電磁激勵彈簧加壓制動器課件

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小鉗子、碩士工業(yè)制動器LOGO

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小鉗子、碩士工業(yè)制動器提綱第一部分：制動器制動器的種類用途及工作原理第二部分：目前國內(nèi)外對工業(yè)制動器的研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢第三部分：關(guān)于目前工業(yè)制動器研究中的一些問題第四部分：擬研究的方向及解決一些問題的方法提綱第一部分：制動器制動器的種類用途及工作原理第一部分制動器的概念：使機械中運動件停止或減速的機械零件。制動器總體分為兩類：工業(yè)制動器和汽車制動器。按制動方式分為：摩擦式和非摩擦式。按制動件的形式又可分為：外抱塊式制動器，內(nèi)張?zhí)闶街苿悠鳎瑤街苿悠?，盤式制動器等。按制動能量的傳輸方式，制動系統(tǒng)可分為：機械式，液壓式，氣壓式，電磁式，同時采用兩種以上的傳能方式稱為組合式。還有一些按其他功能方式分類的這里就不一一敘述了。第一部分制動器的概念：使機械中運動件停止或減速的機械零件。電磁激勵彈簧加壓制動器ppt課件

關(guān)于制動器的用途工業(yè)制動器：對于起重設(shè)備來說又是制動裝置又是安全裝置，因此被廣泛應(yīng)用于起重運輸、港口機械、冶金機械、鐵路機械、水工機械、礦山機械等行業(yè)。汽車制動器：主要是用于汽車制動裝置中。在這里我們的主要研究對象為工業(yè)制動器。關(guān)于制動器的用途研究背景工業(yè)制動器作為裝備制造設(shè)備的安全保護裝置，是港口、礦山、冶金、電力、機械等設(shè)備的重要組成部分，對其安全作業(yè)和工作性能有著重要影響。

但由于工業(yè)制動器工作條件惡劣，制動器所受載荷較大，容易出現(xiàn)熱疲勞、熱衰退現(xiàn)象，使其制動性能降低，甚至失效，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。

故研究制動器的溫度場和應(yīng)力場對制動器的性能有重要的影響。研究背景工業(yè)制動器作為裝備制造設(shè)備的安全

電磁激勵彈簧加壓制動器

型號：INTORQBFK458-16L研究對象電磁激勵彈簧加壓制動器研究對象電磁激勵彈簧加壓制動器ppt課件爆炸視圖爆炸視圖工作原理失電時，彈簧依靠自身的彈力將銜鐵和定子（摩擦盤壓向法蘭（摩擦片），產(chǎn)生大的制動扭矩，實現(xiàn)制動。通電時，線圈產(chǎn)生磁場，銜鐵受磁場力作用，抵消彈簧力的作用，銜鐵被拉回，制動解除。工作原理失電時，彈簧依靠自身的彈力將銜鐵和定子（制動器三維圖和爆炸圖制動器三維圖和爆炸圖第二部分就目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀就目前來說，國外目前對于在制動器優(yōu)化設(shè)計方面主要致力于制動器的NVH研究，即研究方向是低噪音、高抗振、適應(yīng)嚴(yán)酷環(huán)境。歐美等發(fā)達(dá)國家每年都在制動器的研發(fā)與創(chuàng)新上投入相當(dāng)可觀的費用。德國KEB、MAYR、INTORQ公司是彈簧加壓式電磁安全制動器研發(fā)的先導(dǎo)者，他們生產(chǎn)的安全制動器在國際市場和技術(shù)上都處于領(lǐng)先地位。采用新設(shè)計、新技術(shù)、新材料，不斷提高產(chǎn)品性能是國外制動器發(fā)展的一大特點。如今，伴隨計算機技術(shù)的進步，制動器的研發(fā)越來越多的借助于各種先進的設(shè)計分析軟件，這些軟件強大的建模和分析功能，極大的縮短了研發(fā)的周期，降低了研發(fā)的費用。制動系統(tǒng)的瞬態(tài)溫度場和應(yīng)力場特征研究、制動過程的熱-應(yīng)力耦合求解分析等，而這些分析對于制動器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、制動器關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計、制動器制動性能的提升、制動器可靠性和壽命的提升以及加強綜合競爭力等方面具有重要的價值。第二部分就目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀就目前來說，國外目前對于在制動

