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制動器

剎車設備

制動器就是剎車設備。是使機械中的運動件停止或減速的機械零件。俗稱剎車、閘。制動器主要由制動架、制動件和操縱裝置等組成。有些制動器還裝有制動件間隙的自動調整裝置。為了減小制動力矩和結構尺寸,制動器通常裝在設備的高速軸上,但對安全性要求較高的大型設備(如礦井提升機、電梯等)則應裝在靠近設備工作部分的低速軸上。有些制動器已標準化和系列化,並由專業工廠製造以供選用。

簡介


制動器(brake staff)可以分兩大類,工業制動器和汽車制動器。汽車制動器又分為行車制動器(腳剎),駐車制動器(手剎)和平衡增力制動器。在行車過程中,一般都採用新型的平衡增力制動器,因為平衡增力制動器在行駛過程中配合螺旋凹槽剎車鼓會使汽車在整個行駛過程中保持平衡狀態,並且剎車的穩定性也是國內汽車制動器最好的一種,對重載汽車的駕駛員有著很好的保駕護航的作用。

發展


工業制動器行業的下遊行業主要為起重運輸機械、冶金設備、礦山設備、建築工程機械、風電及核電設備、船舶及海上重工等裝備製造業,受益於這些產業的振興與發展,工業制動器行業將迎來又一輪持續、健康的發展機遇。根據《2013-2017年中國工業制動器行業發展前景預測與轉型升級分析報告》[2]的預計,我國工業制動器行業在未來幾年內仍將保持10%-20%的年增長率。
根據我國“十二五”發展規範綱要中關於推動重點領域跨越發展的相關部署,高端裝備製造、新能源、新材料等戰略性新興產業依然將是我國大力發展的重點領域。國家對裝備製造業的規範,將有利推動我國制動器行業的發展。另外,由於2011年經濟繼續保持穩定增長,前瞻網預計2011年我國的GDP將為9.5%,汽車產銷情況有望繼續獲得較大增幅;2011年全國汽車市場總需求有望達到2000萬輛。綜合判斷,2011年中國汽車銷量增速為10%-15%,這將帶動制動器行業需求市場的發展。據預計,我國制動器行業市場規模在未來5年內,仍將保持15%-25%的年增長率。
隨著裝備製造業的振興和發展,國產制動器的產量也有明顯增加,制動器行業的銷售收入同步增長;由於受制於起步晚、技術基礎薄弱以及資本投資有限,我國制動器產品以低端產品為主,業內少數領先企業堅持自主創新,加大研發投入,正在向科技含量較高的中、高端產品方向發展,制動器中、高端產品的市場份額逐漸增加,中、高端制動器企業的利潤率呈上升趨勢;而低端產品生產企業則因廠商眾多,競爭激烈,價格呈下降趨勢,同時鋼材等主要原材料價格有所波動,其利潤增長速度趨緩。
制動器
制動器

型式


制動器因現代工業機械的發展而出現多種新的結構型式,其中鉗盤式制動器、磁粉制動器以及電磁製動器的應用最為廣泛。具體分類如下:
1、摩擦式制動器,它可分為盤式制動器、外抱塊式制動器、內脹蹄式制動器、帶式制動器、綜合帶式制動器、雙蹄式制動器、多蹄式制動器、簡單帶式制動器、單盤式制動器、多盤式制動器、固定鉗式制動器、浮動式制動器等。
2、非摩擦式制動器,它可分為磁粉制動器、磁渦流制動器、水渦流制動器等。

種類


平衡增力制動器

預防追求平衡制動,就是追求車輛剎車時車輪的制動力均衡一致。兩側前輪一致;能預防方向跑偏,兩側後輪一致;能預防車身側滑甩尾。汽車在冰雪路面、雨濕路面上剎車,跑偏和甩尾都會造成車輛不同程度地失控,如果遇兩種情況同時發生,正常路面剎車也會造成車輛的完全失控。重型運輸車輛一旦失控,產生的後果更為嚴重。因此;為避免重大交通事故發生,保證人民生命財產安全,重型運輸車輛必須堅決淘汰一切“非平衡性質”的汽車制動器。剎車跑偏甩尾。

剎車力強

總制動力=原制動力+自增力,在平衡增力制動器工作時,要新生出一種由摩擦力轉換機械力而形成的自增剎車力,兩種制動力組合后,總制動力可增大40%左右,所以:中國第一“剎”應對重載、陡坡、及各種危險路面安全性能更高。
根本解決剎車鼓破裂問題
制動鼓破裂會使車輪制動失效,涉及行車安全。凡是安裝平衡增力制動器的車輛都非常驚嘆:一個長期困擾的制動鼓破裂問題終於圓滿解決。平衡制動;能使鼓面受力均勻,單位面積的壓應力減輕,熱裂紋減少,制動鼓體的機械強度不易破壞,破裂問題就迎刃而解。今後制動鼓以自然磨損報廢為主。使用期限超過原車制動器的三倍以上。

摩擦片不能浪費

原車制動器的剎車片;最大接觸面不超過80%,而且兩蹄的磨損程度也不一致,以最薄的一端到位后就全部更換。看著厚重的報廢片十分可惜。平衡制動器的接觸面自始至終是100%,而且磨損程度均勻,報廢片的厚度相等。按磨損體積或重量計算,要多磨掉三分之一。所以;中國第一“剎”更節省剎車片。

維護車橋承載質量

制動器是安裝在橋殼上,制動鼓是安裝在輪芯上,輪芯通過軸承安裝在半軸導管上,這就是汽車車橋。平衡制動車橋消除了行駛機構的運轉應力偏載和應力集中,最大限度地維護了車橋的承載質量省錢、省時、性價比高
運載車輛的制動系統升級之後,性能會發生巨大的改變,僅在制動鼓和摩擦片方面,就超過了它3倍以上的價值。在長期使用過程中,能夠節省大量的材料費和維修費以及大量的精力和時間。而改裝一副平衡器增加的投入,不足購買半隻剎車鼓的價格,充分體現出具有很高的性價比,減少故障發生。使車橋上的輪芯、軸承、半軸導管的使用壽命成倍延。

行車制動器

行車制動(腳剎),便於在前進的過程中減速停車,不單是使汽車保持不動。若行車制動失靈時才採用駐車制動。當車停穩后,就要使用駐車制動(手剎),防止車輛前行和後行。停車后一般除使用駐車制動器外,上行坡位停車要將檔位掛在一檔(防止後行),下行坡位停車要將檔位掛在倒檔(防止前行)。
工業制動器中起重機用制動器對於起重機來說既是工作裝置,又是安全裝置,制動器在起升機構中,是將提升或下降的貨物能平穩的停止在需要的高度,或者控制提升或下降的速度,在運行或變幅等機構中,制動器能夠讓機構平穩的停止在需要的位置。
液壓制動平穩、安全可靠、維修方便、耗電低、壽命長、無噪音、頻率高等優點。
公司產品在國內起重運輸、港口機械、冶金機械、鐵路機械、水工機械、礦山機械等行業中被廣泛應用

