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制動器 |
中文名;制動器 外文名;Brake 作用;產生阻礙車輛運動或運動趨勢的力 |
制動器是具有使運動部件(或運動機械)減速、停止或保持停止狀態等功能的裝置。是使機械中的運動件停止或減速的機械零件。俗稱剎車、閘。制動器主要由制架、制動件和操縱裝置等組成。有些制動器還裝有制動件間隙的自動調整裝置。為了減小制動力矩和結構尺寸,制動器通常裝在設備的高速軸上,但對安全性要求較高的大型設備(如礦井提升機、電梯等)則應裝在靠近設備工作部分的低速軸上。[1]
發展
工業制動器行業的下遊行業主要為起重運輸機械、冶金設備、礦山設備、建築工程機械、風電及核電設備、船舶及海上重工等裝備製造業,受益於這些產業的振興與發展,工業制動器行業將迎來又一輪持續、健康的發展機遇。我國工業制動器行業在未來幾年內仍將保持10%-20%的年增長率。
根據《中國制動器行業市場需求與投資規劃分析報告前瞻》顯示我國「十二五」發展規範綱要中關於推動重點領域跨越發展的相關部署,高端裝備製造、新能源、新材料等戰略性新興產業依然將是我國大力發展的重點領域。國家對裝備製造業的規範,將有利推動我國制動器行業的發展。另外,由於2011年經濟繼續保持穩定增長,2011年我國的GDP將為9.5%,汽車產銷情況有望繼續獲得較大增幅;2011年全國汽車市場總需求有望達到2000萬輛。綜合判斷,2011年中國汽車銷量增速為10%-15%,這將帶動制動器行業需求市場的發展。據預計,我國制動器行業市場規模在未來5年內,仍將保持15%-25%的年增長率。
隨着裝備製造業的振興和發展,國產制動器的產量也有明顯增加,制動器行業的銷售收入同步增長;由於受制於起步晚、技術基礎薄弱以及資本投資有限,我國制動器產品以低端產品為主,業內少數領先企業堅持自主創新,加大研發投入,正在向科技含量較高的中、高端產品方向發展,制動器中、高端產品的市場份額逐漸增加,中、高端制動器企業的利潤率呈上升趨勢;而低端產品生產企業則因廠商眾多,競爭激烈,價格呈下降趨勢,同時鋼材等主要原材料價格有所波動,其利潤增長速度趨緩。
型式
制動器因現代工業機械的發展而出現多種新的結構型式,其中鉗盤式制動器、磁粉制動器以及電磁製動器的應用最為廣泛。具體分類如下:
1、 摩擦式制動器,它可分為盤式制動器、外抱塊式制動器、內脹蹄式制動器、帶式制動器、綜合帶式制動器、雙蹄式制動器、多蹄式制動器、簡單帶式制動器、單盤式制動器、多盤式制動器、固定鉗式制動器、浮動式制動器等。
2、 非摩擦式制動器,它可分為磁粉制動器、磁渦流制動器、水渦流制動器等。
種類
平衡增力制動器
預防追求平衡制動,就是追求車輛剎車時車輪的制動力均衡一致。兩側前輪一致;能預防方向跑偏,兩側後輪一致;能預防車身側滑甩尾。汽車在冰雪路面、雨濕路面上剎車,跑偏和甩尾都會造成車輛不同程度地失控,如果遇兩種情況同時發生,正常路面剎車也會造成車輛的完全失控。重型運輸車輛一旦失控,產生的後果更為嚴重。因此;為避免重大交通事故發生,保證人民生命財產安全,重型運輸車輛必須堅決淘汰一切「非平衡性質」的汽車制動器。剎車跑偏甩尾。
剎車力強
總制動力=原制動力+自增力,在平衡增力制動器工作時,要新生出一種由摩擦力轉換機械力而形成的自增剎車力,兩種制動力組合後,總制動力可增大40%左右,所以:中國第一「剎」應對重載、陡坡、及各種危險路面安全性能更高。
1、制動器機械部分常見的問題、安全要求及檢驗
2制動器電氣部分的安全要求及檢驗
3制動器的新作用
