制动器_百度百科
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制动器是具有使运动部件或运动机械减速停止或保持停止状态等功能的装置是使机械中的运动件停止或减速的机械零件俗称刹车闸主要由制架制动件和操纵装置等组成有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置为了减小制动力矩和结构尺寸制动器通常装在设备的高速轴上但对安全性要求较高的大型设备如矿井提升机电梯等则应装在靠近设备工作部分的低速轴上外文名Brake适用范围工业机械、汽车业
制动器brake staff可以分两大类工业制动器和汽车制动器汽车制动器又分为行车制动器脚刹驻车制动器手刹和平衡增力制动器在行车过程中一般都采用新型的平衡增力制动器因为平衡增力制动器在行驶过程中配合螺旋凹槽刹车鼓会使汽车在整个行驶过程中保持平衡状态并且刹车的稳定性也是国内汽车制动器最好的一种对重载汽车的驾驶员有着很好的保驾护航的作用工业制动器行业的下游行业主要为起重运输机械冶金设备矿山设备建筑工程机械风电及核电设备船舶及海上重工等装备制造业受益于这些产业的振兴与发展工业制动器行业将迎来又一轮持续的发展机遇我国工业制动器行业在未来几年内仍将保持10%-20%的年增长率
根据中国制动器行业市场需求与投资规划分析报告前瞻显示我国十二五发展规范纲要中关于推动重点领域跨越发展的相关部署高端装备制造新能源新材料等战略性新兴产业依然将是我国大力发展的重点领域国家对装备制造业的规范将有利推动我国制动器行业的发展另外由于2011年经济继续保持稳定增长2011年我国的GDP将为9.5%汽车产销情况有望继续获得较大增幅2011年全国汽车市场总需求有望达到2000万辆综合判断2011年中国汽车销量增速为10%-15%这将带动制动器行业需求市场的发展据预计我国制动器行业市场规模在未来5年内仍将保持15%-25%的年增长率
随着装备制造业的振兴和发展国产制动器的产量也有明显增加制动器行业的销售收入同步增长由于受制于起步晚技术基础薄弱以及资本投资有限我国制动器产品以低端产品为主业内少数领先企业坚持自主创新加大研发投入正在向科技含量较高的中高端产品方向发展制动器中高端产品的市场份额逐渐增加中高端制动器企业的利润率呈上升趋势而低端产品生产企业则因厂商众多竞争激烈价格呈下降趋势同时钢材等主要原材料价格有所波动其利润增长速度趋缓因现代工业机械的发展而出现多种新的结构型式其中钳盘式制动器磁粉制动器以及电磁制动器的应用最为广泛具体分类如下　　1 摩擦式制动器它可分为盘式制动器外抱块式制动器内胀蹄式制动器带式制动器综合带式制动器双蹄式制动器多蹄式制动器简单带式制动器单盘式制动器多盘式制动器固定钳式制动器浮动式制动器等　　2 非摩擦式制动器它可分为磁粉制动器磁涡流制动器水涡流制动器等预防追求平衡制动就是追求车辆刹车时车轮的制动力均衡一致两侧前轮一致能预防方向跑偏两侧后轮一致能预防车身侧滑甩尾汽车在冰雪路面雨湿路面上刹车跑偏和甩尾都会造成车辆不同程度地失控如果遇两种情况同时发生正常路面刹车也会造成车辆的完全失控重型运输车辆一旦失控产生的后果更为严重因此为避免重大交通事故发生保证人民生命财产安全重型运输车辆必须坚决淘汰一切非平衡性质的汽车制动器刹车跑偏甩尾总制动力=原制动力+自增力在平衡增力制动器工作时要新生出一种由摩擦力转换机械力而形成的自增刹车力两种制动力组合后总制动力可增大40%左右所以中国第一刹应对重载陡坡及各种危险路面安全性能更高
根本解决刹车鼓破裂问题
制动鼓破裂会使车轮制动失效涉及行车安全凡是安装平衡增力制动器的车辆都非常惊叹一个长期困扰的制动鼓破裂问题终于圆满解决平衡制动能使鼓面受力均匀单位面积的压应力减轻热裂纹减少制动鼓体的机械强度不易破坏破裂问题就迎刃而解今后制动鼓以自然磨损报废为主使用期限超过原车制动器的三倍以上原车制动器的刹车片最大接触面不超过80%而且两蹄的磨损程度也不一致以最薄的一端到位后就全部更换看着厚重的报废片十分可惜平衡制动器的接触面自始至终是100%而且磨损程度均匀报废片的厚度相等按磨损体积或重量计算要多磨掉三分之一所以中国第一刹更节省刹车片制动器是安装在桥壳上制动鼓是安装在轮芯上轮芯通过轴承安装在半轴导管上这就是汽车车桥平衡制动车桥消除了行驶机构的运转应力偏载和应力集中最大限度地维护了车桥的承载质量省钱省时性价比高
运载车辆的制动系统升级之后性能会发生巨大的改变仅在制动鼓和摩擦片方面就超过了它3倍以上的价值在长期使用过程中能够节省大量的材料费和维修费以及大量的精力和时间而改装一副平衡器增加的投入不足购买半只刹车鼓的价格充分体现出具有很高的性价比减少故障发生使车桥上的轮芯轴承半轴导管的使用寿命成倍延行车制动脚刹便于在前进的过程中减速停车不单是使汽车保持不动若行车制动失灵时才采用驻车制动当车停稳后就要使用驻车制动手刹防止车辆前行和后行停车后一般除使用驻车制动器外上行坡位停车要将档位挂在一档防止后行下行坡位停车要将档位挂在倒档防止前行
工业制动器中起重机用制动器对于起重机来说既是工作装置又是安全装置制动器在起升机构中是将提升或下降的货物能平稳的停止在需要的高度或者控制提升或下降的速度在运行或变幅等机构中制动器能够让机构平稳的停止在需要的位置
液压制动平稳安全可靠维修方便耗电低寿命长无噪音频率高等优点
公司产品在国内起重运输港口机械冶金机械铁路机械水工机械矿山机械等行业中被广泛应用制动器是动作频繁的电梯安全部件之一它能使电梯的电动机在没有电源供应的情况下停止转动并使轿厢有效地制停电梯能否安全运行与制动器的工作状况密切相关大量事故案例表明电梯人身伤亡事故发生的主要原因之一就是制动器发生故障或者自身存在设计缺陷从而导致电梯出现冲顶蹾底溜车甚至发生剪切等现象因此加强电梯制动器的安全检验尤为重要