電梯制動器

制動器是動作頻繁的電梯安全部件之一,它能使電梯的電動機在沒有電源供應的情況下停止轉動,並使轎廂有效地制停,電梯能否安全運行與制動器的工作狀況密切相關。大量事故案例表明,電梯人身傷亡事故發生的主要原因之一就是制動器發生故障或者自身存在設計缺陷,從而導致電梯出現沖頂、蹾底、溜車,甚至發生剪切等現象。因此,加強電梯制動器的安全檢驗尤為重要。
1、制動器機械部分常見的問題、安全要求及檢驗
1.1 制動器機械部分常見的問題
電梯制動器機械部分常見的問題如下。
(1)衝程指示器與可動指示器相碰,一些廠家的設計者對衝程指示器安裝的唯一性考慮欠周到。
(2)長期使用造成制動閘瓦脫落,粘接開膠(有些制動器是粘接不是鉚接)。
(3)密封橡膠老化破裂,掉進異物造成制動器卡阻。
(4)電磁鐵芯生鏽,造成制動器卡阻。
(5)電梯鐵芯導向機構設計不合理,銅棒與鐵芯連接處發生多處斷裂,造成制動器卡阻。
(6)電梯維修保養人員對制動器檢查、維護保養方法不當。
1.2 制動器機械部分的安全要求及檢驗
為了解決上述問題,國家相關法規和標準提出了相應的安全要求和檢驗標準,具體內容如下。
(1)無論何種原因導致電梯動力電源或控制電路電源失電時,制動器都應產生足夠的制動力矩使轎廂可靠制停。因此制動力矩是其主要參數,用於保證運行中的電梯按標準要求的減速度制停。
TSG T7001-2009《電梯監督檢驗和定期檢驗規則-曳引與強制驅動電梯》附件A第8.10項要求:“轎廂空載以正常運行速度上行,切斷電動機與制動器供電,轎廂應當被可靠制停,並且無明顯變形和損壞。 ”
檢驗時將轎廂空載以正常運行速度上行至行程上部時,斷開主電源開關,檢查轎廂制停和變形損壞情況。
檢驗時轎廂承載125%額定載荷以正常運行速度下行,當轎廂運行到較低層站時,切斷電動機與制動器供電,轎廂應被可靠制停且無明顯變形和損壞。通常用加減速度測試儀現場測試並記錄數值,儀器可以顯示出平均減速度。
(2)GB7588-2003第12.4.2.1條要求:“所有參與向制動輪或盤施加制動力的制動器機械部分應分兩組裝設。如果一組部件不起作用,應有足夠的制動力使載有額定載荷以額定速度下行的轎廂減速下行。電磁線圈的鐵芯被視為機械部件,而線圈則不是。”此項標準可以理解為“所有參與向制動輪或制動盤施加制動力的制動器的部件應是制動瓦及產生制動力的壓縮彈簧或重鎚,按上述規定應分為兩組。同時,與壓縮彈簧向制動輪施加制動力作用相反的、起開閘作用的電磁鐵的鐵心也必須對應地分為兩組,並且兩組鐵心間不能存在關聯,其動作應是獨立的。該規定並未強調兩個線圈,如設兩個線圈就是兩套制動器了。”因此在外觀檢驗時,上述所說的硬體應符合要求。功能試驗時,認為使一組制動瓦打開,讓載有額定載荷以額定速度下行的轎廂拉閘斷電,互相判定另一組制動瓦是否讓轎廂減速下行。
由於本項要求是GB7588-2003版提出來的,而按照GB7588-1995要求製造的電梯,其制動器電磁鐵的鐵心一般只有一個,所以只能作為一組制動器而非兩組,故不符合本項條件的要求。因此在實際檢驗時,一般依照出場日期按“新梯新標準,老梯老標準”的辦法執行。
(3)GB7588-2003第12.4.2.4條要求:“裝有手動緊急操作裝置的電梯驅動主機,應能用手鬆開制動器並需要以一持續力保持鬆開狀態。”檢驗時斷開電梯總電源,將盤車輪裝上,1-2名維保人員把住盤車輪,另一名維保人員用松閘扳手將抱閘鬆開,進行救援盤車放人試驗。當然由於各個廠家曳引機型式不一,操作方式稍有不同。如果是操作力大於400N的操作裝置或者難於手動盤車的無機房電梯,應設置緊急電動運行的電氣操作裝置。
(4)對於塊式制動器,GB10060-1993《電梯安裝驗收規範》第4.1.10條要求:“制動器動作靈活,制動時兩側閘瓦應緊密、均勻地貼合在制動輪的工作面上,松閘時應同步離開,其四角處間隙平均值兩側各不大於0.7mm。”。”因此在檢驗時一定要檢查制動器轉動部 件,各銷軸應轉動靈活;通電或斷電時動鐵心應運行 無卡阻;制動器兩側制動臂應動作一致,即同時開閘 或抱閘。在檢驗制動器四角處間隙平均值兩側各不大 於0.7mm時,短接上限位開關、上極限開關和緩衝器開 關,慢車提升空轎廂,使對重完全壓實在緩衝器上。切斷電梯總電源,人為使制動器控制線圈得電,將制動器 打開,用塞尺測量制動瓦與制動輪之間的間隙,其四角 處間隙平均值應不大於0.7mm。在此應注意,標準要求 的是間隙的平均值。
(5)應經常檢查制動器闡瓦(或剎車片)的磨損量。如 果磨損量較大,會使閘瓦(或剎車片)與制動輪(盤)接觸 面減少,導致制動力矩減小,從而產生溜車等不安全隱患。圖1為磨損嚴重的閘瓦。在結構上,制動瓦作用於 制動輪或制動盤上的力應是對稱的,其對電動機軸和蝸桿軸不產生附載入荷。制動閘瓦材料應是不易燃的,且有一定的熱容量,以保證發熱時摩擦係數基本不變。其 必須由足夠強度和良好質量的材料製成,不準使用有害 材料,如石棉等。
(6)制動器雜訊應單獨檢測
2制動器電氣部分的安全要求及檢驗
2.1制動器電氣部分的安全要求
由於制動器採用的是機-電式,因此對制動器電氣部分的檢驗也是非常重要的。
(1)在工作電壓下,按曳引機運行機制、負載持續 率和周期運行,當制動器達到熱穩定狀態時,測量制動 線圈的溫升。測量方法採用GB 755-2008《旋轉電機定 額和性能》第8.6.2條電阻法測量和計算。採用B級絕緣 時,制動器線圈溫升不應超過80K;採用F級絕緣時,制動器線圈溫升不應超過105K。對於裸露表面溫度超過 6(TC的制動器,應增加防止燙傷的警示標誌。
(2)制動器線圈耐壓試驗應滿足導電部分對地間施以 1000V電壓,歷時lmin,不應出現擊穿現象。
(3)應在制動器溫升試驗結束后測量制動器電磁鐵的 最低吸合電壓和最高釋放電壓。GB/T 24478-2009《電梯曳引機》規定:制動器電磁鐵的最低吸合電壓和最高 釋放電壓應分別低於額定電壓的80%和55%。
(4)較新的制動器都裝有抱閘監控開關,當制 動器運行異常時,該開關就會動作,電梯保護停梯,這 對制動器的安全可靠運行提供了保障。但沒有相關 標準要求,希望以後在標準中有所體現,以便維護和檢驗。
(5)制動器電氣部分的另一要點是制動器線圈的控 制電路。根據相關標準的規定將其歸納總結如下:①正 常運行時,制動器應在持續通電下保持鬆開狀態。②切 斷制動器電流,至少應用兩個獨立的電氣裝置來實現,不論這些裝置與用來切斷電梯驅動主機電流的電氣裝置 是否為一體。③所謂獨立是指兩個接觸器無相互控制關 系,兩個接觸器必須分別由兩個獨立的信號控制,不能 由一個信號控制。④當電梯停止時,如果其中一個接觸 器的主觸點未打開,最遲到下一次運行方向改變時應防 止電梯再運行。⑤當電梯電動機有可能起發電機的發 電作用時,應防止該電動機向操縱制動器的電氣裝置饋 電。⑥斷開制動器的釋放電路后,電梯應無附加延遲地 被有效制動。制動器制動響應時間不應大於0.5s,防止 電梯有倒拉、溜車現象。對於兼作轎廂上行超速保護裝 置制動元件的工作制動器,其響應時間應符合GB 7588- 2003第9.10.1條的制動要求。⑦如果迴路中有一個觸點 粘連,另一個接觸器觸點仍能將制動器迴路可靠斷開,防止出現溜梯。⑧能夠監控接觸器未打開這一故障,以 防止另一個接觸器也未打開而造成溜梯。
2.2檢查制動器線圈控制電路時應注意的問題
通過對標準的學習,以及在實踐中的經驗總結,筆 者認為在檢查制動器線圈控制電路時,應注意以下幾方 面的問題。
(1)認真查閱電氣原理圖和接線圖,仔細分析控制回 路中電氣裝置的數量及其相互獨立性。例如在圖2中,可以發現XC、SC與YXC不獨立,有相互控制關係。
(2)檢查制動器的控制電路,確認是否由兩個以上的電氣裝置來實現切斷制動器電流。
(3)切斷制動器電流的電氣裝置之間獨立性的分析。在確定了切斷制動器電流的電氣裝置的數量不少於兩個之後,應進一步分析電氣裝置之間的獨立性。
(4)在完成電氣原理圖的審核后,可以進行現場檢 驗。一般可按下列步驟進行。
①先要核對設備與圖紙是否一致,確認設備與圖紙 一致后要完成圖紙審核中遺留問題的檢驗,如電氣裝置 的個數、型式。
②電梯通電,轎廂置於中間層站,關閉電梯門。
③當電梯運行時,機房維修人員用工具按住已經吸 合的用來切斷制動器電流的一個接觸器不放。
④電梯平層停車。此時,被測接觸器在人為外力作 用下,主觸點還應處於閉合狀態,可以模擬觸電粘連狀態。轎內檢修人員再選原出發樓層,電梯應不能運行。
⑤在進行上述試驗時,均應派人守在主電源旁邊,萬一發生意外應立即斷電停梯。
在進行上述試驗時,當電梯運行方向改變時,電梯 不能運行,可以判定製動器電氣控制系統符合標準的要求,確認試驗結論為合格。