目前國內(nèi)對制動器研究起步相對較晚，對盤式電磁制動器的優(yōu)化設(shè)計研究得比較充分，但在穩(wěn)健設(shè)計方面尚在起步階段，對彈簧加壓式電磁制動器的優(yōu)化設(shè)計等理論研究基本處于空白階段。近幾年，天津機床電器總廠、成都瑞迪機械、天津永恒泰科技等企業(yè)借鑒國外彈簧加壓式電磁制動器的商業(yè)成品技術(shù)，研發(fā)出了一系列適應(yīng)中國市場的低成本制動器產(chǎn)品，并申請了實用新型專利保護，但保護的內(nèi)容基本雷同于國外制動器幾十年前的技術(shù)水平，在產(chǎn)品質(zhì)量、種類及創(chuàng)新性方面與國際同類產(chǎn)品相比，還有很大的差距。因此，在電梯、舞臺、風(fēng)電等行業(yè)對制動器安全性或?qū)勖蠓浅８叩男袠I(yè)，主要依賴國外進口。

目前國內(nèi)對制動器研究起步相對較晚，對盤式電磁制動器的優(yōu)化設(shè)第三部分制動器中的一些問題第一壽命問題。第二關(guān)鍵部件的材料及加工工藝問題。第三安全問題。第四降噪，節(jié)能等方面的考慮。第三部分制動器中的一些問題第一壽命問題。第四部分?jǐn)M研究方向及一些問題的解決方法壽命問題：由于制動器的工作環(huán)境比較惡劣，因此我們必須采取一些措施來保護各零件的壽命。例如如法蘭、銜鐵鍍鎳或鍍鉻；電磁鐵外殼采用熱噴鋅的技術(shù)，安裝螺釘鍍達(dá)克羅；增裝防結(jié)露加熱器，可防止低溫或高濕環(huán)境形成冷凝水、結(jié)冰。高強度彈簧采用經(jīng)過電鍍處理并冗余設(shè)計，以確保制動器在高溫時仍有可靠而穩(wěn)定的制動力矩，結(jié)構(gòu)設(shè)計具有高抗振性。制動摩擦盤使用特殊的摩擦材料，在高溫時具有穩(wěn)定的摩擦性能。

第四部分?jǐn)M研究方向及一些問題的解決方法壽命問題：

關(guān)鍵零部件的材料及加工工藝

一電磁鐵電磁鐵由外殼、線圈和絕緣填充材料組成。設(shè)計時需要選擇合適的外殼磁鋼材料、漆包線及絕緣填充材料。為了提高導(dǎo)磁性能和減少剩磁影響，電磁鐵外殼多選用導(dǎo)磁性能和加工性能較好、矯頑力較小的低碳鋼軟磁材料，德國通常采用自動化流水線加工制動器外殼、法蘭、銜鐵等零件。國內(nèi)多采用鍍鋅技術(shù)對電磁鐵外殼進行表面防腐處理，德國普遍采用的是熱噴鋅的噴涂技術(shù)。熱噴涂技術(shù)由于在熱噴鋅后又用涂料進行封閉處理，形成了鋅層與涂料的復(fù)合涂層,大大增強了鋼表面的耐腐蝕性能。

關(guān)鍵零部件的材料及加工工藝

線圈的繞制和絕緣填充材料的澆注制造工藝在國內(nèi)已經(jīng)非常成熟。這里就不多說了。二銜鐵，摩擦盤及法蘭

它們都需要有較高耐熱、耐磨、耐腐蝕、耐疲勞的硬質(zhì)摩擦表面。因此材料和加工工藝很重要。通常要對銜鐵和對偶摩擦盤進行氮化等表面硬化處理；對于較大力矩的制動器，通常要對銜鐵和對偶法蘭鍍鋅或鍍鎳處理。

線圈的繞制和絕緣填充材料的澆注制造工藝在國內(nèi)已經(jīng)非

三彈簧

制動器上使用的彈簧是螺旋型壓縮彈簧，是電磁安全制動器中最關(guān)鍵的一個零件。彈簧鋼材料應(yīng)具有優(yōu)良的綜合性能，即較高的力學(xué)性能(彈性極限、強度極限、屈強比)、抗彈性減退性能、疲勞性能、淬透性、物理化學(xué)性能(耐熱、耐低溫、抗氧化、耐腐蝕等)，以保證制動器有可靠的制動力和長效穩(wěn)定的工作壽命。目前，國產(chǎn)彈簧鋼的工藝水平及質(zhì)量控制不穩(wěn)定，強度水平難以滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。

三彈簧

四軸套-摩擦盤系統(tǒng)