1制动器机械部分常见的问题安全要求及检验　　1.1 制动器机械部分常见的问题　　电梯制动器机械部分常见的问题如下　　1冲程指示器与可动指示器相碰一些厂家的设计者对冲程指示器安装的唯一性考虑欠周到　　2长期使用造成制动闸瓦脱落粘接开胶有些制动器是粘接不是铆接　　3密封橡胶老化破裂掉进异物造成制动器卡阻　　4电磁铁芯生锈造成制动器卡阻　　5电梯铁芯导向机构设计不合理铜棒与铁芯连接处发生多处断裂造成制动器卡阻　　6电梯维修保养人员对制动器检查维护保养方法不当　　1.2 制动器机械部分的安全要求及检验　　为了解决上述问题国家相关法规和标准提出了相应的安全要求和检验标准具体内容如下　　1无论何种原因导致电梯动力电源或控制电路电源失电时制动器都应产生足够的制动力矩使轿厢可靠制停因此制动力矩是其主要参数用于保证运行中的电梯按标准要求的减速度制停
TSG T电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯附件A第8.10项要求轿厢空载以正常运行速度上行切断电动机与制动器供电轿厢应当被可靠制停并且无明显变形和损坏
检验时将轿厢空载以正常运行速度上行至行程上部时断开主电源开关检查轿厢制停和变形损坏情况
检验时轿厢承载125%额定载荷以正常运行速度下行当轿厢运行到较低层站时切断电动机与制动器供电轿厢应被可靠制停且无明显变形和损坏通常用加减速度测试仪现场测试并记录数值仪器可以显示出平均减速度
2GB第12.4.2.1条要求所有参与向制动轮或盘施加制动力的制动器机械部分应分两组装设如果一组部件不起作用应有足够的制动力使载有额定载荷以额定速度下行的轿厢减速下行电磁线圈的铁芯被视为机械部件而线圈则不是此项标准可以理解为所有参与向制动轮或制动盘施加制动力的制动器的部件应是制动瓦及产生制动力的压缩弹簧或重锤按上述规定应分为两组同时与压缩弹簧向制动轮施加制动力作用相反的起开闸作用的电磁铁的铁心也必须对应地分为两组并且两组铁心间不能存在关联其动作应是独立的该规定并未强调两个线圈如设两个线圈就是两套制动器了因此在外观检验时上述所说的硬件应符合要求功能试验时认为使一组制动瓦打开让载有额定载荷以额定速度下行的轿厢拉闸断电互相判定另一组制动瓦是否让轿厢减速下行
由于本项要求是GB版提出来的而按照GB要求制造的电梯其制动器电磁铁的铁心一般只有一个所以只能作为一组制动器而非两组故不符合本项条件的要求因此在实际检验时一般依照出场日期按新梯新标准老梯老标准的办法执行
3GB第12.4.2.4条要求装有手动紧急操作装置的电梯驱动主机应能用手松开制动器并需要以一持续力保持松开状态检验时断开电梯总电源将盘车轮装上1-2名维保人员把住盘车轮另一名维保人员用松闸扳手将抱闸松开进行救援盘车放人试验当然由于各个厂家曳引机型式不一操作方式稍有不同如果是操作力大于400N的操作装置或者难于手动盘车的无机房电梯应设置紧急电动运行的电气操作装置
　　4对于块式制动器GB电梯安装验收规范第4.1.10条要求制动器动作灵活制动时两侧闸瓦应紧密均匀地贴合在制动轮的工作面上松闸时应同步离开其四角处间隙平均值两侧各不大于0.7mm因此在检验时一定要检查制动器转动部 件各销轴应转动灵活通电或断电时动铁心应运行 无卡阻制动器两侧制动臂应动作一致即同时开闸 或抱闸在检验制动器四角处间隙平均值两侧各不大 于0.7mm时短接上限位开关上极限开关和缓冲器开 关慢车提升空轿厢使对重完全压实在缓冲器上切断电梯总电源人为使制动器控制线圈得电将制动器 打开用塞尺测量制动瓦与制动轮之间的间隙其四角 处间隙平均值应不大于0.7mm在此应注意标准要求 的是间隙的平均值
(5)应经常检查制动器阐瓦(或刹车片)的磨损量如 果磨损量较大会使闸瓦(或刹车片与制动轮(盘)接触 面减少导致制动力矩减小从而产生溜车等不安全隐患图1为磨损严重的闸瓦在结构上制动瓦作用于 制动轮或制动盘上的力应是对称的其对电动机轴和蜗杆轴不产生附加载荷制动闸瓦材料应是不易燃的且有一定的热容量以保证发热时摩擦系数基本不变其 必须由足够强度和良好质量的材料制成不准使用有害 材料如石棉等
(6)制动器噪声应单独检测
2制动器电气部分的安全要求及检验　　2.1制动器电气部分的安全要求　　由于制动器采用的是机-电式因此对制动器电气部分的检验也是非常重要的　　(1)在工作电压下按曳引机运行机制负载持续 率和周期运行当制动器达到热稳定状态时测量制动 线圈的温升测量方法采用GB 755-2008旋转电机定 额和性能第8.6.2条电阻法测量和计算采用B级绝缘 时制动器线圈温升不应超过80K;采用F级绝缘时 制动器线圈温升不应超过105K对于裸露表面温度超过 6(TC的制动器应增加防止烫伤的警示标志　　(2)制动器线圈耐压试验应满足导电部分对地间施以 1000V电压历时lmin,不应出现击穿现象　　(3)应在制动器温升试验结束后测量制动器电磁铁的 最低吸合电压和最高释放电压GB/T 电梯曳引机规定制动器电磁铁的最低吸合电压和最高 释放电压应分别低于额定电压的80%和55%　　(4)较新的制动器都装有抱闸监控开关当制 动器运行异常时该开关就会动作电梯保护停梯这 对制动器的安全可靠运行提供了保障但没有相关 标准要求希望以后在标准中有所体现以便维护和检验　　(5)制动器电气部分的另一要点是制动器线圈的控 制电路根据相关标准的规定将其归纳总结如下①正 常运行时制动器应在持续通电下保持松开状态②切 断制动器电流至少应用两个独立的电气装置来实现 不论这些装置与用来切断电梯驱动主机电流的电气装置 是否为一体③所谓独立是指两个接触器无相互控制关 系两个接触器必须分别由两个独立的信号控制不能 由一个信号控制④当电梯停止时如果其中一个接触 器的主触点未打开最迟到下一次运行方向改变时应防 止电梯再运行⑤当电梯电动机有可能起发电机的发 电作用时应防止该电动机向操纵制动器的电气装置馈 电⑥断开制动器的释放电路后电梯应无附加延迟地 被有效制动制动器制动响应时间不应大于0.5s,防止 电梯有倒拉溜车现象对于兼作轿厢上行超速保护装 置制动元件的工作制动器其响应时间应符合GB 第9.10.1条的制动要求⑦如果回路中有一个触点 粘连另一个接触器触点仍能将制动器回路可靠断开 防止出现溜梯⑧能够监控接触器未打开这一故障以 防止另一个接触器也未打开而造成溜梯