制動器的新作用

對電梯來說,制動器既是工作裝置,也是安全裝置。隨著技術的發展和節能環保要求的提升,越來越多的永磁同步無齒輪曳引機將取代傳統的蝸輪蝸桿式曳引機,因而可能不用再單獨裝設上行超速保護裝置,此種永磁同步無齒輪曳引機的制動器(應進行型式試驗)具有上行超速保護功能。根據GB 7588-2003第9.10條的要求,轎廂上行超速保護裝置通常由速度監控元件和減速執行元件兩部分組成,而永磁同步無齒輪曳引機的制動器(所有參與向制動輪或盤施加力的制動器部件分兩組裝 設被認為這些部件存在內部的冗餘度)正是作為減速執 行元件使電梯減速或停止的。因此,在檢驗中要檢査制 動器應該有具有上行超速保護功能的型式試驗合格證和 報告,制動器與曳引輪之間是否為直接剛性連接I應有 電氣裝置來驗證制動器工作是否正常,但不用串入安全 迴路。對其上行超速保護的制動性能也應符合GB 7588- 2003第9.10條的相關要求。
TSG T700丨-2009要求電梯製造單位應提供驅動主機 的型式試驗合格證筆者査閱了一些驅動主機的型式試 驗合格證和報告,都包括制動器的內容,與以前相比這 一條無論是在機械部分還是電氣部分都多了一道安全把關。

分類


摩擦

①摩擦式制動器。靠制動件與運動件之間的摩擦力制動。
②非摩擦式制動器。制動器的結構形式主要有磁粉制動器(利用磁粉磁化所產生的剪力來制動)、磁渦流制動器(通過調節勵磁電流來調節制動力矩的大小)以及水渦流制動器等。

制動件結構形式

又可分為外抱塊式制動器、內張蹄式制動器、帶式制動器、盤式制動器等;

制動件工作狀態

還可分為常閉式制動器(常處於緊閘狀態,需施加外力方可解除制動)和常開式制動器(常處於松閘狀態,需施加外力方可制動);

操縱方式

也可分為人力、液壓、氣壓和電磁力操縱的制動器。

制動系統的作用

制動系統可分為行車制動系統、駐車制動系統、應急制動系統及輔助制動系統等。上述各制動系統中,行車制動系統和駐車制動系統是每一輛汽車都必須具備的。

制動操縱能源

制動系統可分為人力制動系統、動力制動系統和伺服制動系統等。以駕駛員的肌體作為唯一制動能源的制動系統稱為人力制動系統;完全靠由發動機的動力轉化而成的氣壓或液壓形式的勢能進行制動的系統稱為動力制動系統;兼用人力和發動機動力進行制動的制動系統稱為伺服制動系統或助力制動系統。

制動能量傳輸方式

制動系統可分為機械式、液壓式、氣壓式、電磁式等多種。同時採用兩種以上傳能方式的制動系稱為組合式制動系統。

工作原理


制動系統的一般工作原理是,利用與車身(或車架)相連的非旋轉元件和與車輪(或傳動軸)相連的旋轉元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉動或轉動的趨勢。
可用一種簡單的液壓制動系統示意圖來說明制動系統的工作原理。一個以內圓面為工作表面的金屬制動鼓固定在車輪輪轂上,隨車輪一同旋轉。在固定不動的制動底板上,有兩個支承銷,支承著兩個弧形制動蹄的下端。制動蹄的外圓面上裝有摩擦片。制動底板上還裝有液壓制動輪缸,用油管5與裝在車架上的液壓制動主缸相連通。主缸中的活塞3可由駕駛員通過制動踏板機構來操縱。
當駕駛員踏下制動踏板,使活塞壓縮制動液時,輪缸活塞在液壓的作用下將制動蹄片壓向制動鼓,使制動鼓減小轉動速度,或保持不動。
在了解某款車型的剎車系統時,您可能經常會聽到“前盤后鼓”或“前碟后鼓”這四個字,那麼,它到底是什麼意思呢?就有讀者通過電子郵件詢問有關汽車制動系統的問題,比如盤式制動器和鼓式制動器的區別,通風盤和實心盤的不同之處等等。
車市中很多發動機排量較小的中低檔車型,其制動系統大多採用“前盤后鼓式”,即前輪採用盤式制動器,後輪採用鼓式制動器,比如常見的一汽大眾捷達、長安鈴木奧拓及羚羊、比亞迪福萊爾、東風悅達起亞千里馬、上海通用賽歐等等。我們先來簡單了解一下後輪經常採用的鼓式制動器。
實際應用差別很明顯,盤剎鼓剎好。鼓剎與盤剎各有利弊。在剎車效果上,盤剎和鼓剎的相差並不大,因為剎車時,是靠剎車來把動能轉換成熱能的。如果車身小巧,車身重量輕,後輪用鼓剎就可以了。
散熱性上,盤剎要比鼓剎散熱快,通風盤剎的散熱效果更好;在靈敏度上,盤剎會更高些,不過在下雨天道路泥濘的情況下當剎鼓粘了泥沙后剎車效果就會大打折扣,這也是盤剎的缺點;費用方面,鼓剎較盤剎更低,而且使用壽命更長,因此一些中低檔車多會採用鼓剎,中高檔以上的車型基本採取四輪盤剎。
汽車設計者從經濟與實用的角度出發,一般轎車採用了混合的形式,前輪盤式制動,後輪鼓式制動。四輪轎車在制動過程中,由於慣性的作用,前輪的負荷通常占汽車全部負荷的70%-80%,因此前輪負荷要比後輪大。轎車生產廠家為了節省成本,就採用前輪盤式制動,後輪鼓式制動的方式。四輪盤式制動的中高級轎車,採用前輪通風盤式制動是為了更好地散熱,至於後輪採用非通風盤式同樣也是成本的原因。畢竟通風盤式的製造工藝要複雜得多,價格也就相對貴了。隨著材料科學的發展及成本的降低,在轎車領域中,盤式制動有逐漸取代鼓式制動的趨向。
一般制動器都是通過其中的固定元件對旋轉元件施加制動力矩,使後者的旋轉角速度降低,同時依靠車輪與地面的附著作用,產生路面對車輪的制動力以使汽車減速。凡利用固定元件與旋轉元件工作表面的摩擦而產生制動力矩的制動器都成為摩擦制動器。汽車所用的摩擦制動器可分為鼓式和盤式兩大類。
旋轉元件固裝在車輪或半軸上,即制動力矩直接分別作用於兩側車輪上的制動器稱為車輪制動器。旋轉元件固裝在傳動系的傳動軸上,其制動力矩經過驅動橋再分配到兩側車輪上的制動器稱為中央制動器。

塊式


起重機用制動器由制動瓦塊、制動臂、制動輪和松閘器組成。常把制動輪作為聯軸器的一個半體安裝在機構的轉動軸上,對稱布置的制動臂與機架固定部分鉸連,內側附有摩擦材料的兩個制動瓦塊分別活動鉸接在兩制動臂上,在松閘器上閘力的作用下,成對的制動瓦塊在徑向抱緊制動輪而產生制動力矩。
在接通電源時,電磁松閘器的鐵心吸引銜鐵壓向推桿,推桿推動左制動臂向左擺,主彈簧被壓縮。同時,解除壓力的輔助彈簧將右制動臂向右推,兩制動臂帶動制動瓦塊與制動輪分離,機構可以運動。當切斷電源時,鐵心失去磁性,對銜鐵的吸引力消除,因而解除銜鐵對推桿的壓力,在主彈簧張力的作用下,兩制動臂一起向內收擺,帶動制動瓦塊抱緊制動輪產生制動力矩;同時,輔助彈簧被壓縮。制動力矩由主彈簧力決定,輔助彈簧保證松間間隙。塊式制動器的制動性能在很大程度上是由松閘器的性能決定的。

