浅谈起重机制动器的选型

杨书超

（河南省矿山起重机有限公司，河南 长垣 453424）

0 引言

起重机的操作方式间歇性地重复。它是一种机械装置，使用吊钩，抓斗或电磁铁等起重装置水平提升或垂直提升材料以水平移动材料。起重机是现代工业、农业、自动化等不可或缺的工具，大大提高了工作效率，降低了工作强度，降低了事故发生率。起重机的工作环境复杂，工作空间大，起重负荷形状不同。危险因素很多，事故可能会以一点疏忽而发生。为了保证起重机的安全运行，起重机必须有刹车。制动装置旨在防止物体或手臂意外跌落，防止起重机在风和倾斜力等外力的影响下滑动，导致起重机意外滑动或降低工作机构的速度，最后停止载荷或确保高重量能够停止因此，为了保证起重机安全可靠的运行，必须选择符合设计要求的制动器。

1 起重机制动器概述

1.1 起重机制动器类型

根据安装的不同，提升机构的驱动器可分为以下几种类型：集成式，通常打开式和封闭式。安装在起重机上的大多数制动器通常是封闭的。通常，当封闭的提升机构不起作用时，它会关闭。当机构处于工作状态时，需要松开制动器并分离提升机构驱动装置的摩擦力。起重机可分为块制动器、锥形制动器、盘式制动器、带式制动器等。根据它们的类型，它们的作用是使起重机正常、安全地工作。在起重作业中，制动装置主要用于防止吊臂和物体坠落，防止起重机和转台因坡道的分力和风力而滑动，防止作业中的机构减速并最终停止移动。在特殊情况下，可以通过控制力量和重力的平衡来调整移动速度。制动器有两种，分别是止动器和制动器。止动器只能在一个轴向上自由转动，不能吸收动能。它只能使对象保持静态。一般来说，起重机的操作机构需要安装一个驱动装置的起重机构。主要有两种情况不需要安装升降机构驱动：一种是机构由气缸控制，线性运动可以锁定油链，并且可以进行可靠的地面鞣制；其次，桥式起重机属于人工操作的机构，不受坡度分量和风力的影响。

1.2 起重机制动功能

首先是停止工作。消耗了一部分运行动能。通过将摩擦副转化为摩擦热能，使机构在一定行程或时间内停止运动。例如，每个机构在运行状态下被制动。其次是减肥的影响。重力和制动力的平衡可以使运动的物体匀速下落。比如公交车的下坡速度。最后是配角。让一个物体静止不动。比如在起升机构中，保证起重机在空中处于静止状态；臂架起重机变幅时，控制臂不动；在户外起动机中可以起到防滑的作用。

2 定义起重机制动参数

起重机制动器的参数与制动器的设计和选择密切相关。为了充分发挥起重机制动的有效性，确保起重机平稳安全运行，需要确定起重机的制动参数。具体做法如下。

2.1 清理制动轮直径

一般情况下，起重机的制动器作用在旋转的链条上，所以需要确定制动轮的直径，并分析其是否与电机的中心相匹配，否则在实际的旋转和安装中，将无法安装。另外，对于累积转动发热和制动发热严重的制动机构，如果使用起重机进行制动，需要综合分析制动部件的能力和冷却情况。

2.2 确定制动力矩

对于起重机制动器来说，制动力矩非常重要，它是起重机的主要性能参数。根据配套传动机构的要求。定义制动直径后，需要结合相关要求定义相关标准中的标准值。

2.3 定义起重机的制动功能

一般来说，有些起重机制动器除了制动力矩的主要参数外，还提出了一些非常特殊的功能要求。如互锁锁定功能、主动补偿功能和手动释放功能。

3 起重机制动器的设计原则

起重机制动装置是制动的通用名称和相应的电传动组合。刹车通常分为两种：刹车和刹车。制动器只能沿一个方向自由旋转轴，不能吸收动能。他们只能把货物留在原地。起重机运行机构应配备制动器，这些制动器通常是根据不同的运行条件打开和集成的。一般来说，刹车是很常见的标准装置。在传动机构中，制动器是重要的配件，应用广泛。因此，设计制动器时应遵循以下基本原则。