2.2检查制动器线圈控制电路时应注意的问题
通过对标准的学习以及在实践中的经验总结笔 者认为在检查制动器线圈控制电路时应注意以下几方 面的问题　　(1)认真查阅电气原理图和接线图仔细分析控制回 路中电气装置的数量及其相互独立性例如在图2中可以发现XCSC与YXC不独立有相互控制关系　　(2)检查制动器的控制电路确认是否由两个以上的电气装置来实现切断制动器电流　　(3)切断制动器电流的电气装置之间独立性的分析 在确定了切断制动器电流的电气装置的数量不少于两个之后应进一步分析电气装置之间的独立性　　(4)在完成电气原理图的审核后可以进行现场检 验一般可按下列步骤进行　　①先要核对设备与图纸是否一致确认设备与图纸 一致后要完成图纸审核中遗留问题的检验如电气装置 的个数型式　　②电梯通电轿厢置于中间层站关闭电梯门　　③当电梯运行时机房维修人员用工具按住已经吸 合的用来切断制动器电流的一个接触器不放　　④电梯平层停车此时被测接触器在人为外力作 用下主触点还应处于闭合状态可以模拟触电粘连状态轿内检修人员再选原出发楼层电梯应不能运行　　⑤在进行上述试验时均应派人守在主电源旁边 万一发生意外应立即断电停梯　　在进行上述试验时当电梯运行方向改变时电梯 不能运行可以判定制动器电气控制系统符合标准的要求确认试验结论为合格
3制动器的新作用　　对电梯来说制动器既是工作装置也是安全装置随着技术的发展和节能环保要求的提升越来越多的永磁同步无齿轮曳引机将取代传统的蜗轮蜗杆式曳引机因而可能不用再单独装设上行超速保护装置此种永磁同步无齿轮曳引机的制动器(应进行型式试验)具有上行超速保护功能根据GB 第9.10条的要求轿厢上行超速保护装置通常由速度监控元件和减速执行元件两部分组成而永磁同步无齿轮曳引机的制动器(所有参与向制动轮或盘施加力的制动器部件分两组装 设被认为这些部件存在内部的冗余度)正是作为减速执 行元件使电梯减速或停止的因此在检验中要检査制 动器应该有具有上行超速保护功能的型式试验合格证和 报告制动器与曳引轮之间是否为直接刚性连接I应有 电气装置来验证制动器工作是否正常但不用串入安全 回路对其上行超速保护的制动性能也应符合GB 第9.10条的相关要求　　TSG T700丨-2009要求电梯制造单位应提供驱动主机 的型式试验合格证笔者査阅了一些驱动主机的型式试 验合格证和报告都包括制动器的内容与以前相比这 一条无论是在机械部分还是电气部分都多了一道安全把关①摩擦式制动器靠制动件与运动件之间的摩擦力制动
②非摩擦式制动器制动器的结构形式主要有磁粉制动器利用磁粉磁化所产生的剪力来制动磁涡流制动器通过调节励磁电流来调节制动力矩的大小以及水涡流制动器等又可分为外抱块式制动器内张蹄式制动器带式制动器盘式制动器等还可分为常闭式制动器常处于紧闸状态需施加外力方可解除制动和常开式制动器常处于松闸状态需施加外力方可制动也可分为人力液压气压和电磁力操纵的制动器制动系统可分为行车制动系统驻车制动系统应急制动系统及辅助制动系统等上述各制动系统中行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的制动系统可分为人力制动系统动力制动系统和伺服制动系统等以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统制动系统可分为机械式液压式气压式电磁式等多种同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统制动系统的一般工作原理是利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势
可用一种简单的液压制动系统示意图来说明制动系统的工作原理一个以内圆面为工作表面的金属制动鼓固定在车轮轮毂上随车轮一同旋转在固定不动的制动底板上有两个支承销支承着两个弧形制动蹄的下端制动蹄的外圆面上装有摩擦片制动底板上还装有液压制动轮缸用油管5与装在车架上的液压制动主缸相连通主缸中的活塞3可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵
当驾驶员踏下制动踏板使活塞压缩制动液时轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄片压向制动鼓使制动鼓减小转动速度或保持不动
在了解某款车型的刹车系统时您可能经常会听到前盘后鼓或前碟后鼓这四个字那么它到底是什么意思呢就有读者通过电子邮件询问有关汽车制动系统的问题比如盘式制动器和鼓式制动器的区别通风盘和实心盘的不同之处等等
车市中很多发动机排量较小的中低档车型其制动系统大多采用前盘后鼓式即前轮采用盘式制动器后轮采用鼓式制动器比如常见的一汽大众捷达长安铃木奥拓及羚羊比亚迪福莱尔东风悦达起亚千里马上海通用赛欧等等我们先来简单了解一下后轮经常采用的鼓式制动器
实际应用差别很明显盘刹比鼓刹好鼓刹与盘刹各有利弊在刹车效果上盘刹和鼓刹的相差并不大因为刹车时是靠刹车来把动能转换成热能的如果车身小巧车身重量轻后轮用鼓刹就可以了
散热性上盘刹要比鼓刹散热快通风盘刹的散热效果更好在灵敏度上盘刹会更高些不过在下雨天道路泥泞的情况下当刹鼓粘了泥沙后刹车效果就会大打折扣这也是盘刹的缺点费用方面鼓刹较盘刹更低而且使用寿命更长因此一些中低档车多会采用鼓刹中高档以上的车型基本采取四轮盘刹