制動系


功用

使行駛中的汽車減速甚至停車,使下坡行駛的汽車的速度保持穩定,以及使已停駛的汽車保持不動,這些作用統稱為制動;汽車上裝設的一系列專門裝置,以便駕駛員能根據道路和交通等情況,藉以使外界(主要是路面)在汽車某些部分(主要是車輪)施加一定的力,對汽車進行一定程度的制動,這種可控制的對汽車進行制動的外力稱為制動力;這樣的一系列專門裝置即稱為制動系。
這種用以使行駛中的汽車減速甚至停車的制動系稱為行車制動系;用以使已停駛的汽車駐留原地不動的裝置,稱為駐車制動系。這兩個制動系是每輛汽車必須具備的。

組成部分

任何制動系都具有以下四個基本組成部分:
1)供能裝置,包括供給、調節制動所需能量以及改善傳能介質狀態的各種部件。
2)控制裝置,包括產生制動動作和控制制動效果的各種部件。
3)傳動裝置,包括將制動能量傳輸到制動器的各個部件
4)制動器,產生阻礙車輛的運動或運動趨勢的力(制動力)的部件,其中包括輔助制動系中的緩速裝置。

分類

按制動能源來分類,行車制動系可分為,以駕駛員的肌體作為唯一制動能源的制動系稱為人力制動系;完全靠由發動機的動力轉化而成的氣壓或液壓形式的勢能進行制動的則是動力制動系,其制動源可以是發動機驅動的空氣壓縮機或油泵;兼用人力和發動機動力進行制動的制動系稱為伺服制動系。
駐車制動系可以是人力式或動力式。專門用於掛車的還有慣性制動系和重力制動系。
按照制動能量的傳輸方式,制動系可分為機械式、液壓式、氣壓式和電磁式等。同時採用兩種以上傳能方式的制動系可稱為組合式制動系。

鼓式


簡介 鼓式制動也叫塊式制動,是靠制動塊在制動輪上壓緊來實現剎車的。鼓式制動是早期設計的制動系統,其剎車鼓的設計1902年就已經使用在馬車上了,直到1920年左右才開始在汽車工業廣泛應用。鼓式制動器的主流是內張式,它的制動塊(剎車蹄)位於制動輪內側,在剎車的時候制動塊向外張開,摩擦制動輪的內側,達到剎車的目的。相對於盤式制動器來說,鼓式制動器的散熱要差許多,鼓式制動器的制動力穩定性差,在不同路面上制動力變化很大,不易於掌控。而由於散熱性能差,在制動過程中會聚集大量的熱量。制動塊和輪鼓在高溫影響下較易發生極為複雜的變形,容易產生制動衰退和振抖現象,引起制動效率下降。另外,鼓式制動器在使用一段時間后,要定期調校剎車蹄的空隙,甚至要把整個剎車鼓拆出清理累積在內的剎車粉。當然,鼓式制動器也並非一無是處,它造價便宜,剎車力大,而且符合傳統設計。四輪轎車在制動過程中,由於慣性的作用,前輪的負荷通常占汽車全部負荷的70%-80%,前輪制動力要比後輪大,後輪起輔助制動作用,因此轎車生產廠家為了節省成本,就採用前盤后鼓的制動方式。不過對於重型車來說,由於車速一般不是很高,剎車蹄的耐用程度也比盤式制動器高,制動力大,因此許多重型車至今仍使用四輪鼓式的設計。
優點 自剎作用:鼓式剎車有良好的自剎作用,由於剎車來令片外張,車輪旋轉連帶著外張的剎車鼓扭曲一個角度(當然不會大到讓你很容易看得出來)剎車來令片外張力(剎車制動力)越大,則情形就越明顯,因此,一般大型車輛還是使用鼓式剎車,除了成本較低外,大型車與小型車的鼓剎,差別可能祗有大型採氣動輔助,而小型車采真空輔助來幫助剎車。成本較低:鼓式剎車製造技術層次較低,也是最先用於剎車系統,因此製造成本要比碟式剎車低。
缺點 由於鼓式剎車剎車來令片密封於剎車鼓內,造成剎車來令片磨損后的碎削無法散去,影響剎車鼓與來令片的接觸面而影響剎車性能。鼓剎最大的缺點是下雨天沾了雨水后 會打滑,造成剎車失靈這才是其最可怕的 領從蹄式制動器 增勢與減勢作用,設汽車前進時制動鼓旋轉方向(這稱為制動鼓正向旋轉)。制動蹄1的支承點3在其前端,制動輪缸6所施加的促動力作用於其後端,因而該制動蹄張開時的旋轉方向與制動鼓的旋轉方向相同。具有這種屬性的制動蹄稱為領蹄。與此相反,制動蹄2的支承點4在後端,促動力加於其前端,其張開時的旋轉方向與制動鼓的旋轉方向相反。具有這種屬性的制動蹄稱為從蹄。當汽車倒駛,即制動鼓反向旋轉時,蹄1變成從蹄,而蹄2則變成領蹄。這種在制動鼓正向旋轉和反向旋轉時,都有一個領蹄和一個從蹄的制動器即稱為領從蹄式制動器。制動時兩活塞施加的促動力是相等的。因此在制動過程中對制動鼓產生一個附加的徑向力。凡制動鼓所受來自二蹄的法向力不能互相平衡的制動器稱為非平衡式制動器。單向雙領蹄式制動器 在制動鼓正向旋轉時,兩蹄均為領蹄的制動器稱為雙領蹄式制動器,其結構示意圖如右圖所示。雙領蹄式制動器與領從蹄式制動器在結構上主要有兩點不相同,一是雙領蹄式制動器的兩制動蹄各用一個單活塞式輪缸,而領從蹄式制動器的兩蹄共用一個雙活塞式輪缸;二是雙領蹄式制動器的兩套制動蹄、制動輪缸、支承銷在制動底板上的布置是中心對稱的,而領從蹄式制動器中的制動蹄、制動輪缸、支承銷在制動底板上的布置是軸對稱布置的。雙向雙領蹄式制動器 無論是前進位動還是倒車制動,兩制動蹄都是領蹄的制動器稱為雙向雙領蹄式制動器,圖5-42是其結構示意圖器。與領從蹄式制動器相比,雙向雙領蹄式制動器在結構上有三個特點,一是採用兩個雙活塞式制動輪缸;二是兩制動蹄的兩端都採用浮式支承,且支點的周向位置也是浮動的;三是制動底板上的所有固定元件,如制動蹄、制動輪缸、回位彈簧等都是成對的,而且既按軸對稱、又按中心對稱布置。雙從蹄式制動器 前進位動時兩制動蹄均為從蹄的制動器稱為雙從蹄式制動器,其結構示意圖見圖5-44。這種制動器與雙領蹄式制動器結構很相似,二者的差異只在於固定元件與旋轉元件的相對運動方向不同。雖然雙從蹄式制動器的前進位動效果低於雙領蹄式和領從蹄式制動器,但其效能對摩擦係數變化的敏感程度較小,即具有良好的制動效能穩定性。雙領蹄、雙向雙領蹄、雙從蹄式制動器的固定元件布置都是中心對稱的。如果間隙調整正確,則其制動鼓所受兩蹄施加的兩個法向合力能互相平衡,不會對輪轂軸承造成附加徑向載荷。
因此,這三種制動器都屬於平衡式制動器。單向自增力式制動器 單向自增力式制動器的結構原理見右圖。第一制動蹄1和第二制動蹄2的下端分別浮支在浮動的頂桿6的兩端。汽車前進位動時,單活塞式輪缸將促動力FS1加於第一蹄,使其上壓靠到制動鼓3上。第一蹄是領蹄,並且在各力作用下處於平衡狀態。頂桿6是浮動的,將與力S1大小相等、方向相反的促動力FS2施於第二蹄。故第二蹄也是領蹄。作用在第一蹄上的促動力和摩擦力通過頂桿傳到第二蹄上,形成第二蹄促動力FS2。對制動蹄1進行受力分析可知,FS2>FS1。此外,力FS2對第二蹄支承點的力臂也大於力FS1對第一蹄支承的力臂。因此,第二蹄的制動力矩必然大於第一蹄的制動力矩。倒車制動時,第一蹄的制動效能比一般領蹄的低得多,第二蹄則因未受促動力而不起制動作用。雙向自增力式制動器 雙向自增力式制動器的結構原理如圖5-47所示。其特點是制動鼓正向和反向旋轉時均能借蹄鼓間的摩擦起自增力作用。它的結構不同於單向自增力式之處主要是採用雙活塞式制動輪缸4,可向兩蹄同時施加相等的促動力FS。制動鼓正向(如箭頭所示)旋轉時,前制動蹄1為第一蹄,后制動蹄3為第二蹄;制動鼓反向旋轉時則情況相反。在制動時,第一蹄只受一個促動力FS而第二蹄則有兩個促動力FS和S,且S>FS。考慮到汽車前進位動的機會遠多於倒車制動,且前進位動時制動器工作負荷也遠大於倒車制動,故后蹄3的摩擦片面積做得較大。凸輪式制動器,所有國產汽車及部分外國汽車的氣壓制動系統中,都採用凸輪促動的車輪制動器,而且大多設計成領從蹄式。制動時,制動調整臂在制動氣室6的推桿作用下,帶動凸輪軸轉動,使得兩制動蹄壓靠到制動鼓上而制動。由於凸輪輪廓的中心對稱性及兩蹄結構和安裝的軸對稱性,凸輪轉動所引起的兩蹄上相應點的位移必然相等。這種由軸線固定的凸輪促動的領從蹄式制動器是一種等位移式制動器,制動鼓對制動蹄的摩擦使得領蹄端部力圖離開制動凸輪,從蹄端部更加靠緊凸輪。因此,儘管領蹄有助勢作用,從蹄有減勢作用,但對等位移式制動器而言,正是這一差別使得制動效能高的領蹄的促動力小於制動效能低的從蹄的促動力,從而使得兩蹄的制動力矩相等。楔式制動器 楔式制動器中兩蹄的布置可以是領從蹄式。作為制動蹄促動件的制動楔本身的促動裝置可以是機械式、液壓式或氣壓式。兩制動蹄端部的圓弧面分別浮支在柱塞3和柱塞6的外端面直槽底面上。
柱塞3和6的內端面都是斜面,與支於隔架5兩邊槽內的滾輪4接觸。制動時,輪缸活塞15在液壓作用下推使制動楔13向內移動。後者又使二滾輪一面沿柱塞斜面向內滾動,一面推使二柱塞3和6在制動底板7的孔中外移一定距離,從而使制動蹄壓靠到制動鼓上。輪缸液壓一旦撤除,這一系列零件即在制動蹄回位彈簧的作用下各自回位。導向銷1和10用以防止兩柱塞轉動。鼓式制動器小結 以上介紹的各種鼓式制動器各有利弊。就制動效能而言,在基本結構參數和輪缸工作壓力相同的條件下,自增力式制動器由於對摩擦助勢作用利用得最為充分而居首位,以下依次為雙領蹄式、領從蹄式、雙從蹄式。但蹄鼓之間的摩擦係數本身是一個不穩定的因素,隨制動鼓和摩擦片的材料、溫度和表面狀況(如是否沾水、沾油,是否有燒結現象等)的不同可在很大範圍內變化。自增力式制動器的效能對摩擦係數的依賴性最大,因而其效能的熱穩定性最差。在制動過程中,自增力式制動器制動力矩的增長在某些情況下顯得過於急速。雙向自增力式制動器多用於轎車後輪,原因之一是便於兼充駐車制動器。單向自增力式制動器只用於中、輕型汽車的前輪,因倒車制動時對前輪制動器效能的要求不高。雙從蹄式制動器的制動效能雖然最低,但卻具有最良好的效能穩定性,因而還是有少數華貴轎車為保證制動可靠性而採用(例如英國女王牌轎車)。領從蹄制動器發展較早,其效能及效能穩定性均居於中游,且有結構較簡單等優點,故仍相當廣泛地用於各種汽車。