對電梯來說,制動器既是工作裝置,也是安全裝置。隨着技術的發展和節能環保要求的提升,越來越多的永磁同步無齒輪曳引機將取代傳統的蝸輪蝸杆式曳引機,因而可能不用再單獨裝設上行超速保護裝置,此種永磁同步無齒輪曳引機的制動器(應進行型式試驗)具有上行超速保護功能。根據GB 7588-2003第9.10條的要求,轎廂上行超速保護裝置通常由速度監控元件和減速執行元件兩部分組成,而永磁同步無齒輪曳引機的制動器(所有參與向制動輪或盤施加力的制動器部件分兩組裝 設被認為這些部件存在內部的冗餘度)正是作為減速執 行元件使電梯減速或停止的。因此,在檢驗中要檢査制 動器應該有具有上行超速保護功能的型式試驗合格證和 報告,制動器與曳引輪之間是否為直接剛性連接I應有 電氣裝置來驗證制動器工作是否正常,但不用串入安全 迴路。對其上行超速保護的制動性能也應符合GB 7588- 2003第9.10條的相關要求。
TSG T700丨-2009要求電梯製造單位應提供驅動主機 的型式試驗合格證筆者査閱了一些驅動主機的型式試 驗合格證和報告,都包括制動器的內容,與以前相比這 一條無論是在機械部分還是電氣部分都多了一道安全把關。
分類
摩擦
①摩擦式制動器。靠制動件與運動件之間的摩擦力制動。
②非摩擦式制動器。制動器的結構形式主要有磁粉制動器(利用磁粉磁化所產生的剪力來制動)、磁渦流制動器(通過調節勵磁電流來調節制動力矩的大小)以及水渦流制動器等。
制動件結構形式
又可分為外抱塊式制動器、內張蹄式制動器、帶式制動器、盤式制動器等;
制動件工作狀態
還可分為常閉式制動器(常處於緊閘狀態,需施加外力方可解除制動)和常開式制動器(常處於松閘狀態,需施加外力方可制動);
操縱方式
也可分為人力、液壓、氣壓和電磁力操縱的制動器。
制動系統的作用
制動系統可分為行車制動系統、駐車制動系統、應急制動系統及輔助制動系統等。上述各制動系統中,行車制動系統和駐車制動系統是每一輛汽車都必須具備的。
制動操縱能源
制動系統可分為人力制動系統、動力制動系統和伺服制動系統等。以駕駛員的肌體作為唯一制動能源的制動系統稱為人力制動系統;完全靠由發動機的動力轉化而成的氣壓或液壓形式的勢能進行制動的系統稱為動力制動系統;兼用人力和發動機動力進行制動的制動系統稱為伺服制動系統或助力制動系統。
制動能量傳輸方式
制動系統可分為機械式、液壓式、氣壓式、電磁式等多種。同時採用兩種以上傳能方式的制動系稱為組合式制動系統。
塊式
起重機用制動器由制動瓦塊、制動臂、制動輪和松閘器組成。常把制動輪作為聯軸器的一個半體安裝在機構的轉動軸上,對稱布置的制動臂與機架固定部分鉸連,內側附有摩擦材料的兩個制動瓦塊分別活動鉸接在兩制動臂上,在松閘器上閘力的作用下,成對的制動瓦塊在徑向抱緊制動輪而產生制動力矩。
在接通電源時,電磁松閘器的鐵心吸引銜鐵壓向推杆,推杆推動左制動臂向左擺,主彈簧被壓縮。同時,解除壓力的輔助彈簧將右制動臂向右推,兩制動臂帶動制動瓦塊與制動輪分離,機構可以運動。當切斷電源時,鐵心失去磁性,對銜鐵的吸引力消除,因而解除銜鐵對推杆的壓力,在主彈簧張力的作用下,兩制動臂一起向內收擺,帶動制動瓦塊抱緊制動輪產生制動力矩;同時,輔助彈簧被壓縮。制動力矩由主彈簧力決定,輔助彈簧保證松間間隙。塊式制動器的制動性能在很大程度上是由松閘器的性能決定的。
使行駛中的汽車減速甚至停車,使下坡行駛的汽車的速度保持穩定,以及使已停駛的汽車保持不動,這些作用統稱為制動;汽車上裝設的一系列專門裝置,以便駕駛員能根據道路和交通等情況,藉以使外界(主要是路面)在汽車某些部分(主要是車輪)施加一定的力,對汽車進行一定程度的制動,這種可控制的對汽車進行制動的外力稱為制動力;這樣的一系列專門裝置即稱為制動系。
這種用以使行駛中的汽車減速甚至停車的制動系稱為行車制動系;用以使已停駛的汽車駐留原地不動的裝置,稱為駐車制動系。這兩個制動系是每輛汽車必須具備的。
組成部分
任何制動系都具有以下四個基本組成部分:
1) 供能裝置,包括供給、調節制動所需能量以及改善傳能介質狀態的各種部件。
2) 控制裝置,包括產生制動動作和控制制動效果的各種部件。
3) 傳動裝置,包括將制動能量傳輸到制動器的各個部件
4) 制動器,產生阻礙車輛的運動或運動趨勢的力(制動力)的部件,其中包括輔助制動系中的緩速裝置。
分類
按制動能源來分類,行車制動系可分為,以駕駛員的肌體作為唯一制動能源的制動系稱為人力制動系;完全靠由發動機的動力轉化而成的氣壓或液壓形式的勢能進行制動的則是動力制動系,其制動源可以是發動機驅動的空氣壓縮機或油泵;兼用人力和發動機動力進行制動的制動系稱為伺服制動系。