（1）标准化原则：起重机上使用的制动器通常安装在高速轴上，这在速度控制轴上相当常见。制动应按照适当的标准设计，除非在某些情况下，如有可能，特别是社区规模，以符合相关行业标准。

（2）安全原则：刹车是保障起重机行驶特性和安全的支撑的重要组成部分。必须考虑零件的材料、强度和安全性，尤其是制动弹簧、制动装置和制动装置等基本零件，其使用寿命不少于500 万倍或30 年以上。

（3）匹配原则：匹配原则是指制动与驱动程序的兼容性。制动器是各种升降装置机构的制动装置。设计制动时，应考虑制动与机构装配空间、性能参数和机构使用环境之间的不同适当关系。

4 制动器的选用准则和考虑的要素

单一机械制动器或电动制动器存在问题。机械制动和电动制动的结合是制动的好方法。通过电动制动可以减慢工作速度，然后通过机械制动停止工作，这可以显著避免对制动器的影响。

制动时间和制动间隔应表明升降机构的惯性特性。惯性较小的机构可以选择较短的制动时间和较少的间距。惯性较大的机构应选择制动时间较长、制动间隔有保证的制动。

制动转矩除满足起重机的规划规范外，还应作为起重机承载能力和工作环境的参考，以确保作业条件下的总负荷风险。

5 负载条件因素对制动器的影响

制动器采用冲突原理完成制动功能，其加载条件和环境影响对起重机的制动功能有很大影响。根据起重机的寿命，A1—8 是起重机的运行水平，M1—M8 是起重机的运行水平。但没有相应的制动器分类。因此，在选择起重机制动器时，应根据起重机的操作水平进行确认。为实现制动状态下的战略功能，应考虑起重机的提升能力，确保其能适应起重机负荷的变化。但是，制动选择过程中有一些固定因素。无论工作机构如何，都可以使用符合相应转矩或单个目标（制动转矩）的制动器来选择制动器。

6 起重机制动器的安全选用

6.1 合理调整制动力矩

为了提高起重机制动器选型的安全性，相关人员需要加强对制动力矩的分析，从而有效地结合起重机制动器的规格和选型要求，使制动力矩具有明显的大小，并将测量的大小作为重要依据，通过划线调整力矩值的管道。

6.2 传动设备的合理调整

注意对驱动设备的分析，调整驱动设备的参数，使其处于合理的状态。结合实际工程环境，构建作业流程，在驱动设备中标注需求和数据。在实际应用中，需要结合驱动设备的应用频率，综合考察起重机的工程过程和变化过程。特别是在需要注意的主阶段，在没有磨损的情况下，要完成主动补偿制动，避免驱动设备物品超过最大行程，否则制动力会有所欠缺。调整驱动设备时，必须停车，以便有效地检测制动设备的补偿情况。如果补偿不足，就需要调整参数，以避免在应用中出现一系列问题。此时刹车片会冷却变形，从而减少补偿的形成，使制动力消失。

6.3 合理调整补偿机制

应在起重机制动器上安装刹车片。在使用起重机制动器时，要依次调整和更换制动衬块。分析补偿机制后，相应调整补偿机制，改进固定策略，避免刹车片损坏，制动力降低，带来更大的安全风险。在调整补偿设备的过程中，你要按照补偿机构的调整要求进行工作，然后对补偿设备进行全面检查。如果没有问题，就可以投入使用了。此外，还需要定期对补偿设备进行调查和测试，以使其充分发挥作用和价值[1]。

6.4 合理调整退距

在调整驱动设备后，需要确认刹车片的问题，如游隙，以确保刹车片的横向角度间隔相同，避免因游隙导致一侧游隙过大或过小。实际上，后距直接影响刹车片的磨损。因此，在调整立箱时，需要根据相应的规范和说明来调整立箱，以确保垫片处于中心位置。

6.5 起重机制动器的合理选择

目前广泛应用的起重机制动器是电液制动器，主要由电液压力驱动。这台起重机制动器通常用于大型起重机。这种起重机制动器具有较强的制动性能，是最常用的起重机制动器。1980 年，电磁式起重机得到广泛应用。但它有很强的缺点，不能满足起重机的实际施工需要。因此，相关人员可以使用液压起重机制动器，其扭矩和功率更大，更适合大型起重机。