盤式


盤式制動器簡介

盤式制動器有液壓型的,由液壓控制,主要零部件有制動盤、分泵、制動鉗、油管等。制動盤用合金鋼製造並固定在車輪上,隨車輪轉動。分泵固定在制動器的底板上固定不動,制動鉗上的兩個摩擦片分別裝在制動盤的兩側,分泵的活塞受油管輸送來的液壓作用,推動摩擦片壓向制動盤發生摩擦制動,動作起來就好像用鉗子鉗住旋轉中的盤子,迫使它停下來一樣。盤式制動器散熱快、重量輕、構造簡單、調整方便。很多轎車採用的盤式制動器有平面式制動盤、打孔式制動盤以及劃線式制動盤,其中劃線式制動盤的制動效果和通風散熱能力均比較好。
盤式制動器沿制動盤向施力,制動軸不受彎矩,徑向尺寸小,制動性能穩定。
盤式制動器摩擦副中的旋轉元件是以端面工作的金屬圓盤,被稱為制動盤。其固定元件則有著多種結構型式,大體上可分為兩類。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動塊,每個制動器中有2~4個。這些制動塊及其促動裝置都裝在橫跨制動盤兩側的夾鉗形支架中,總稱為制動鉗。這種由制動盤和制動鉗組成的制動器稱為鉗盤式制動器。另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形,制動盤的全部工作面可同時與摩擦片接觸,這種制動器稱為全盤式制動器。鉗盤式制動器過去只用作中央制動器,但則愈來愈多地被各級轎車和貨車用作車輪制動器。全盤式制動器只有少數汽車(主要是重型汽車)採用為車輪制動器。這裡只介紹鉗盤式制動器。鉗盤式制動器又可分為定鉗盤式和浮鉗盤式兩類。

特點

盤式制動器與鼓式制動器相比,有以下優點:一般無摩擦助勢作用,因而制動器效能受摩擦係數的影響較小,即效能較穩定;浸水後效能降低較少,而且只須經一兩次制動即可恢復正常;在輸出制動力矩相同的情況下,尺寸和質量一般較小;制動盤沿厚度方向的熱膨脹量極小,不會象制動鼓的熱膨脹那樣使制動器間隙明顯增加而導致制動踏板行程過大;較容易實現間隙自動調整,其他保養修理作業也較簡便。對於鉗盤式制動器而言,因為制動盤外露,還有散熱良好的優點。盤式制動器不足之處是效能較低,故用於液壓制動系統時所需制動促動管路壓力較高,一般要用伺服裝置。
盤式制動器已廣泛應用於轎車,但除了在一些高性能轎車上用於全部車輪以外,大都只用作前輪制動器,而與後輪的鼓式制動器配合,以期汽車有較高的制動時的方向穩定性。在貨車上,盤式制動器也有採用,但離普及還有相當距離。

優點

由於剎車系統沒有密封,因此剎車磨損的細削不到於沈積在剎車上,碟式剎車的離心力可以將一切水、灰塵等污染向外拋出,以維持一定的清潔。此外由於碟式剎車零件獨立在外,要比鼓式剎車更易於維修。