駐車制動系可以是人力式或動力式。專門用於掛車的還有慣性制動系和重力制動系。
按照制動能量的傳輸方式,制動系可分為機械式、液壓式、氣壓式和電磁式等。同時採用兩種以上傳能方式的制動系可稱為組合式制動系。
鼓式
旋轉元件為制動鼓,其工作表面為內圓柱面;固定元件為制動蹄,其工作表面為外圓柱面,依靠制動蹄對制動鼓的摩擦力產生制動力矩。
優點
自剎作用:鼓式剎車有良好的自剎作用,由於剎車來令片外張,車輪旋轉連帶着外張的剎車鼓扭曲一個角度(當然不會大到讓你很容易看得出來)剎車來令片外張力(剎車制動力)越大,則情形就越明顯,因此,一般大型車輛還是使用鼓式剎車,除了成本較低外,大型車與小型車的鼓剎,差別可能祗有大型採氣動輔助,而小型車采真空輔助來幫助剎車。 成本較低:鼓式剎車製造技術層次較低,也是最先用於剎車系統,因此製造成本要比碟式剎車低。
盤式
有鉗盤式和全盤式兩種,前者更為常用。鉗盤式制動器的特點是:摩擦副中的旋轉元件是制動盤,制動盤與車輪輪轂一同旋轉,以兩端面為工作表面,固定元件是制動鉗,制動鉗在制動輪缸作用下將制動塊壓向制動盤,從而產生制動摩擦力矩。鉗盤式制動器廣泛用於乘用車和輕型客車。
盤式制動器有液壓型的,由液壓控制,主要零部件有制動盤、分泵、制動鉗、油管等。制動盤用合金鋼製造並固定在車輪上,隨車輪轉動。分泵固定在制動器的底板上固定不動,制動鉗上的兩個摩擦片分別裝在制動盤的兩側,分泵的活塞受油管輸送來的液壓作用,推動摩擦片壓向制動盤發生摩擦制動,動作起來就好像用鉗子鉗住旋轉中的盤子,迫使它停下來一樣。 盤式制動器散熱快、重量輕、構造簡單、調整方便。很多轎車採用的盤式制動器有平面式制動盤、打孔式制動盤以及劃線式制動盤,其中劃線式制動盤的制動效果和通風散熱能力均比較好。
盤式制動器沿制動盤向施力,制動軸不受彎矩,徑向尺寸小,制動性能穩定。
盤式制動器摩擦副中的旋轉元件是以端面工作的金屬圓盤,被稱為制動盤。其固定元件則有着多種結構型式,大體上可分為兩類。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動塊,每個制動器中有2~4個。這些制動塊及其促動裝置都裝在橫跨制動盤兩側的夾鉗形支架中,總稱為制動鉗。這種由制動盤和制動鉗組成的制動器稱為鉗盤式制動器。另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形,制動盤的全部工作面可同時與摩擦片接觸,這種制動器稱為全盤式制動器。鉗盤式制動器過去只用作中央制動器,但則愈來愈多地被各級轎車和貨車用作車輪制動器。全盤式制動器只有少數汽車(主要是重型汽車)採用為車輪制動器。這裡只介紹鉗盤式制動器。鉗盤式制動器又可分為定鉗盤式和浮鉗盤式兩類。
特點
盤式制動器與鼓式制動器相比,有以下優點:一般無摩擦助勢作用,因而制動器效能受摩擦係數的影響較小,即效能較穩定;浸水後效能降低較少,而且只須經一兩次制動即可恢復正常;在輸出制動力矩相同的情況下,尺寸和質量一般較小;制動盤沿厚度方向的熱膨脹量極小,不會象制動鼓的熱膨脹那樣使制動器間隙明顯增加而導致制動踏板行程過大;較容易實現間隙自動調整,其他保養修理作業也較簡便。對於鉗盤式制動器而言,因為制動盤外露,還有散熱良好的優點。盤式制動器不足之處是效能較低,故用於液壓制動系統時所需制動促動管路壓力較高,一般要用伺服裝置。
盤式制動器已廣泛應用於轎車,但除了在一些高性能轎車上用於全部車輪以外,大都只用作前輪制動器,而與後輪的鼓式制動器配合,以期汽車有較高的制動時的方向穩定性。在貨車上,盤式制動器也有採用,但離普及還有相當距離。
優點
由於剎車系統沒有密封,因此剎車磨損的細削不到於沉積在剎車上,碟式剎車的離心力可以將一切水、灰塵等污染向外拋出,以維持一定的清潔。此外由於碟式剎車零件獨立在外,要比鼓式剎車更易於維修。
參考來源
參考資料
- ↑ 駐車制動器的操作方法 ,百度經驗 , 2018-02-19