7 制动器的选型

制动器的选型一般包括三个方面，分别是型号选择、功能选择和规格选择。

7.1 制动器类型的选择

制动器有几种类型的，但是如果您了解相关标准，对支撑装置的相关要求，以及制动器的功能和性能特征，那么选择制动器的类型就不难了。如前所述，电液制动是目前最重要的制动类型，被世界上各种重型机械普遍采用，因此电液制动一般被选择。对于起重、装卸设备以及中、大功率连续牵引装置，其他类型的制动器只需要以下装置或机构。

（1）DC 驱动和DC 控制的装置或机制，如铸造起重机（80 年代以前，大部分铸造起重机和日历装置均由DC 驱动和DC 控制）。一般来说，这种设备只能使用直流电磁制动。直流电机有串行和并行两种，因此直流电磁制动有串行和并行两种。

（2）必须保持磁性的电磁起重机或类似装置，例如不同的电磁起重机。该起重机通过电磁筒提升物体。为了防止因停电事故而导致停止的物体掉落，通常有必要保留电源（电池）。由于备用电源通常是直流电，因此需要用于直流电的电磁制动器。

7.2 制动功能的选择

制动的主要功能有：减速、制动、涂料粘接、功率和转矩恢复、回弹距离。主要功能必须在每个制动器上。但是，随着主机技术的发展，特别是随着自动控制技术的迅速发展，对其他辅助制动功能的需求日益增加。制动功能的选择主要是指某些辅助功能的选择。辅助功能的选择应根据主人的管理模式和自动化程度合理选择。一般来说，由于其工艺简单，操作水平低，一般或辅助设备不需要自动工作，并且通常不需要辅助功能。对于专用、高效、高性能、先进的PLC 控制和高自动化的基本设备，通常需要一个或多个辅助功能[2]。

7.3 制动器规格的选择

制动器规格的选择基于机构所需的制动安全系数（制动力矩值）和制动盘（车轮）的直径。

7.3.1 机构所需制动安全系数（制动力矩）的选择

制动安全系数与机构驱动器的发动机功率（牵引负载）、机构特性和必要的制动距离有关。下面介绍为一些常见机构选择制动安全系数的方法。制动规格计算：安全系数k=制动扭矩M/所需制动扭矩M1。

7.3.2 制动盘（车轮）直径的选择

制动盘（轮）直径规格是制动器的主要规格参数。选择盘（轮）直径规格时，应遵循以下原则：①应与电机的中心高度相匹配，也就是说，在选择制动盘（车轮）直径时，制动器的中心高度应等于或接近电机的中心高度（盘式制动器除外）；选择制动器的中心高度就是选择制动器的轮径规格（相对于鼓式制动器）。②考虑制动工况下的发热情况，如果制动发热在电机（如M5 以下的电动调速机构、轻载机构）中心高度限定的范围内较小，可以选择较小的制动盘（轮）直径，有利于降低传动链的转动惯量，降低传动链的成本；否则，可以选择更大的制动盘（车轮）直径[3]。

8 制动器检查内容和要求

为了保证起重机的正常使用，首先必须保证其制动系统的稳定性和可靠性。另外，要注意驱动装置的适当调整。众所周知，传动装置主要负责起重机运行过程中的起重机负荷。通过装置分析，合理调整驱动装置参数，使制动正常工作，保证起重机在实际应用中的安全。

（1）起重机制动器应灵活可靠，调整应松紧适度；刹车动作时没有明显的噪声和污染。

（2）对于起吊热的、熔化的金属或可能造成重大危险的起重机（如冶金起重机），应在起升机构上设置两套制动器。

（3）制动推杆不应有漏油现象，制动时制动轮与摩擦片间不应有摩擦，制动闭合时不应有影响制动性能的缺陷和油渍。

（4）制动轮应无裂纹（不包括制动轮表面硬化层中的微裂纹），摩擦板上固定铆钉造成的划痕，不平度不大于1.5mm。

9 结语

综上所述，起重机制动与起重机的安全运行有很大的关系。因此，必须做好起重机制动器的设计和选择。在实际选用起重机制动器时，应严格遵循象征性原则、安全性原则、适应性原则等基本原则，有效调整起重机制动器的各种机构，以保证起重机的起重性能和使用寿命，有效降低起重机的操作风险。