缺點

碟式剎車除了成本較高,基本上皆優於鼓式剎車,不過光就這一點,便成了它致命傷,人都愛錢嘛,除非你非常富有,否則買東西基本上都是先以錢先做考量,您說是或不是?盤式制動器又稱為碟式制動器,顧名思義是取其形狀而得名。它由液壓控制,主要零部件有制動盤、分泵、制動鉗、油管等。制動盤用合金鋼製造並固定在車輪上,隨車輪轉動。分泵固定在制動器的底板上固定不動。制動鉗上的兩個摩擦片分別裝在制動盤的兩側。分泵的活塞受油管輸送來的液壓作用,推動摩擦片壓向制動盤發生摩擦制動,動作起來就好像用鉗子鉗住旋轉中的盤子,迫使它停下來一樣。這種制動器散熱快,重量輕,構造簡單,調整方便。特別是高負載時耐高溫性能好,制動效果穩定,而且不怕泥水侵襲,在冬季和惡劣路況下行車,盤式制動比鼓式制動更容易在較短的時間內令車停下。有些盤式制動器的制動盤上還開了許多小孔,加速通風散熱提高制動效率。反觀鼓式制動器,由於散熱性能差,在制動過程中會聚集大量的熱量。制動蹄片和輪鼓在高溫影響下較易發生極為複雜的變形,容易產生制動衰退和振抖現象,引起制動效率下降。當然,盤式制動器也有自己的缺陷。例如對制動器和制動管路的製造要求較高,摩擦片的耗損量較大,成本貴,而且由於摩擦片的面積小,相對摩擦的工作面也較小,需要的制動液壓高,必須要有助力裝置的車輛才能使用,所以只能適用於輕型車上。而鼓式制動器成本相對低廉,比較經濟。

定鉗盤式


定鉗盤式制動器。跨置在制動盤1上的制動鉗體5固定安裝在車橋6上,它不能旋轉也不能沿制動盤軸線方向移動,其內的兩個活塞2分別位於制動盤1的兩側。制動時,制動油液由制動總泵(制動主缸)經進油口4進入鉗體中兩個相通的液壓腔中,將兩側的制動塊3壓向與車輪固定連接的制動盤1,從而產生制動。
這種制動器存在著以下缺點:油缸較多,使制動鉗結構複雜;油缸分置於制動盤兩側,必須用跨越制動盤的鉗內油道或外部油管來連通,這使得制動鉗的尺寸過大,難以安裝在現代化轎車的輪輞內;熱負荷大時,油缸和跨越制動盤的油管或油道中的制動液容易受熱汽化;若要兼用於駐車制動,則必須加裝一個機械促動的駐車制動鉗。

浮鉗盤式


浮鉗盤式制動器,制動鉗體2通過導向銷6與車橋7相連,可以相對於制動盤1軸向移動。制動鉗體只在制動盤的內側設置油缸,而外側的制動塊則附裝在鉗體上。制動時,液壓油通過進油口5進入制動油缸,推動活塞4及其上的摩擦塊向右移動,並壓到制動盤上,並使得油缸連同制動鉗體整體沿銷釘向左移動,直到制動盤右側的摩擦塊也壓到制動盤上夾住制動盤並使其制動。與定鉗盤式制動器相反,浮鉗盤式制動器軸向和徑向尺寸較小,而且制動液受熱汽化的機會較少。此外,浮鉗盤式制動器在兼充行車和駐車制動器的情況下,只須在行車制動鉗油缸附近加裝一些用以推動油缸活塞的駐車制動機械傳動零件即可。故自70年代以來,浮鉗盤式制動器逐漸取代了定鉗盤式制動器。

制動機構


按在汽車上安裝位置的不同,駐車制動裝置分中央駐車制動裝置和車輪駐車制動裝置兩類。前者的制動器安裝在傳動軸上,稱為中央制動器;後者和行車制動裝置共用一套制動器,結構簡單緊湊,已在轎車上得到普遍應用。
這種制動器將一個作行車制動器的盤式制動器和一個作駐車制動器的鼓式制動器組合在一起。雙作用制動盤的外緣盤作盤式制動器的制動盤,中間的鼓部作鼓式制動器的制動鼓。
進行駐車制動時,將駕駛室中的手動駐車制動操縱桿拉到制動位置,經一些列槓桿和拉繩傳動,將駐車制動槓桿的下端向前拉,使之繞平頭銷轉動,其中間支點推動制動推桿左移,將前制動蹄推向制動鼓。待前制動蹄壓靠到制動鼓上之後,推桿停止移動,此時制動槓桿繞中間支點繼續轉動。於是制動槓桿的上端向右移動,使后制動蹄壓靠到制動鼓上,施以駐車制動。
解除制動時,將駐車制動操縱桿推回到不制動的位置,制動槓桿在卷繞在拉繩回位彈簧的作用下回位,同時制動蹄回位彈簧將兩制動蹄拉攏。

自調裝置


制動蹄在不工作的原始位置時,其摩擦片與制動鼓間應有合適的間隙,其設定值由汽車製造廠規定,一般在0.25~0.5mm之間。任何制動器摩擦副中的這一間隙(以下簡稱制動器間隙)如果過小,就不易保證徹底解除制動,造成摩擦副拖磨;過大又將使制動踏板行程太長,以致駕駛員操作不便,也會推遲制動器開始起作用的時刻。但在制動器工作過程中,摩擦片的不斷磨損將導致制動器間隙逐漸增大。情況嚴重時,即使將制動踏板踩到下極限位置,也產生不了足夠的制動力矩。大多數轎車都裝有制動器間隙自調裝置,也有一些載貨汽車仍採用手工調節。
制動器間隙調整是汽車保養和修理中的重要項目,按工作過程不同,可分為一次調準式和階躍式兩種。
右圖是一種設在制動輪缸內的摩擦限位式間隙自調裝置。用以限定不制動時制動蹄的內極限位置的限位摩擦環2,裝在輪缸活塞3內端的環槽中,活塞上的環槽或螺旋槽的寬度大於限位摩擦環厚度。活塞相對於摩擦環的最大軸向位移量即為二者之間的間隙。間隙應等於在制動器間隙為設定的標準值時施行完全制動所需的輪缸活塞行程。
制動時,輪缸活塞外移,若制動器間隙由於各種原因增大到超過設定值,則活塞外移到0時,仍不能實現完全制動,但只要輪缸將活塞連同摩擦環繼續推出,直到實現完全制動。這樣,在解除制動時,制動蹄只能回復到活塞與處於新位置的限位摩擦環接觸為止,即制動器間隙為設定值。

傳動裝置


一般,駐車制動系統的機械傳動裝置組成如右圖所示。駐車制動系統與行車制動系統共用後輪制動器7。施行駐車制動時,駕駛員將駐車制動操縱桿1向上扳起,通過平衡槓桿2將駐車制動操縱纜繩3拉緊,促動兩後輪制動器。由於棘爪的單向作用,棘爪與棘爪齒板嚙合后,操縱桿不能反轉,駐車制動桿系能可靠地被鎖定在制動位置。欲解除制動,須先將操縱桿扳起少許,再壓下操縱桿端頭的壓桿按鈕8,通過棘爪壓桿使棘爪離開棘爪齒板。然後將操縱桿向下推到解除制動位置。使棘爪得以將整個駐車機械制動桿系鎖止在解除制動位置。駐車制動系統必須可靠地保證汽車在原地停駐,這一點只有用機械鎖止方法才能實現,因此駐車制動系統多用機械式傳動裝置。

液壓裝置


轎車的行車制動系統都採用了液壓傳動裝置,主要由制動主缸(制動總泵)、液壓管路、後輪鼓式制動器中的制動輪缸(制動分泵)、前輪鉗盤式制動器中的液壓缸等組成,見右圖。主缸與輪缸間的連接油管除用金屬管(銅管)外,還採用特製的橡膠制動軟管。各液壓元件之間及各段油管之間還有各種管接頭。制動前,液壓系統中充滿專門配製的制動液。
踩下制動踏板4,制動主缸5將制動液壓入制動輪缸6和制動鉗2,將制動塊推向制動鼓和制動盤。在制動器間隙消失並開始產生制動力矩時,液壓與踏板力方能繼續增長直到完全制動。此過程中,由於在液壓作用下,油管的彈性膨脹變形和摩擦元件的彈性壓縮變形,踏板和輪缸活塞都可以繼續移動一段距離。放開踏板,制動蹄和輪缸活塞在回位彈簧作用下回位,將制動液壓回主缸。

