鏈，并且可以進行可靠的地面鞣制；其次，橋式起重機屬于人工操作的機構，不受坡度分量和風力的影響。

1.2 起重機制動功能

首先是停止工作。消耗了一部分運行動能。通過將摩擦副轉化為摩擦熱能，使機構在一定行程或時間內停止運動。例如，每個機構在運行狀態(tài)下被制動。其次是減肥的影響。重力和制動力的平衡可以使運動的物體勻速下落。比如公交車的下坡速度。最后是配角。讓一個物體靜止不動。比如在起升機構中，保證起重機在空中處于靜止狀態(tài)；臂架起重機變幅時，控制臂不動；在戶外起動機中可以起到防滑的作用。

2 定義起重機制動參數(shù)

起重機制動器的參數(shù)與制動器的設計和選擇密切相關。為了充分發(fā)揮起重機制動的有效性，確保起重機平穩(wěn)安全運行，需要確定起重機的制動參數(shù)。具體做法如下。

2.1 清理制動輪直徑

一般情況下，起重機的制動器作用在旋轉的鏈條上，所以需要確定制動輪的直徑，并分析其是否與電機的中心相匹配，否則在實際的旋轉和安裝中，將無法安裝。另外，對于累積轉動發(fā)熱和制動發(fā)熱嚴重的制動機構，如果使用起重機進行制動，需要綜合分析制動部件的能力和冷卻情況。

2.2 確定制動力矩

對于起重機制動器來說，制動力矩非常重要，它是起重機的主要性能參數(shù)。根據配套傳動機構的要求。定義制動直徑后，需要結合相關要求定義相關標準中的標準值。

2.3 定義起重機的制動功能

一般來說，有些起重機制動器除了制動力矩的主要參數(shù)外，還提出了一些非常特殊的功能要求。如互鎖鎖定功能、主動補償功能和手動釋放功能。

3 起重機制動器的設計原則

起重機制動裝置是制動的通用名稱和相應的電傳動組合。剎車通常分為兩種：剎車和剎車。制動器只能沿一個方向自由旋轉軸，不能吸收動能。他們只能把貨物留在原地。起重機運行機構應配備制動器，這些制動器通常是根據不同的運行條件打開和集成的。一般來說，剎車是很常見的標準裝置。在傳動機構中，制動器是重要的配件，應用廣泛。因此，設計制動器時應遵循以下基本原則。

（1）標準化原則：起重機上使用的制動器通常安裝在高速軸上，這在速度控制軸上相當常見。制動應按照適當?shù)臉藴试O計，除非在某些情況下，如有可能，特別是社區(qū)規(guī)模，以符合相關行業(yè)標準。

（2）安全原則：剎車是保障起重機行駛特性和安全的支撐的重要組成部分。必須考慮零件的材料、強度和安全性，尤其是制動彈簧、制動裝置和制動裝置等基本零件，其使用壽命不少于500 萬倍或30 年以上。

（3）匹配原則：匹配原則是指制動與驅動程序的兼容性。制動器是各種升降裝置機構的制動裝置。設計制動時，應考慮制動與機構裝配空間、性能參數(shù)和機構使用環(huán)境之間的不同適當關系。

4 制動器的選用準則和考慮的要素

單一機械制動器或電動制動器存在問題。機械制動和電動制動的結合是制動的好方法。通過電動制動可以減慢工作速度，然后通過機械制動停止工作，這可以顯著避免對制動器的影響。