汽车设计者从经济与实用的角度出发一般轿车采用了混合的形式前轮盘式制动后轮鼓式制动四轮轿车在制动过程中由于惯性的作用前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%－80%因此前轮负荷要比后轮大轿车生产厂家为了节省成本就采用前轮盘式制动后轮鼓式制动的方式四轮盘式制动的中高级轿车采用前轮通风盘式制动是为了更好地散热至于后轮采用非通风盘式同样也是成本的原因毕竟通风盘式的制造工艺要复杂得多价格也就相对贵了随着材料科学的发展及成本的降低在轿车领域中盘式制动有逐渐取代鼓式制动的趋向
一般制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩使后者的旋转角速度降低同时依靠车轮与地面的附着作用产生路面对车轮的制动力以使汽车减速凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器都成为摩擦制动器汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类
旋转元件固装在车轮或半轴上即制动力矩直接分别作用于两侧车轮上的制动器称为车轮制动器旋转元件固装在传动系的传动轴上其制动力矩经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制动器称为中央制动器起重机用制动器由制动瓦块制动臂制动轮和松闸器组成常把制动轮作为联轴器的一个半体安装在机构的转动轴上对称布置的制动臂与机架固定部分铰连内侧附有摩擦材料的两个制动瓦块分别活动铰接在两制动臂上在松闸器上闸力的作用下成对的制动瓦块在径向抱紧制动轮而产生制动力矩
在接通电源时电磁松闸器的铁心吸引衔铁压向推杆推杆推动左制动臂向左摆主弹簧被压缩同时解除压力的辅助弹簧将右制动臂向右推两制动臂带动制动瓦块与制动轮分离机构可以运动当切断电源时铁心失去磁性对衔铁的吸引力消除因而解除衔铁对推杆的压力在主弹簧张力的作用下两制动臂一起向内收摆带动制动瓦块抱紧制动轮产生制动力矩同时辅助弹簧被压缩制动力矩由主弹簧力决定辅助弹簧保证松间间隙块式制动器的制动性能在很大程度上是由松闸器的性能决定的使行驶中的汽车减速甚至停车使下坡行驶的汽车的速度保持稳定以及使已停驶的汽车保持不动这些作用统称为制动汽车上装设的一系列专门装置以便驾驶员能根据道路和交通等情况借以使外界主要是路面在汽车某些部分主要是车轮施加一定的力对汽车进行一定程度的制动这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力这样的一系列专门装置即称为制动系
这种用以使行驶中的汽车减速甚至停车的制动系称为行车制动系用以使已停驶的汽车驻留原地不动的装置称为驻车制动系这两个制动系是每辆汽车必须具备的任何制动系都具有以下四个基本组成部分
1 供能装置包括供给调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件
2 控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件
3 传动装置包括将制动能量传输到制动器的各个部件
4 制动器产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力制动力的部件其中包括辅助制动系中的缓速装置按制动能源来分类行车制动系可分为以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系称为人力制动系完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的则是动力制动系其制动源可以是发动机驱动的空气压缩机或油泵兼用人力和发动机动力进行制动的制动系称为伺服制动系
驻车制动系可以是人力式或动力式专门用于挂车的还有惯性制动系和重力制动系
按照制动能量的传输方式制动系可分为机械式液压式气压式和电磁式等同时采用两种以上传能方式的制动系可称为组合式制动系简介　鼓式制动也叫块式制动是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的鼓式制动是早期设计的制动系统其刹车鼓的设计1902年就已经使用在马车上了直到1920年左右才开始在汽车工业广泛应用鼓式制动器的主流是内张式它的制动块(刹车蹄)位于制动轮内侧在刹车的时候制动块向外张开摩擦制动轮的内侧达到刹车的目的 相对于盘式制动器来说鼓式制动器的散热要差许多鼓式制动器的制动力稳定性差在不同路面上制动力变化很大不易于掌控而由于散热性能差在制动过程中会聚集大量的热量制动块和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形容易产生制动衰退和振抖现象引起制动效率下降另外鼓式制动器在使用一段时间后要定期调校刹车蹄的空隙甚至要把整个刹车鼓拆出清理累积在内的刹车粉当然鼓式制动器也并非一无是处它造价便宜刹车力大而且符合传统设计 四轮轿车在制动过程中由于惯性的作用前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%前轮制动力要比后轮大后轮起辅助制动作用因此轿车生产厂家为了节省成本就采用前盘后鼓的制动方式不过对于重型车来说由于车速一般不是很高刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高制动力大因此许多重型车至今仍使用四轮鼓式的设计
优点　自刹作用鼓式刹车有良好的自刹作用由于刹车来令片外张车轮旋转连带着外张的刹车鼓扭曲一个角度(当然不会大到让你很容易看得出来)刹车来令片外张力(刹车制动力)越大则情形就越明显因此一般大型车辆还是使用鼓式刹车除了成本较低外大型车与小型车的鼓刹差别可能祗有大型采气动辅助而小型车采真空辅助来帮助刹车 成本较低鼓式刹车制造技术层次较低也是最先用于刹车系统因此制造成本要比碟式刹车低