助力器


轎車上廣泛裝用真空助力器作為制動助力器,利用發動機喉管處的真空度來幫助駕駛員操縱制動踏板。根據真空助力膜片的多少,真空助力器分為單膜片式和串聯膜片式兩種。
單膜片式 國產轎車都採用此種型式的真空助力器。
工作過程:
1. 真空助力器不工作時(圖a),彈簧15將推桿連同柱塞18推到后極限位置(即真空閥開啟),橡膠閥門9則被彈簧壓緊在空氣閥座上10(即空氣閥關閉)。伺服氣室前、后腔經通道A、控制閥腔和通道B互相連通,並與空氣隔絕。在發動機開始工作、且真空單向閥被吸開后,伺服氣室左右兩腔內都產生一定的真空度。
2. 當制動踏板踩下時,起初氣室膜片座8固定不動,來自踏板機構的操縱力推動控制閥推桿12和控制閥柱塞18相對於膜片座8前移。當柱塞與橡膠反作用盤7之間的間隙消除后,操縱力便經反作用盤7傳給制動主缸推桿2(如下圖)。同時,橡膠閥門9隨同控制閥柱塞前移,直到與膜片座8上的真空閥座接觸為止。此時,伺服氣室前後腔隔絕。
3. 控制閥推桿12繼續推動控制閥柱塞前移,到其上的空氣閥座10離開橡膠閥門9一定距離。外界空氣充入伺服氣室后腔(如下圖),使其真空度降低。在此過程中,膜片20與閥座也不斷前移,直到閥門重新與空氣閥座接觸為止。因此在任何一個平衡狀態下,伺服氣室后腔中的穩定真空度與踏板行程成遞增函數關係。

氣壓系統


簡介

以發動機的動力驅動空氣壓縮機作為制動器制動的唯一能源,而駕駛員的體力僅作為控制能源的制動系統稱之為氣壓制動系統。一般裝載質量在8000kg以上的載貨汽車和大客車都使用這種制動裝置。
右圖為一汽車氣壓制動系統示意圖。由發動機驅動的空氣壓縮機(以下簡稱空壓機)1將壓縮空氣經單向閥4首先輸入濕儲氣罐6,壓縮空氣在濕儲氣罐內冷卻並進行 輔助制動系統
制動系統雖然能夠基本滿足我們的需要,但是有些時候仍染要用一些輔助的制動系統來更好實現制動,一方面更好的增加了制動效能,另一方面也大大加大現代的主制動器的使用壽命!!

氣壓制動傳動裝置

氣壓制動裝置是利用壓縮空氣作為動力源,並將壓力轉變為機械推力,使車輪產生制動。駕駛員可通過控制踏板的行程,便可調整氣體壓力的大小,來獲得不同的制動力,得到不同的制動強度.
氣壓制動傳動裝置的特點是踏板行程較短,操縱輕便,制動力較大,消耗發動機的動力,結構複雜,制動不如液壓式柔和,一般用於中,重型汽車上.

電磁


電磁製動器介紹

電磁體是電磁製動器的關鍵部位,對於電磁製動器的性能穩定性及可靠性具有很大的影響。當汽車下長坡連續使用制動器或高速行駛中採取緊急制動時,制動器工作部件的溫度會急劇上升。當溫度高到一定程度時,由於機械、物理、化學三方面因素的作用,使得制動器摩擦副的摩擦係數降低,制動器的制動效能下降,這種現象稱為制動效能的熱衰退,制動器的抗熱衰退性是評價制動器性能好壞的重要指標之一。以下通過採用有限元分析方法對電磁體與摩擦環在下長坡時的各個時段溫度場進行分析,並通過試驗對分析模型和方法的準確性加以驗證。
電磁製動器是整個制動系統中的執行部件。電磁製動器安裝在掛車車輪上。其結構如圖1所示。整個制勐器主要由電磁體、槓桿驅動機構、前後制動蹄、底板及摩擦環等部件組成。
使機械中的運動件停止或減速的機械零件。俗稱剎車、閘。制動器主要由制動架、制動件和操縱裝置等組成。有些制動器還裝有制動件間隙的自動調整裝置。為了減小制動力矩和結構尺寸,制動器通常裝在設備的高速軸上,但對安全性要求較高的大型設備(如礦井提升機、電梯等)則應裝在靠近設備工作部分的低速軸上。
有些制動器已標準化和系列化,並由專業工廠製造以供選用。

工作原理

摩擦環隨著制動鼓一起旋轉,電磁體與驅動槓桿通過卡簧連接在一起。制動開始時,控制器發出制動信號,電磁體通電,產生電磁吸力,吸附在摩擦環上。由於電磁體被驅動槓桿約束,與摩擦環產生相對滑動,作用在電磁體上的摩擦力帶動與之相連的驅動槓桿繞支點轉動。槓桿的從動端就將制動器的兩個摩擦蹄片張開並壓向制動鼓,產生制動力矩。結束制動時,電磁體斷電,吸力和摩擦力消失,在回位彈簧拉力的作用下,摩擦蹄片離開制動鼓,解除制動。
電磁製動器是現代工業中一種理想的自動化執行元件,在機械傳動系統中主要起傳遞動力和控制運動等作用。具有結構緊湊,操作簡單,響應靈敏,壽命長久,使用可靠,易於實現遠距離控制等優點。
它主要與系列電機配套。廣泛應用於冶金、建築、化工、食品、機床、舞台、電梯、輪船、包裝等機械中,及在斷電時(防險)制動等場合。

起重標準


如標準規定:起升機構、變幅機構必須設置常閉式制動器,行走或迴轉機構可選用常閉式制動器。考慮使用場所,如制動器安裝有足夠的空間,可選用塊式、帶式制動器或臂式盤形制動器;空間受限值時,可選用內蹄式或鉗形盤式制動器。考慮配套主機的使用環境,對滲漏油有嚴格要求的場合應選用電磁或氣動制動器,對環境溫度較高的冶金場所可選用絕緣等級較高的電力液壓制動器或冶金型電磁製動器。在環境溫度較低或較高,且露天場所選用電力液壓制動器時,應注意更換相應牌號的液壓油。在含鐵屑、粉塵嚴重的環境中,應避免使用電磁鐵制動器,防止粉塵進入電磁鐵間隙影響電磁鐵的吸合。對於特殊或重要的場合,應根據需要增設制動器的附加功能。在溫度較低的環境中,可使用電力液壓推動器的加熱器。對於啟動與制動過程轉換有嚴格要求時,加裝行程開關以了解制動器的開閉狀態。對於維護、調整較難實施的環境,可加裝制動間隙均等裝置和摩擦片磨損自動補償裝置。增設手動松閘裝置可在特殊情況下人工打開制動器。

注意事項


1、請在完全沒有水分、油分等的狀態下使用電磁製動器,如果摩擦部位沾有水分或油分等物質,會使摩擦扭力大為降低,制動的靈敏度也會變差,為了在使用上避免這些情況,請加設罩蓋。
2、在塵埃很多的場所使用時,請將制動器全部放入箱中。60KGM以下的電磁製動器可以使用直立型,即使是更高的機種也可以使用。
3、用來安裝制動器的長軸尺寸請使用JIS0401 H6或JS6的規格。用於安裝軸的鍵請使用JIS B1301-1959所規定的其中一種。
4、考慮到熱膨脹等因素,安裝軸的推力請選擇在0。2MM以下。
5、安裝時請在機械上將吸引間隙調整為規定值的正負20%以內。
6、請使托架保持輕盈,不要使用制動器的軸承承受過重的壓力。
7、關於組裝用的螺釘,請利用彈簧金屬片、接著劑等進行防止鬆弛的處理。
8、利用機械側的框架維持引線的同時,還要利用端子板等進行[6]確實的連接。

