起重机制动器的设计与选用研究

李晨

摘要：起重机凭借着自身的优势，呈现出越来越广泛地应用趋势，相应的数量逐步增加，但是由于起重机实际的工作环境较为复杂，加之操作人员的技术水平有限，起重机事故频现。本文重点分析起重机制动器的设计和选用，结合着具体的设计原则，分析选用的要点，保证起重机的实际运用价值充分体现出来。

关键词：起重机;制动器;设计;选用

0  引言

起重机的工作方式根据实际的需要可以划分出间歇式、重复式工作模式，其主要是应用了吊钩、抓斗以及电磁铁等吊具实现垂直升降，由此实现对相关设备的移动操作。起重机凭借着自身的优良性能运用至多种领域，如现代农业以及自动化领域，均能见到起重机的身影，其发挥出的运输效力较为理想，使得劳动效率明显提升，相应的劳动强度得到有效的缩减，减小了事故的发生概率。考虑到起重机复杂的工作环境，加之运行空间的广泛性，需要采取合理的措施维护起重机工作过程中的安全与可靠。为保证起重机的作业更加安全，需要慎重选用制动器，考虑基本的设计方案。

1  起重机制动器的基本设计原则

为了保证起重机工作过程的安全，应该积极地设置制动器，依照实际的操作情况，制动器涉及到不同的种类，如常闭式和常开式。制动器属于标准化的配套产品，在传动机构中，其能够发挥出理想的应用价值，属于一种重要的配件，应该进行合理化的设计，遵循着基本的原则。

1.1 标准化

起重机实际运用到的制动器一般是安装于调速轴上，呈现出高度通用化的状态。在实际设计的阶段，应该结合实际的情况加以分析，严格的遵循着相关的规定，特别是连接尺寸，需要根据行业标准加以落实。

1.2 安全性

制動器的合理运用能够保障起重机作业的基本性能和安全程度，因此在具体设计的时候，应该积极的分析构件的具体材料和强度等基本的情况，特别是制动弹簧以及制动臂等重要的构件，需要满足实际的使用需求，设计的寿命应该大于500万次，以年计算的时候，应该保证使用寿命在30年以上。

1.3 匹配度

在具体的设计阶段，应该积极的重视匹配度，这是基本原则之一，主要是指制动器以及驱动机械的匹配程度符合一定的标准。作为起重机中重要的制动装置，在具体设计的过程中，应该合理的分析制动器和机构间的安装空间，保证其合理、科学，同时关注性能参数和机构使用环境等存在着的匹配度[1]。

2  起重机制动器的基本选用要点

在实际选用制动器的时候，应该重视一些细节性的问题，保证全面的考虑制动器的选用符合实际的情况和需求。动力驱动的起重机在起升、变幅以及运行的时候，需要适当的装设制动器，使其发挥出良好的制动效果。在起升机构以及变幅机构的制动器，往往需要采用到常闭式制动器，若是涉及到危险品的起升机构，应该在独立的驱动装置中合理的装设两套支持制动器，由此便能收获相对理想的成果。在具体选用的阶段，应该格外的重视细节性的问题，保证制动器的制动力矩大于或等于安全系数和制动器所在轴的传动力矩之积。

2.1 电力液压式制动器

起重机上实际运用到的制动器，依照具体的构造形式加以区分，能够适当的划分出块式制动器、带式制动器以及圆锥制动器等多种类型。其中较为典型的是块式和电力液压式，后者主要是通过电力液压推动器的驱动效果，实现有效的制动，常常被运用至高速轴上。其性能相对优良，且维护起来相对简易，具有较长的使用寿命，属于一种应用相对广泛的主流制动器。

2.2 带式制动器

带式制动器在使用中受到明显的限制，源于外形尺寸的影响，其主要是被运用于流动式起重机上。虽然在运用此类制动器的时候，彰显出一定的应用效果，但是安全性较低，若是出现制动带断裂的情况，极易引发严重的后果，还需要做好合理的防护措施。

2.3 盘式制动器

盘式制动器凭借着自身的良好性能，受到了广泛的关注，其逐步的拓宽了应用领域[2]。盘式制动器在实际应用的时候，制动转矩较大且外形尺寸较小，拥有着相对理想的摩擦面积，所以不会造成较大面积的磨损问题，因此在多种实践中得以应用。但是此类制动器也存在着明显的弊端，比如在实际运用的过程中，因为电磁铁线圈的存在，一旦出现温度升高的情况，极易出现发热的问题，冲击较大且噪声较大，零部件易出现损坏问题。在实际运用的时候，还需考虑基本的情况，选择科学合理的手段优化具体的应用环节。

2.4 机械制动器

此类制动器属于应用相对广泛的第二大制动器，一般包含着荷载自制式制动器以及离心块式制动器两种主要的类型。在实际应用此类制动器的过程中，可以适当的规避电动机以及减速器的风险问题，若是处于断电的状态，可以起到良好的附加制动器的效果。

2.5 锥式制动器

其属于锥形电动机的关键组成部分，制动环和制动板均呈现出锥形状态，主要的目的就是获取结构相对简易的制动装置，操作起来更为简便。在实际运用的时候，制动装置的调整较为简便，其与电动机组成了不可分割的整体。