缺点　由于鼓式刹车刹车来令片密封于刹车鼓内造成刹车来令片磨损后的碎削无法散去影响刹车鼓与来令片的接触面而影响刹车性能鼓刹最大的缺点是下雨天沾了雨水后 会打滑造成刹车失灵这才是其最可怕的 领从蹄式制动器 增势与减势作用设汽车前进时制动鼓旋转方向(这称为制动鼓正向旋转)制动蹄1的支承点3在其前端制动轮缸6所施加的促动力作用于其后端因而该制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同具有这种属性的制动蹄称为领蹄与此相反制动蹄2的支承点4在后端促动力加于其前端其张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反具有这种属性的制动蹄称为从蹄当汽车倒驶即制动鼓反向旋转时蹄1变成从蹄而蹄2则变成领蹄这种在制动鼓正向旋转和反向旋转时都有一个领蹄和一个从蹄的制动器即称为领从蹄式制动器 制动时两活塞施加的促动力是相等的因此在制动过程中对制动鼓产生一个附加的径向力凡制动鼓所受来自二蹄的法向力不能互相平衡的制动器称为非平衡式制动器 单向双领蹄式制动器 在制动鼓正向旋转时两蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器其结构示意图如右图所示 双领蹄式制动器与领从蹄式制动器在结构上主要有两点不相同一是双领蹄式制动器的两制动蹄各用一个单活塞式轮缸而领从蹄式制动器的两蹄共用一个双活塞式轮缸二是双领蹄式制动器的两套制动蹄制动轮缸支承销在制动底板上的布置是中心对称的而领从蹄式制动器中的制动蹄制动轮缸支承销在制动底板上的布置是轴对称布置的 双向双领蹄式制动器 无论是前进制动还是倒车制动两制动蹄都是领蹄的制动器称为双向双领蹄式制动器图5-42是其结构示意图器与领从蹄式制动器相比双向双领蹄式制动器在结构上有三个特点一是采用两个双活塞式制动轮缸二是两制动蹄的两端都采用浮式支承且支点的周向位置也是浮动的三是制动底板上的所有固定元件如制动蹄制动轮缸回位弹簧等都是成对的而且既按轴对称又按中心对称布置 双从蹄式制动器 前进制动时两制动蹄均为从蹄的制动器称为双从蹄式制动器其结构示意图见图5-44这种制动器与双领蹄式制动器结构很相似二者的差异只在于固定元件与旋转元件的相对运动方向不同虽然双从蹄式制动器的前进制动效果低于双领蹄式和领从蹄式制动器但其效能对摩擦系数变化的敏感程度较小即具有良好的制动效能稳定性 双领蹄双向双领蹄双从蹄式制动器的固定元件布置都是中心对称的如果间隙调整正确则其制动鼓所受两蹄施加的两个法向合力能互相平衡不会对轮毂轴承造成附加径向载荷因此这三种制动器都属于平衡式制动器 单向自增力式制动器 单向自增力式制动器的结构原理见右图第一制动蹄1和第二制动蹄2的下端分别浮支在浮动的顶杆6的两端 汽车前进制动时单活塞式轮缸将促动力FS1加于第一蹄使其上压靠到制动鼓3上第一蹄是领蹄并且在各力作用下处于平衡状态顶杆6是浮动的将与力S1大小相等方向相反的促动力FS2施于第二蹄故第二蹄也是领蹄作用在第一蹄上的促动力和摩擦力通过顶杆传到第二蹄上形成第二蹄促动力FS2对制动蹄1进行受力分析可知FS2&FS1此外力FS2对第二蹄支承点的力臂也大于力FS1对第一蹄支承的力臂因此第二蹄的制动力矩必然大于第一蹄的制动力矩倒车制动时第一蹄的制动效能比一般领蹄的低得多第二蹄则因未受促动力而不起制动作用 双向自增力式制动器 双向自增力式制动器的结构原理如图5-47所示其特点是制动鼓正向和反向旋转时均能借蹄鼓间的摩擦起自增力作用它的结构不同于单向自增力式之处主要是采用双活塞式制动轮缸4可向两蹄同时施加相等的促动力FS制动鼓正向(如箭头所示)旋转时前制动蹄1为第一蹄后制动蹄3为第二蹄制动鼓反向旋转时则情况相反在制动时第一蹄只受一个促动力FS而第二蹄则有两个促动力FS和S且S&FS考虑到汽车前进制动的机会远多于倒车制动且前进制动时制动器工作负荷也远大于倒车制动故后蹄3的摩擦片面积做得较大凸轮式制动器所有国产汽车及部分外国汽车的气压制动系统中都采用凸轮促动的车轮制动器而且大多设计成领从蹄式 制动时制动调整臂在制动气室6的推杆作用下带动凸轮轴转动使得两制动蹄压靠到制动鼓上而制动由于凸轮轮廓的中心对称性及两蹄结构和安装的轴对称性凸轮转动所引起的两蹄上相应点的位移必然相等 这种由轴线固定的凸轮促动的领从蹄式制动器是一种等位移式制动器制动鼓对制动蹄的摩擦使得领蹄端部力图离开制动凸轮从蹄端部更加靠紧凸轮因此尽管领蹄有助势作用从蹄有减势作用但对等位移式制动器而言正是这一差别使得制动效能高的领蹄的促动力小于制动效能低的从蹄的促动力从而使得两蹄的制动力矩相等 楔式制动器 楔式制动器中两蹄的布置可以是领从蹄式作为制动蹄促动件的制动楔本身的促动装置可以是机械式液压式或气压式 两制动蹄端部的圆弧面分别浮支在柱塞3和柱塞6的外端面直槽底面上柱塞3和6的内端面都是斜面与支于隔架5两边槽内的滚轮4接触制动时轮缸活塞15在液压作用下推使制动楔13向内移动后者又使二滚轮一面沿柱塞斜面向内滚动一面推使二柱塞3和6在制动底板7的孔中外移一定距离从而使制动蹄压靠到制动鼓上轮缸液压一旦撤除这一系列零件即在制动蹄回位弹簧的作用下各自回位导向销1和10用以防止两柱塞转动 鼓式制动器小结 以上介绍的各种鼓式制动器各有利弊就制动效能而言在基本结构参数和轮缸工作压力相同的条件下自增力式制动器由于对摩擦助势作用利用得最为充分而居首位以下依次为双领蹄式领从蹄式双从蹄式但蹄鼓之间的摩擦系数本身是一个不稳定的因素随制动鼓和摩擦片的材料温度和表面状况(如是否沾水沾油是否有烧结现象等)的不同可在很大范围内变化自增力式制动器的效能对摩擦系数的依赖性最大因而其效能的热稳定性最差 