維護和保養


制動器的維護保養: (1)按制動器說明書要求,結合帶載調試實際情況,調節好制動器彈簧和閘瓦工作行程,確保斷電時制動可靠,通電后鬆開均勻。 (2)經常檢查石棉製動片磨損狀況,當磨損大於2mm時,應予以更換。 (3)制動輪工作表面必須平坦光滑,閘瓦與制動輪接觸面應不小於80%,且應避免油、水進入,造成打滑。 (4)彈簧發生裂紋或永久變形時,應更換新件。 (5)及時加註潤滑油和更換液壓油。
維修注意事項
1.主油缸儲液箱蓄液
注意:切勿過量加註制動液。過量加註制動液,在制動系統操作時,會導致制動液溢流到發動機排氣部件上,易引起起火傷人。
主油缸儲液箱與主油缸間用導管連接。儲液箱位於車輛左側,發動機罩下。主油缸儲液箱含有足夠的制動液,因此,在正常條件下儲液箱不需要維護。主油缸中的低制動液感測器制動液液面低於標準時會發出警告。
拆卸儲液箱蓋前,先要進行清理,以免塵土進入儲液箱。
·拆卸旋蓋和膜片。
·儲液箱的加註量不得超過最大加註液面。
·安裝旋蓋和膜片。
2.主油缸儲液箱的更換
1)拆卸
·拆去液面感測器接線盒。
·除去制動儲液箱的外蓋。排去導套內的液體。
·用虹吸管將制動液箱內的制動液排得越空越好。
·使制動主油缸和輸液管分開。
重要注意事項:注意溢出的制動液。
·用導水器抬高隔壁的封蓋,打開制動液箱。
·撬開制動主油缸上輸液管的封蓋。
·檢查儲液箱是否開裂或變形。必要時,更換儲液箱。
·用不含潤滑油的壓縮空氣清理儲液箱。
·用不含潤滑油的壓縮空氣乾燥儲液箱。
2)安裝
·用制動泵粘貼劑貼上新的封條,插入制動主油缸並安裝輸液管。
·用新的六角螺母來裝配製動儲液箱。
制動儲液箱至隔壁擰緊力矩為3牛頓米。
·安裝導水器和隔壁封蓋。
·連接液面感測器電接頭。
3)檢查
制動系統排氣,檢查是否有泄漏現象。
3.主油缸的更換
1)拆卸
·拆卸主油缸儲液箱。
·使制動管道與主油缸斷開。
·拆去主油缸固定螺母。
·拆卸主油缸。
2)安裝
·安裝主油缸。
·安裝主油缸螺母。緊固制動助力器安裝螺母至22牛頓米。
·使制動器管與主油缸相連接。緊固制動器管件螺母至16牛頓米。
·安裝主油缸儲液箱。
·在主油缸儲液箱內注入制動液。
·排放制動系統中的空氣。
4.制動踏板的更換
1)拆卸
·脫離制動踏板彈簧、離合器踏板和離合器拉線。
·從叉上拆下固定卡夾並拆去推桿銷。
·從踏板軸上拆卸固定彈簧。鬆開踏板軸的六角螺母。
·拆卸踏板軸,將之移到左邊。
·拆卸踏板和彈簧。
2)安裝
·用專用潤滑脂潤滑踏板軸。
·更換后,制動踏板成為帶有踏板襯套的總成。
·更換踏板底板橡膠。
·在安裝位置上安裝踏板和彈簧並在踏板支架上插入踏板軸。
·安裝墊圈和六角螺母。把踏板軸緊固在踏板支架上,擰緊力矩18牛頓米。
·固定踏板軸,使推桿叉與制動踏板相連接。安裝推桿銷和固定卡夾。插入制動踏板彈簧。
·安裝離合器踏板彈簧和離合器拉線。如有必要,加以調整。
·將離合器支架緊固在間隔上,擰緊力矩20牛頓米。
5.比例閥的更換
1)拆卸
重要注意事項:不要把比例閥在任何清洗液中清洗。
內部零部件己事先經專用潤滑脂潤滑。一次更換兩個比例閥。使用具有同樣壓力梯度和開關壓力(0.3/3)的比例閥(梯度=0.3,開關壓力=3毫帕)。
·鬆開液罐外蓋,把制動液加註至"最大"。
用與制動器儲液罐外蓋相似的外購蓋來堵住制動器儲液罐。
·抬高並適當支承車輛。
·清潔制動器管道和比例閥上的塵土和異物。
·用備用扳手拆開比例閥上的制動器管道配件。
·拆卸比例閥。
2)安裝
·安裝比例閥,將制動器管道附件緊固在比例閥上。
·用備用扳手將制動器管道附件與比例閥相連接。緊固比例閥內胎螺母至16牛頓米。
·放低車輛。
·排出制動器內的空氣。
6.制動器管道的更換
所需工具:J 29803-A ISO(國際標準化組織)擴口用具
注意:
-更換制動器管時,務必使用雙壁鋼質制動器管。建議不要使用任何其它類型的管路,否則會導致制動系統故障。小心放置並保留更換下來的制動器管。使用車間內設的彎曲設備,避免使制動器管橫截面變形。更換制動器管時,務必使用正確的緊固件和原始位置。
-制動器管不合理的放置和保留會損壞制動器管並導致制動系統故障。
-不要使用單摺疊擴口工具。必須使用雙摺疊擴口工具,使擴口的強度足以支撐系統壓力。使用單摺疊擴口工具可導致系統損壞。
·獲得推薦管路和鋼質配件螺母。為確定容量,使用外直徑裝管方式。
·截斷到合適的長度。為了確定正確的長度,用一根線量出舊管路的長度,要達到國際標準化組織認定的擴口,還應加上3mm(1/8英寸)。
·啟動擴口時將接頭安裝到管路上。
·用去毛刺工具,倒角管路內、外徑。
·擦除制動器管和擴口工具上的所有潤滑油痕迹。
·工具桿體卡在台鉗上。
·選擇正確的管路尺寸,選擇尺寸正確的鎖圈和成形錐桿。
·將合適的成形錐桿插入工具桿體。
·把心軸固定在位置上的同時,擰壓緊螺釘,直至壓緊螺釘碰到成形心軸並開始移動成形心軸。
·與成形錐桿接觸后,使壓緊螺釘倒轉一整圈。
·將夾緊螺母套在制動器管上,嵌入正確的鎖圈中。
將管路從鎖圈中伸出約19毫米(3/4英寸)。
·將鎖圈插入工具桿體。制動器管端必須接觸成形錐桿表面。
·將夾緊螺母插入工具桿,緊固,否則管路會被推出。
·緊固頂絲,直到頂絲頂到底。切勿過度緊固頂絲,否則擴口尺寸將變得過大。
·從工具體上退出夾緊螺母。
·拆卸夾緊螺母和鎖圈。現在,擴口便可以使用了。
·彎曲管路,與舊管路匹配。與運轉或振動部件保持19毫米(3/4英寸)的間隙。
7.制動器軟管的檢查
每年至少檢查撓性液壓制動器軟管兩次。液壓制動器軟管將殼體上的鋼質制動器管中的液壓傳遞到卡鉗和制動蹄。
·檢查軟管是否出現如下情況:
-道路危險損壞
-斷裂
-外殼磨損
-泄漏
-氣孔
-布線和裝配正確
進行適當的檢查需要有燈光和鏡子。
如果發現制動器軟管有錯誤情況,更換制動器軟管。
8.前方制動器軟管的更換
1)拆卸
注意:不要讓零部件懸掛在擾性軟管上,這樣可能會損壞軟管。
·鬆開制動器儲液罐外蓋,把制動液加註至"最大"。
用一個與制動器儲液罐外蓋相似的外購蓋子來堵住制動器儲液罐。
·舉升並適當支承車輛。
·拆卸前胎和前輪。
·清除制動器軟管和管接頭上的塵土和異物。
·在軟管接頭上使用支撐扳手,從制動器軟管上拆下制動器管。
·拆卸軟管安裝支架上的夾持器夾子1,不耍弄彎制動器管或支架。
·從支架上卸下軟管5。
·從卡鉗2上拆卸下列零件
-制動器軟管螺桿4
-軟管5
-兩個墊圈3
·廢棄兩個墊圈。
2)安裝
·在卡鉗2上安裝下列零件
-制動器軟管螺桿4
-軟管5
-兩個新的墊圈3(使用兩個新的墊圈)
·用制動液潤滑螺桿螺紋。緊固制動器軟管夾鉗螺桿至4O牛頓米。
·將制動器軟管安裝到托架上。軟管上不應有任何扭結。
·用手指將制動器管緊固在制動器軟管上。
·把夾持器夾子安裝到支架上的軟管接頭上。
·將制動器管緊緊地連接在制功器軟管上:
-用支撐扳手擰開軟管接頭
-不耍弄彎支架或管路
-緊固制動器管內胎螺母至16牛頓米
·安裝前輪胎和前車輪。
·確保軟管與懸架系統沒有任何接觸。檢查極右和極左側軟管的運行情況。如果軟管與懸架系統有接觸,拆去軟管並進行改正。
·降下車輛。
·排出制動器內的空氣。