電磁制動器中通常使用分體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，即金屬材料的軸套（內(nèi)盤）與摩擦材料的制動摩擦盤（外盤）組成的系統(tǒng)。制動摩擦盤是電磁安全制動器中最關(guān)鍵的一個部件，必須具有較大的摩擦接觸面積、良好的耐磨性和熱穩(wěn)定性、較低的硬度、良好的機械性能和物理性能。四軸套-摩擦盤系統(tǒng)

電磁制動器中通常使用分體結(jié)構(gòu)的

目前國內(nèi)使用最多的是鋼纖維增強的半金屬有機摩擦片，但同時存在易銹蝕、噪聲大、壽命短等問題。國外在制動器中廣泛采用無石棉的礦物復(fù)合有機摩擦材料和在高溫下模壓成型的加工工藝。為提高機械強度和使用壽命，通常摩擦盤都帶金屬背板或金屬嵌件。目前國內(nèi)使用最多的是鋼纖維增強的半金屬有機摩擦片，但

中小力矩的制動器多采用摩擦材料內(nèi)嵌鋼架的矩形花鍵摩擦盤解決方案，如圖：中小力矩的制動器多采用摩擦材料內(nèi)嵌鋼架的矩形花鍵摩

較大力矩的制動器多采用在硬鋁合金背板兩側(cè)鑲嵌摩擦襯片的漸開線花鍵摩擦盤解決方案，如圖：較大力矩的制動器多采用在硬鋁合金背板兩側(cè)鑲嵌摩擦襯

安全問題

1對于突然停電導(dǎo)致制動器制動的情況，可以人工扳動手動釋放手柄，使銜鐵壓緊彈簧而解除制動，并將懸掛的重物一點點放下。

安全問題

2滿足特殊行業(yè)的需求的結(jié)構(gòu)設(shè)計研究雙倍安全性設(shè)計

電梯曳引機和舞臺吊機是對制動器安全性能要求最高的起升機構(gòu)。按照歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN81的要求，起升機構(gòu)必須具有兩個相互獨立工作的制動器和兩個相互獨立的控制裝置2滿足特殊行業(yè)的需求的結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

雙倍制動器有兩個幾乎完全相同的單制動器和兩個監(jiān)測制動器磨損情況的微動開關(guān)雙倍制動器中的每個制動器可以獨立制動及控制，在機械和電氣設(shè)計方面具有高度的安全性。雙倍制動器的解決方案已在德國蒂森電梯、日本東芝電梯、國家大劇院吊機、長安大戲院吊機等應(yīng)用中得到非常高的評價。

雙倍制動器有兩個幾乎完全相同的單制動器和兩個監(jiān)測制

降噪，節(jié)能等方面的考慮1低噪音設(shè)計

可以通過兩種辦法實現(xiàn)許多應(yīng)用中需要的低噪音設(shè)計:①降低碰撞噪音的銜鐵可使用特殊阻尼元件降低制動器的工作噪音，這些阻尼元件安裝在柱面與銜鐵之間，起到減震器的作用②低噪音鋁質(zhì)轉(zhuǎn)子帶塑料套的轉(zhuǎn)子可以減少轉(zhuǎn)子/輪轂聯(lián)接的嘎吱噪音。同時，延長了聯(lián)接件的使用壽命。降噪，節(jié)能等方面的考慮

從設(shè)計、制造的根本著手，對制動器的整體結(jié)構(gòu)進行靜音設(shè)計、合理選用摩擦材料、提高加工制造精度，可有效降低制動器噪音。降低噪音的解決方案主要有以下3類：

（1）密閉設(shè)計（2）軸套－摩擦盤之間的抗振動設(shè)計（3）銜鐵與電磁鐵之間的抗沖擊設(shè)計從設(shè)計、制造的根本著手，對制動器的整體結(jié)構(gòu)進行靜音

2節(jié)能設(shè)計

傳統(tǒng)的電磁安全制動器在電機工作過程中，必須始終給電磁鐵線圈通電，不僅消耗電能，也因發(fā)熱高而影響制動器的使用壽命。因此，制動器的控制電路通常采用節(jié)能設(shè)計的方案，即在制動器通電的瞬間有較大的電流將銜鐵吸引到電磁鐵上，吸合后只有較小的維持電流保持銜鐵的吸合狀態(tài)。由于通電瞬間的電流大，制動器釋放時間縮短一倍，制動器耐磨損能力增加一倍，壽命延長。國外有這種專門研發(fā)的控制器產(chǎn)品——過勵磁電源。

制動器在過勵磁電源控制下的試驗數(shù)據(jù)2節(jié)能設(shè)計

傳統(tǒng)的電磁安全制動器在電機工作過程中，必須始結(jié)論

總體來說我國制動器的研