来自网络上的一篇20t抓斗起重机制动器改造文章-河南省科兴制动器有限公司

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来自网络上的一篇20t抓斗起重机制动器改造文章

制动器用来使起重机各机构准确可靠地停止在所需要的位置，是起重机上的重要部件之一，只有具备可靠的制动器后，对运行机构的准确性和安全工作才有保证制动器有电磁制动器和液压制动器之分．某某发电有限责任公司20 t抓斗起重机原配制动器为YWZ型液压推杆制动器，在使用过程中存在液压油泄漏，制动力矩过小等问题，严重影响抓斗起重机的安全运行，还发生过液压缸拉伤报废事件。从1 995年5月改造为ZWZ系列直流电磁块式制动器以及1998年8月再次对起升机构制动器结构、制动瓦材料进行改造后，经使用基本能满足安全生产需要，此种改造是可行的。

1、20t抓斗起重机现状及制动器存在的问题

我公司所用抓斗起重机跨度31.5m，起升高度12m，起重量为20t，大车为分别驱动，小车为集中驱动，共配YWZ型液压制动器5台。由于其液压推动器的结构特点，在每次停车时叶轮都有一定的惯性作用。另外，液压管路部件密封不过关，几乎每天都得给液压缸补充液压油，设备现场状况很糟，设备平台都是液压油，尤其是起升机构制动器，平台上液压油足有5mm厚，既不利于生产也不利于安全。投产后不到一年，起升机构副滚筒制动器发生拉缸故障，造成该机无法投入使用，严重地威胁安全生产。

2、改造内客及效果

分析YWZ型制动器存在的问题，主要是液压密封部件不过关，液压油泄漏，制动压力不稳定，经常容易产生溜斗现象。电能是一种无污染能源，然而，交流电存在电流峰值问题，变化频率快，容易使机构产生振动，而直流电正好弥补这一缺点，所以我们采用了zwz型直流电磁制动器。它属双块式制动器。该制动器制动过程简单，由于使用直流电，不存在电流波峰效应，运行平稳，更由于电能是一种干净能源，不存在漏油问题，彻底解决了液压油泄漏问题。

我们选用的ZWZ2B型直流电磁制动器，制动轮直径为500mm，在使用中发现，20t抓斗起重机起升机构仍有溜钩现象，制动瓦磨损频率增加，一副新的制动瓦最快磨损周期只有半天，最长也一周左右，检修工作量增加，并且影响了起重机的安全运行。经过仔细检查分析，发现块式制动器属机械式制动器，摩擦副中两个表面接触的物体通过接触面上的正压力而压紧，接触面上的摩擦对表面的相对运动产生阻止作用，摩擦系数越大，则所需的表面压力及由表面压力造成的制动件的应力就越小。检查制动器摩擦副，制动轮为铸钢件，制动瓦为普通石棉制动带，石棉制动带对铸钢的摩擦系数为μ=0.20~0.35，许用表面压力P=0.05～0.3N/mm2，最高持续温度t=100℃，在连续使用时，摩擦带很快就会磨损，这是材料使用不当造成经查带合成橡胶的压制金属丝材料摩擦系数μ为0.40～0.65，许用表面压力P=0.05～8N/mm2，最高持续温度t=200～250℃，故采取措施更换制动瓦材料。

制动器制动力矩计算公式为

制动器制动力矩计算公式

从公式中可以看出，制动力矩不仅与制动瓦材料有关还与制动作用力、制动瓦弧角、制动轮半径等有关，在不改变制动作用力及制动瓦弧角太小的情况下，改变制动轮半径，可以改变制动力矩的大小。基于此种思路，将制动轮直径由500 mm改为630 mm 制动器改造的关键在于一定要使制动器制动杠杆相对于制动轮同心，同时使制动瓦在松闸时上、下瓦与制动轮退距相等，抱闸时制动瓦上、下瓦面能紧贴制动轮上，不产生间隙，减少机架振动。为此，我们将原直径500 mm制动器机架底座从中间割开，稍加改造为直径630 mm制动架，调整好松、抱闸时的间隙，再在原底座外侧加两块钢板固定，并在制动杠杆两外侧各加一调整螺栓，用于调整上、下瓦的退距及间隙。电磁铁仍用原来的，并用带合成橡胶的压制金属丝材料取代(原用石棉金属丝材料作为制动瓦摩擦材料)。经上述改造后，由制动力矩计算公式得出，改造后的制动器比改造前制动力矩增加了2.01～2.05倍，摩擦副摩擦系数提高了1倍，表面许用应力提高了26倍，最高持续温度提高2～2.5倍，改造至今制动瓦最低更换周期是半年，一般能用1年左右，抓斗溜斗情况再没有发生过，满足了安全生产需要。

3、结束语

液压推杆制动器具有启动与制动平稳、无噪音、寿命长、接电次数多、结构紧凑和调整维修方便的优点，但其液压油系统漏油是个致命的缺点，轻则污染设备及环境，造成润滑油的浪费；重则容易引起液压设备缺油拉缸，造成设备损坏。交流电磁制动器松闸和抱闸的动作迅速，制动器重量轻，结构简单，便于调整，而其缺点是，吸合时的冲击力直接作用在制动器的整个机构中，制动器上的螺栓容易松动，导致制动器失灵，工作不十分可靠。直流电磁制动器则具有两者的优点，又避免了两者的缺点。制动器工作的安全与否，直接关系到起重机械的安全运行。其运行的平稳性，不仅与制动作用力及制动瓦弧角的大小有关，而且与制动器本身摩擦副各项技术性能、制动轮直径有关。经过几年的使用证明，通过以上实施换型改造后，提高了设备安全性能并在节能和环保方面也取得较好的效果，改造一台2O t抓斗起重机所使用的ZWZ2B-500型制动器，每年制动瓦费仅用200元左右，花钱不多，可以在煤场起重机上推广应用。

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