在制动过程中自增力式制动器制动力矩的增长在某些情况下显得过于急速双向自增力式制动器多用于轿车后轮原因之一是便于兼充驻车制动器单向自增力式制动器只用于中轻型汽车的前轮因倒车制动时对前轮制动器效能的要求不高双从蹄式制动器的制动效能虽然最低但却具有最良好的效能稳定性因而还是有少数华贵轿车为保证制动可靠性而采用(例如英国女王牌轿车)领从蹄制动器发展较早其效能及效能稳定性均居于中游且有结构较简单等优点故仍相当广泛地用于各种汽车盘式制动器有液压型的由液压控制主要零部件有制动盘分泵制动钳油管等制动盘用合金钢制造并固定在车轮上随车轮转动分泵固定在制动器的底板上固定不动制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧分泵的活塞受油管输送来的液压作用推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子迫使它停下来一样 盘式制动器散热快重量轻构造简单调整方便很多轿车采用的盘式制动器有平面式制动盘打孔式制动盘以及划线式制动盘其中划线式制动盘的制动效果和通风散热能力均比较好
盘式制动器沿制动盘向施力制动轴不受弯矩径向尺寸小制动性能稳定
盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘被称为制动盘其固定元件则有着多种结构型式大体上可分为两类一类是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块每个制动器中有2～4个这些制动块及其促动装置都装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架中总称为制动钳这种由制动盘和制动钳组成的制动器称为钳盘式制动器另一类固定元件的金属背板和摩擦片也呈圆盘形制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触这种制动器称为全盘式制动器钳盘式制动器过去只用作中央制动器但则愈来愈多地被各级轿车和货车用作车轮制动器全盘式制动器只有少数汽车(主要是重型汽车)采用为车轮制动器这里只介绍钳盘式制动器钳盘式制动器又可分为定钳盘式和浮钳盘式两类盘式制动器与鼓式制动器相比有以下优点一般无摩擦助势作用因而制动器效能受摩擦系数的影响较小即效能较稳定浸水后效能降低较少而且只须经一两次制动即可恢复正常在输出制动力矩相同的情况下尺寸和质量一般较小制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小不会象制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大较容易实现间隙自动调整其他保养修理作业也较简便对于钳盘式制动器而言因为制动盘外露还有散热良好的优点盘式制动器不足之处是效能较低故用于液压制动系统时所需制动促动管路压力较高一般要用伺服装置
盘式制动器已广泛应用于轿车但除了在一些高性能轿车上用于全部车轮以外大都只用作前轮制动器而与后轮的鼓式制动器配合以期汽车有较高的制动时的方向稳定性在货车上盘式制动器也有采用但离普及还有相当距离由于刹车系统没有密封因此刹车磨损的细削不到于沉积在刹车上碟式刹车的离心力可以将一切水灰尘等污染向外抛出以维持一定的清洁此外由于碟式刹车零件独立在外要比鼓式刹车更易于维修碟式刹车除了成本较高基本上皆优于鼓式刹车不过光就这一点便成了它致命伤人都爱钱嘛除非你非常富有否则买东西基本上都是先以钱先做考量您说是或不是盘式制动器又称为碟式制动器顾名思义是取其形状而得名它由液压控制主要零部件有制动盘分泵制动钳油管等制动盘用合金钢制造并固定在车轮上随车轮转动分泵固定在制动器的底板上固定不动制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧分泵的活塞受油管输送来的液压作用推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子迫使它停下来一样这种制动器散热快重量轻构造简单调整方便特别是高负载时耐高温性能好制动效果稳定而且不怕泥水侵袭在冬季和恶劣路况下行车盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔加速通风散热提高制动效率反观鼓式制动器由于散热性能差在制动过程中会聚集大量的热量制动蹄片和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形容易产生制动衰退和振抖现象引起制动效率下降当然盘式制动器也有自己的缺陷例如对制动器和制动管路的制造要求较高摩擦片的耗损量较大成本贵而且由于摩擦片的面积小相对摩擦的工作面也较小需要的制动液压高必须要有助力装置的车辆才能使用所以只能适用于轻型车上而鼓式制动器成本相对低廉比较经济定钳盘式制动器跨置在制动盘1上的制动钳体5固定安装在车桥6上它不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动其内的两个活塞2分别位于制动盘1的两侧制动时制动油液由制动总泵(制动主缸)经进油口4进入钳体中两个相通的液压腔中将两侧的制动块3压向与车轮固定连接的制动盘1从而产生制动
这种制动器存在着以下缺点油缸较多使制动钳结构复杂油缸分置于制动盘两侧必须用跨越制动盘的钳内油道或外部油管来连通这使得制动钳的尺寸过大难以安装在现代化轿车的轮辋内热负荷大时油缸和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化若要兼用于驻车制动则必须加装一个机械促动的驻车制动钳浮钳盘式制动器制动钳体2通过导向销6与车桥7相连可以相对于制动盘1轴向移动制动钳体只在制动盘的内侧设置油缸而外侧的制动块则附装在钳体上制动时液压油通过进油口5进入制动油缸推动活塞4及其上的摩擦块向右移动并压到制动盘上并使得油缸连同制动钳体整体沿销钉向左移动直到制动盘右侧的摩擦块也压到制动盘上夹住制动盘并使其制动与定钳盘式制动器相反浮钳盘式制动器轴向和径向尺寸较小而且制动液受热汽化的机会较少此外浮钳盘式制动器在兼充行车和驻车制动器的情况下只须在行车制动钳油缸附近加装一些用以推动油缸活塞的驻车制动机械传动零件即可故自70年代以来浮钳盘式制动器逐渐取代了定钳盘式制动器按在汽车上安装位置的不同驻车制动装置分中央驻车制动装置和车轮驻车制动装置两类前者的制动器安装在传动轴上称为中央制动器后者和行车制动装置共用一套制动器结构简单紧凑已在轿车上得到普遍应用
