某设备制动器常见故障分析及排除方案

孙吉杰

中国人民解放军第四八零八工厂军械修理厂 山东青岛 266000

某设备的运转核心部件是动力减速箱，动力减速箱的正常运行是设备正常运转的保证。某设备动力减速箱结构组成复杂，实现功能强大，其中制动器是动力减速箱中的重要组成元件，它的性能优劣和工作正常与否直接决定动力减速箱能否正常运行，也是整个设备运转正常的必要条件。某设备制动器主要包括制动器齿轮、轮毂、支座和制动板等。前齿轮与制动器齿轮啮合，当前齿轮停止运转时，制动板迅速制动制动器齿轮，将动作机构制动。当前齿轮运转时，制动板失去对制动器齿轮的制动作用，动作机构恢复运转。由于此设备日常使用率高，动作机构惯性冲击大，因此制动器经常会出现各种故障。同时动作机构对制动器的制动性能要求较高，所以制动器的性能优劣和工作正常与否直接影响到整个设备的安全和顺利运转。

1 制动器工作原理

制动器主要是靠制动器齿轮和轮毂的相对运动，使制动器齿轮在转动的同时，作轴向运动。当制动器齿轮轴向运动至与制动板接触时，它们之间产生的摩擦力会迅速减速并制动制动器齿轮，从而制动与之连接的支座，支座通过可调联轴器与动作机构连接，实现动作机构的快速制动。当制动器齿轮反向轴向运动与制动板分离时，它们之间的摩擦力消除，动作机构恢复正常运转。制动器主要由制动器齿轮、支座、轮毂、制动板、圆盘、调整垫片、弹簧和滚珠组成。其中轮毂、支座和圆盘通过定位块和螺钉连接成一个整体组件，端部用螺母固定，无法轴向位移。组件可以通过滚珠在制动器齿轮内部的沟槽中，使制动器齿轮相对组件滑动，从而制动器齿轮能够产生一定轴向位移。制动器齿轮通过弹簧与支座相互作用，带动支座转动，支座通过可调联轴器与动作机构连接。制动板被限制在动力减速箱中，无法自由转动。

当前齿轮转动时，制动器齿轮在前齿轮的作用力下发生转动，制动器齿轮上的凸起压缩支座中的弹簧，同时由于制动器齿轮的转动，使其相对于轮毂组件滑动，并产生轴向位移，制动器齿轮与制动板之间产生间隙，制动板失去对制动器齿轮的制动作用，制动器齿轮自由转动，并带动支座旋转，支座通过可调联轴器与动作机构连接，从而带动与之连接的动作机构运转。

当前齿轮停止转动时，前齿轮与制动器齿轮之间无作用力，制动器齿轮上的凸起无法继续压缩支座中的弹簧，在支座中弹簧的反作用力下，制动器齿轮反向旋转一定角度，同时在轮毂的作用下，反方向发生一定轴向位移，制动器齿轮与制动板紧紧贴合在一起，制动板将制动器齿轮减速并制动，同时与制动器齿轮连接的支座也停止转动，支座通过可调联轴器将动作机构制动。

2 制动器常见故障分析及排除

制动器是动作机构的核心控制部件，它既对动作机构起减速和制动作用，又是动作机构的动力来源，它对整个设备的正常运转起着极其重要的作用。动力减速箱在日常的运转中常见的制动器故障主要表现为：

2.1 动作机构在循环即将结束时，未及时减速和制动

故障产生原因：

（1）制动器齿轮与制动板初始间隙过大，制动器齿轮停止转动时的轴向位移无法抵消此间隙，制动器齿轮停止转动时，与制动板之间尚存在间隙，制动板无法制动制动器齿轮。

（2）支座内弹簧失效。在制动器齿轮停止运转时，弹簧的作用力无法使制动器齿轮相对于轮毂滑动，制动器齿轮未产生轴向位移，制动器齿轮和制动板之间存在过大间隙，制动板无法制动制动器齿轮。

（3）制动板磨损严重，造成制动器齿轮与制动板间隙过大，制动器齿轮停止转动时的轴向位移无法抵消此间隙，制动器齿轮停止转动时，与制动板之间尚存在间隙，制动板无法制动制动器齿轮。

（4）支座外侧紧固螺母松动，轮毂组件在制动器工作时，产生了轴向位移，造成制动板与制动器齿轮之间产生间隙，制动板无法制动制动器齿轮。

排除方案：

（5）拆卸并分解制动器组件，增加制动板与圆盘之间调整垫片的厚度，减小制动器齿轮与制动板初始间隙，使其在0.1mm-0.3mm之间。

（5）更换失效的弹簧，并检查弹簧侧间隙在0.89mm-1.77mm之间。

（6）更换磨损严重的制动板，并检查制动器齿轮与制动板的初始间隙在0.1mm-0.3mm之间。

（7）重新紧固支座外侧的紧固螺母，并用止动垫防松，使轮毂组件无法产生轴向位移。

2.2 动作机构运转卡滞，负载过重

故障产生原因：

（1）制动器齿轮与制动板初始间隙过小，即使制动器齿轮转动时产生轴向位移，制动板与制动器齿轮之间的间隙也很小，当制动器齿轮转动时，制动板还会给制动器齿轮较大摩擦力，造成动作机构运转卡滞。

（2）弹簧锈死，造成制动器齿轮转动时，无法正常压缩弹簧，制动器齿轮相对于轮毂组件无滑动或滑动量过小，未产生轴向位移或位移量过小，制动板与制动器齿轮无间隙或间隙过小，造成动作机构运转卡滞。

（3）弹簧侧间隙过小。当制动器齿轮转动时，弹簧完全被压缩，此时制动器齿轮凸起与支座完全贴合，制动器齿轮发生的轴向位移达到最大，但未能使制动板完全释放制动器齿轮，造成动作机构运转卡滞。

排除方案：

（4）拆卸并分解制动器组件，减小制动板与圆盘之间调整垫片的厚度，增加制动器齿轮与制动板初始间隙，使其在0.1mm-0.3mm之间。

（5）更好锈蚀的弹簧，使其恢复原技术性能，同时检查弹簧侧间隙在0.89mm-1.77mm之间。

（6）调整弹簧侧间隙，使其在0.89mm-1.77mm之间。

3 结语

摩擦式制动器由于其结构简单，控制稳定，广泛应用于军事装备和国民经济的各个领域。通过以上介绍某设备中制动器典型故障的原因分析和排除方法，可以解决制动器在工作中出现的一些故障，还有助于加强对制动器的维护保养，防止因制动器故障引起的设备无法使用及突发安全事故。