制動時間和制動間隔應表明升降機構的慣性特性。慣性較小的機構可以選擇較短的制動時間和較少的間距。慣性較大的機構應選擇制動時間較長、制動間隔有保證的制動。

制動轉矩除滿足起重機的規(guī)劃規(guī)范外，還應作為起重機承載能力和工作環(huán)境的參考，以確保作業(yè)條件下的總負荷風險。

5 負載條件因素對制動器的影響

制動器采用沖突原理完成制動功能，其加載條件和環(huán)境影響對起重機的制動功能有很大影響。根據起重機的壽命，A1—8 是起重機的運行水平，M1—M8 是起重機的運行水平。但沒有相應的制動器分類。因此，在選擇起重機制動器時，應根據起重機的操作水平進行確認。為實現(xiàn)制動狀態(tài)下的戰(zhàn)略功能，應考慮起重機的提升能力，確保其能適應起重機負荷的變化。但是，制動選擇過程中有一些固定因素。無論工作機構如何，都可以使用符合相應轉矩或單個目標（制動轉矩）的制動器來選擇制動器。

6 起重機制動器的安全選用

6.1 合理調整制動力矩

為了提高起重機制動器選型的安全性，相關人員需要加強對制動力矩的分析，從而有效地結合起重機制動器的規(guī)格和選型要求，使制動力矩具有明顯的大小，并將測量的大小作為重要依據，通過劃線調整力矩值的管道。

6.2 傳動設備的合理調整

注意對驅動設備的分析，調整驅動設備的參數(shù)，使其處于合理的狀態(tài)。結合實際工程環(huán)境，構建作業(yè)流程，在驅動設備中標注需求和數(shù)據。在實際應用中，需要結合驅動設備的應用頻率，綜合考察起重機的工程過程和變化過程。特別是在需要注意的主階段，在沒有磨損的情況下，要完成主動補償制動，避免驅動設備物品超過最大行程，否則制動力會有所欠缺。調整驅動設備時，必須停車，以便有效地檢測制動設備的補償情況。如果補償不足，就需要調整參數(shù)，以避免在應用中出現(xiàn)一系列問題。此時剎車片會冷卻變形，從而減少補償?shù)男纬?，使制動力消失?/p>

6.3 合理調整補償機制

應在起重機制動器上安裝剎車片。在使用起重機制動器時，要依次調整和更換制動襯塊。分析補償機制后，相應調整補償機制，改進固定策略，避免剎車片損壞，制動力降低，帶來更大的安全風險。在調整補償設備的過程中，你要按照補償機構的調整要求進行工作，然后對補償設備進行全面檢查。如果沒有問題，就可以投入使用了。此外，還需要定期對補償設備進行調查和測試，以使其充分發(fā)揮作用和價值[1]。

6.4 合理調整退距

在調整驅動設備后，需要確認剎車片的問題，如游隙，以確保剎車片的橫向角度間隔相同，避免因游隙導致一側游隙過大或過小。實際上，后距直接影響剎車片的磨損。因此，在調整立箱時，需要根據相應的規(guī)范和說明來調整立箱，以確保墊片處于中心位置。

6.5 起重機制動器的合理選擇

目前廣泛應用的起重機制動器是電液制動器，主要由電液壓力驅動。這臺起重機制動器通常用于大型起重機。這種起重機制動器具有較強的制動性能，是最常用的起重機制動器。1980 年，電磁式起重機得到廣泛應用。但它有很強的缺點，不能滿足起重機的實際施工需要。因此，相關人員可以使用液壓起重機制動器，其扭矩和功率更大，更適合大型起重機。

7 制動器的選型

制動器的選型一般包括三個方面，分別是型號選擇、功能選擇和規(guī)格選擇。

7.1 制動器類型的選擇

制動器有幾種類型的，但是如果您了解相關標準，對支撐裝置的相關要求，以及制動器的功能和性能特征，那么選擇制動器的類型就不難了。如前所述，電液制動是目前最重要的制動類型，被世界上各種重型機械普遍采用，因此電液制動一般被選擇。對于起重、裝卸設備以及中、大功率連續(xù)牽引裝置，其他類型的制動器只需要以下裝置或機構。

（1）DC 驅動和DC 控制的裝置或機制，如鑄造起重機（80 年代以前，大部分鑄造起重機和日歷裝置均由DC 驅動和DC 控制）。一般來說，這種設備只能使用直流電磁制動。直流電機有串行和并行兩種，因此直流電磁制動有串行和并行兩種。