这种制动器将一个作行车制动器的盘式制动器和一个作驻车制动器的鼓式制动器组合在一起双作用制动盘的外缘盘作盘式制动器的制动盘中间的鼓部作鼓式制动器的制动鼓
进行驻车制动时将驾驶室中的手动驻车制动操纵杆拉到制动位置经一些列杠杆和拉绳传动将驻车制动杠杆的下端向前拉使之绕平头销转动其中间支点推动制动推杆左移将前制动蹄推向制动鼓待前制动蹄压靠到制动鼓上之后推杆停止移动此时制动杠杆绕中间支点继续转动于是制动杠杆的上端向右移动使后制动蹄压靠到制动鼓上施以驻车制动
解除制动时将驻车制动操纵杆推回到不制动的位置制动杠杆在卷绕在拉绳回位弹簧的作用下回位同时制动蹄回位弹簧将两制动蹄拉拢制动蹄在不工作的原始位置时其摩擦片与制动鼓间应有合适的间隙其设定值由汽车制造厂规定一般在0.25～0.5mm之间任何制动器摩擦副中的这一间隙(以下简称制动器间隙)如果过小就不易保证彻底解除制动造成摩擦副拖磨过大又将使制动踏板行程太长以致驾驶员操作不便也会推迟制动器开始起作用的时刻但在制动器工作过程中摩擦片的不断磨损将导致制动器间隙逐渐增大情况严重时即使将制动踏板踩到下极限位置也产生不了足够的制动力矩大多数轿车都装有制动器间隙自调装置也有一些载货汽车仍采用手工调节
制动器间隙调整是汽车保养和修理中的重要项目按工作过程不同可分为一次调准式和阶跃式两种
右图是一种设在制动轮缸内的摩擦限位式间隙自调装置用以限定不制动时制动蹄的内极限位置的限位摩擦环2装在轮缸活塞3内端的环槽中活塞上的环槽或螺旋槽的宽度大于限位摩擦环厚度活塞相对于摩擦环的最大轴向位移量即为二者之间的间隙间隙应等于在制动器间隙为设定的标准值时施行完全制动所需的轮缸活塞行程
制动时轮缸活塞外移若制动器间隙由于各种原因增大到超过设定值则活塞外移到0时仍不能实现完全制动但只要轮缸将活塞连同摩擦环继续推出直到实现完全制动这样在解除制动时制动蹄只能回复到活塞与处于新位置的限位摩擦环接触为止即制动器间隙为设定值一般驻车制动系统的机械传动装置组成如右图所示驻车制动系统与行车制动系统共用后轮制动器7施行驻车制动时驾驶员将驻车制动操纵杆1向上扳起通过平衡杠杆2将驻车制动操纵缆绳3拉紧促动两后轮制动器由于棘爪的单向作用棘爪与棘爪齿板啮合后操纵杆不能反转驻车制动杆系能可靠地被锁定在制动位置欲解除制动须先将操纵杆扳起少许再压下操纵杆端头的压杆按钮8通过棘爪压杆使棘爪离开棘爪齿板然后将操纵杆向下推到解除制动位置使棘爪得以将整个驻车机械制动杆系锁止在解除制动位置驻车制动系统必须可靠地保证汽车在原地停驻这一点只有用机械锁止方法才能实现因此驻车制动系统多用机械式传动装置轿车的行车制动系统都采用了液压传动装置主要由制动主缸(制动总泵)液压管路后轮鼓式制动器中的制动轮缸(制动分泵)前轮钳盘式制动器中的液压缸等组成见右图主缸与轮缸间的连接油管除用金属管(铜管)外还采用特制的橡胶制动软管各液压元件之间及各段油管之间还有各种管接头制动前液压系统中充满专门配制的制动液
踩下制动踏板4制动主缸5将制动液压入制动轮缸6和制动钳2将制动块推向制动鼓和制动盘在制动器间隙消失并开始产生制动力矩时液压与踏板力方能继续增长直到完全制动此过程中由于在液压作用下油管的弹性膨胀变形和摩擦元件的弹性压缩变形踏板和轮缸活塞都可以继续移动一段距离放开踏板制动蹄和轮缸活塞在回位弹簧作用下回位将制动液压回主缸轿车上广泛装用真空助力器作为制动助力器利用发动机喉管处的真空度来帮助驾驶员操纵制动踏板根据真空助力膜片的多少真空助力器分为单膜片式和串联膜片式两种
单膜片式 国产轿车都采用此种型式的真空助力器
1. 真空助力器不工作时(图a)弹簧15将推杆连同柱塞18推到后极限位置(即真空阀开启)橡胶阀门9则被弹簧压紧在空气阀座上10(即空气阀关闭)伺服气室前后腔经通道A控制阀腔和通道B互相连通并与空气隔绝在发动机开始工作且真空单向阀被吸开后伺服气室左右两腔内都产生一定的真空度
2. 当制动踏板踩下时起初气室膜片座8固定不动来自踏板机构的操纵力推动控制阀推杆12和控制阀柱塞18相对于膜片座8前移当柱塞与橡胶反作用盘7之间的间隙消除后操纵力便经反作用盘7传给制动主缸推杆2(如下图)同时橡胶阀门9随同控制阀柱塞前移直到与膜片座8上的真空阀座接触为止此时伺服气室前后腔隔绝
3. 控制阀推杆12继续推动控制阀柱塞前移到其上的空气阀座10离开橡胶阀门9一定距离外界空气充入伺服气室后腔(如下图)使其真空度降低在此过程中膜片20与阀座也不断前移直到阀门重新与空气阀座接触为止因此在任何一个平衡状态下伺服气室后腔中的稳定真空度与踏板行程成递增函数关系以发动机的动力驱动空气压缩机作为制动器制动的唯一能源而驾驶员的体力仅作为控制能源的制动系统称之为气压制动系统一般装载质量在8000kg以上的载货汽车和大客车都使用这种制动装置
右图为一汽车气压制动系统示意图由发动机驱动的空气压缩机以下简称空压机1将压缩空气经单向阀4首先输入湿储气罐6压缩空气在湿储气罐内冷却并进行 辅助制动系统
制动系统虽然能够基本满足我们的需要但是有些时候仍染要用一些辅助的制动系统来更好实现制动一方面更好的增加了制动效能另一方面也大大加大现代的主制动器的使用寿命气压制动装置是利用压缩空气作为动力源,并将压力转变为机械推力,使车轮产生制动.驾驶员可通过控制踏板的行程,便可调整气体压力的大小,来获得不同的制动力,得到不同的制动强度.