3  起重机制动器的制动装置分类

电磁铁以及制动器共同组合而成的电磁制动装置，液压电磁铁以及制动器共同组合而成的制动装置，离心推动器和制动器共同组合，形成了离心推杆制动装置。制动器的驱动元件，一般是依照电源的实际电压和频率情况等进行合理化的选定，比如根据接电持续率以及小时工作次数等加以分析。驱动元件的推力以及行程等，必须要保证在制动器实际需要的额定值以下。

对于交流传动系统来说，运行机构多是采用了液压推杆这样的一种制动手段，实际的接电持续率较低、制动力矩较小的时候，可以适当的借助于制动电磁铁的方式完成基本的制动目标。起升机构应该适当的运用液压推杆，如果对停准有着严格的要求，势必要采取合理的措施加以落实[3]。

直流传动系统中，可以考虑合理的运用串联电磁铁，同时也可适当的使用并联电磁铁。对于其他的供电系统而言，起升机构应该根据实际的需求，合理的采用串联电磁铁，使其发挥出积极的利用价值，也可借助于并联电磁铁的作用，使得相应的使用效果更加明显。运行机构中往往是借助于并联电磁铁的效力，在出现了交流电源的情况时，适当的借助于液压推杆的作用，完成有效的驱动。在实际选择驱动器件的过程中，应该积极的分析基本的特征和相应的技术数据。

4  起重机制动器的安全选用策略

起重机凭借着自身的功能优势受到了广泛的关注，在多种领域彰显出自身的应用价值。在实际运用起重机的时候，还应该结合制动器加以分析，实现两者的有效结合，发挥出良好的使用性能[4]。针对于起重机的安全规格加以分析，定期的检查制动器的实际情况，做好科学合理的规划，保证起重机制动器可以安全选用。

4.1 调整制动力矩

为了让制动器的选用更符合安全标准，应该积极的分析制动力矩，主张选用的标准和需求相符，确保制动力矩的尺寸达标。测量尺寸可以视为一种参考依据，借助于刻线的形式，实现对力矩值的有效调整。

4.2 调整驱动装置

经过对驱动装置的合理调整，可以让其符合起重机制动器的实际运行要求。在实际调整的阶段，应该考虑相關参数的情况，依照工作环境确定合理的工作进程。在驱动装置中，应该分析相关的数据信息，明确基本的要求和规定，在实际使用的时候，需要考虑频繁度，对起重机的变化以及行程实现合理的观察，尤其关注相关的细节。若是在不加装制动衬垫磨损的情况下，自动补偿机构制动器，以此避免制动力突然消失的情况。在调整驱动装置的时候，应该积极的关注起重机的状态，若是处于停机的情况，应该实现补偿检测，如果发现补偿的行程较小，应该对相关的参数展开合理化的分析，由此避免一系列问题。整个过程还需要关注衬垫冷却变形的情况，如果出现了这样的问题，应该及时的降低补偿行程，促使制动力逐步的消失[5]。

4.3 补偿机构调整

起重机制动器具体应用的过程中，应该对衬垫进行合理的调整以及更换，借助于分析补偿机构的方式，对其实现合理化的控制与调整，落实好加固细节，避免制动衬垫受到磨损，从而影响到制动力，埋下安全隐患。在补偿装置实际调整的时候，依照相关机构的调整说明书，可以开展相应的工作，在对补偿装置投入检验之后，对其展开合理化的检查和分析，确保补偿装置的功能性得到有效的保护。

4.4 适当的调整退距

当驱动装置适当的调整之后，应该将制动衬垫的退距问题加以明确，主张制动衬垫的边角距离符合一定的标准，且处于相等的状态，以免因差异问题使得退距受到一定的影响[6]。若是边角的差异明显，退距便会出现大小不一的情况，这类问题的存在能够直接的影响到制动衬垫的实际磨损情况。在这样的基础之上，应该积极的考虑退距的调整问题，依照说明书的基本要求，合理的对其展开调整，促使制动衬垫可以始终处于相对中心的位置上，避免影响到整体结构的稳定程度。

5  结语

起重机的实际应用范围逐步拓宽，相应的制动器选用和设计受到了广泛的关注，本文在详细的分析了相关的设计原则之后，阐述了选用的要点，根据装置的分类，确定选用的基本策略，旨在为广大的同行业者提供借鉴。制动器属于起重机的重要组成部分，在实际选用的时候，应该积极的贯彻基本的原则，对制动器的各项机构展开合理化的调整，促使起重机的使用功能和寿命符合一定的要求，合理的控制起重机在实际的运用过程中易出现的风险问题。

参考文献：

[1]郭少宏，陈定光，严明锋，莫启安，邓波.门式起重机抗风防滑装置及起升机构制动器失效预警系统研制[J].中国特种设备安全，2019，35（11）：60-64.

[2]高志柯，李向东，胡洪洋.基于ANSYS摩擦材料性能对起重机盘式制动器温度场的研究[J].建筑机械，2018（05）：71-75.

[3]宋吉珍.独臂架门座式起重机变幅滚筒增加低速轴安全制动器的应用[J].现代制造技术与装备，2017（09）：135-136.

[4]周明华，李林华.电子机械式轮边制动器在岸边集装箱起重机防风改造中的应用[J].港口装卸，2014（05）：22-24.

[5]胡佑成.YWM-SⅡ型断电控制释放制动器在淬火起重机主起升机构的应用[J].起重运输机械，2011（12）：87-88.

[6]赵安有.HBF—60型钳盘式液压制动器在国产桥式起重机大车分别驱动上的应用[J].装备维修技术，2000（04）：6-9.