（2）必須保持磁性的電磁起重機或類似裝置，例如不同的電磁起重機。該起重機通過電磁筒提升物體。為了防止因停電事故而導致停止的物體掉落，通常有必要保留電源（電池）。由于備用電源通常是直流電，因此需要用于直流電的電磁制動器。

7.2 制動功能的選擇

制動的主要功能有：減速、制動、涂料粘接、功率和轉矩恢復、回彈距離。主要功能必須在每個制動器上。但是，隨著主機技術的發(fā)展，特別是隨著自動控制技術的迅速發(fā)展，對其他輔助制動功能的需求日益增加。制動功能的選擇主要是指某些輔助功能的選擇。輔助功能的選擇應根據主人的管理模式和自動化程度合理選擇。一般來說，由于其工藝簡單，操作水平低，一般或輔助設備不需要自動工作，并且通常不需要輔助功能。對于專用、高效、高性能、先進的PLC 控制和高自動化的基本設備，通常需要一個或多個輔助功能[2]。

7.3 制動器規(guī)格的選擇

制動器規(guī)格的選擇基于機構所需的制動安全系數(shù)（制動力矩值）和制動盤（車輪）的直徑。

7.3.1 機構所需制動安全系數(shù)（制動力矩）的選擇

制動安全系數(shù)與機構驅動器的發(fā)動機功率（牽引負載）、機構特性和必要的制動距離有關。下面介紹為一些常見機構選擇制動安全系數(shù)的方法。制動規(guī)格計算：安全系數(shù)k=制動扭矩M/所需制動扭矩M1。

7.3.2 制動盤（車輪）直徑的選擇

制動盤（輪）直徑規(guī)格是制動器的主要規(guī)格參數(shù)。選擇盤（輪）直徑規(guī)格時，應遵循以下原則：①應與電機的中心高度相匹配，也就是說，在選擇制動盤（車輪）直徑時，制動器的中心高度應等于或接近電機的中心高度（盤式制動器除外）；選擇制動器的中心高度就是選擇制動器的輪徑規(guī)格（相對于鼓式制動器）。②考慮制動工況下的發(fā)熱情況，如果制動發(fā)熱在電機（如M5 以下的電動調速機構、輕載機構）中心高度限定的范圍內較小，可以選擇較小的制動盤（輪）直徑，有利于降低傳動鏈的轉動慣量，降低傳動鏈的成本；否則，可以選擇更大的制動盤（車輪）直徑[3]。

8 制動器檢查內容和要求

為了保證起重機的正常使用，首先必須保證其制動系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。另外，要注意驅動裝置的適當調整。眾所周知，傳動裝置主要負責起重機運行過程中的起重機負荷。通過裝置分析，合理調整驅動裝置參數(shù)，使制動正常工作，保證起重機在實際應用中的安全。

（1）起重機制動器應靈活可靠，調整應松緊適度；剎車動作時沒有明顯的噪聲和污染。

（2）對于起吊熱的、熔化的金屬或可能造成重大危險的起重機（如冶金起重機），應在起升機構上設置兩套制動器。

（3）制動推桿不應有漏油現(xiàn)象，制動時制動輪與摩擦片間不應有摩擦，制動閉合時不應有影響制動性能的缺陷和油漬。

（4）制動輪應無裂紋（不包括制動輪表面硬化層中的微裂紋），摩擦板上固定鉚釘造成的劃痕，不平度不大于1.5mm。

9 結語

綜上所述，起重機制動與起重機的安全運行有很大的關系。因此，必須做好起重機制動器的設計和選擇。在實際選用起重機制動器時，應嚴格遵循象征性原則、安全性原則、適應性原則等基本原則，有效調整起重機制動器的各種機構，以保證起重機的起重性能和使用壽命，有效降低起重機的操作風險。