气压制动传动装置的特点是踏板行程较短,操纵轻便,制动力较大,消耗发动机的动力,结构复杂,制动不如液压式柔和,一般用于中,重型汽车上.电磁体是电磁制动器的关键部位对于电磁制动器的性能稳定性及可靠性具有很大的影响当汽车下长坡连续使用制动器或高速行驶中采取紧急制动时制动器工作部件的温度会急剧上升当温度高到一定程度时由于机械物理化学三方面因素的作用使得制动器摩擦副的摩擦系数降低制动器的制动效能下降这种现象称为制动效能的热衰退 制动器的抗热衰退性是评价制动器性能好坏的重要指标之一以下通过采用有限元分析方法对电磁体与摩擦环在下长坡时的各个时段温度场进行分析并通过试验对分析模型和方法的准确性加以验证
电磁制动器是整个制动系统中的执行部件电磁制动器安装在挂车车轮上其结构如图1所示整个制勐器主要由电磁体杠杆驱动机构前后制动蹄底板及摩擦环等部件组成
使机械中的运动件停止或减速的机械零件俗称刹车闸制动器主要由制动架制动件和操纵装置等组成有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置为了减小制动力矩和结构尺寸制动器通常装在设备的高速轴上但对安全性要求较高的大型设备(如矿井提升机电梯等)则应装在靠近设备工作部分的低速轴上
有些制动器已标准化和系列化并由专业工厂制造以供选用摩擦环随着制动鼓一起旋转电磁体与驱动杠杆通过卡簧连接在一起制动开始时控制器发出制动信号电磁体通电产生电磁吸力吸附在摩擦环上由于电磁体被驱动杠杆约束与摩擦环产生相对滑动作用在电磁体上的摩擦力带动与之相连的驱动杠杆绕支点转动杠杆的从动端就将制动器的两个摩擦蹄片张开并压向制动鼓产生制动力矩结束制动时电磁体断电吸力和摩擦力消失在回位弹簧拉力的作用下摩擦蹄片离开制动鼓解除制动
电磁制动器是现代工业中一种理想的自动化执行元件在机械传动系统中主要起传递动力和控制运动等作用具有结构紧凑操作简单响应灵敏寿命长久使用可靠易于实现远距离控制等优点
它主要与系列电机配套广泛应用于冶金建筑化工食品机床舞台电梯轮船包装等机械中及在断电时防险制动等场合如标准规定起升机构变幅机构必须设置常闭式制动器行走或回转机构可选用常闭式制动器考虑使用场所如制动器安装有足够的空间可选用块式带式制动器或臂式盘形制动器空间受限值时可选用内蹄式或钳形盘式制动器考虑配套主机的使用环境对渗漏油有严格要求的场合应选用电磁或气动制动器对环境温度较高的冶金场所可选用绝缘等级较高的电力液压制动器或冶金型电磁制动器在环境温度较低或较高且露天场所选用电力液压制动器时应注意更换相应牌号的液压油在含铁屑粉尘严重的环境中应避免使用电磁铁制动器防止粉尘进入电磁铁间隙影响电磁铁的吸合对于特殊或重要的场合应根据需要增设制动器的附加功能在温度较低的环境中可使用电力液压推动器的加热器对于启动与制动过程转换有严格要求时加装行程开关以了解制动器的开闭状态对于维护调整较难实施的环境可加装制动间隙均等装置和摩擦片磨损自动补偿装置增设手动松闸装置可在特殊情况下人工打开制动器1请在完全没有水分油分等的状态下使用电磁制动器如果摩擦部位沾有水分或油分等物质会使摩擦扭力大为降低制动的灵敏度也会变差为了在使用上避免这些情况请加设罩盖
2在尘埃很多的场所使用时请将制动器全部放入箱中60KGM以下的电磁制动器可以使用直立型即使是更高的机种也可以使用
3用来安装制动器的长轴尺寸请使用JIS0401 H6或JS6的规格用于安装轴的键请使用JIS B所规定的其中一种
4考虑到热膨胀等因素安装轴的推力请选择在02MM以下
5安装时请在机械上将吸引间隙调整为规定值的正负20%以内
6请使托架保持轻盈不要使用制动器的轴承承受过重的压力
7关于组装用的螺钉请利用弹簧金属片接著剂等进行防止松弛的处理
8利用机械侧的框架维持引线的同时还要利用端子板等进行确实的连接
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