Электромагнитный тормоз принцип работы

Электродвигатель с тормозом

ООО «СОПТЕХ» производит по заказу трехфазные асинхронные электродвигатели с электромагнитными тормозами различных типов многочисленных разнообразных модификаций и всевозможных специализированных исполнений под требования Заказчика, применяемых для:

  • комплектных регулируемых и нерегулируемых электроприводов;
  • крановых механизмов подъема и передвижения (перемещения);
  • привода механизмов, требующих быстрого, точного и фиксированного останова в течение регламентированного времени при отключении их от питающей сети;
  • обрабатывающих станков и центров;
  • конвейеров и автоматических линий;
  • автоматизированных транспортно-складских систем;
  • и т.д.

Электродвигатели производятся на базе двигателей основного исполнения серий АИР, А, 5АМХ, 5АМ, 6АМ, AIS и др. высотой оси вращения от 56 мм и выше. Номинальный режим работы электродвигателей с электромагнитным тормозом — повторно-кратковременный S4 с продолжительностью включения ПВ40 с числом включений в час 240, 120 и 60 в зависимости от исполнения. Электродвигатели могут оснащаться энкодером и узлом независимой вентиляции.

Схема устройства

Ниже представлена схема устройства электродвигателя с тормозом.

1. Винт крепления подшипникового щита
2. Подшипниковый щит передний
3. Подшипник передний
4. Крышка коробки выводов
5. Винт крепления крышки
6. Прокладка

7. Клеммная колодка
8. Станина
9. Шпонка
10. Ротор с валом
11. Электромагнитный тормоз
12. Подшипник задний

13. Кольцо пружинное
14. Щит подшипниковый задний
15. Вентилятор
16. Кожух вентилятора

Существуют два варианта электродвигателей с электромагнитным тормозом в зависимости от подводимого питания:

1. питаемые переменным током, для возбуждения электромагнита подводится переменный ток;

питаемые постоянным током, для возбуждения электромагнита подводится постоянный ток, выпрямленный выпрямителем, поставляемым вместе с электродвигателем согласно требованиям, уточненным получателем.

Изготавливаем электродвигатели с электромагнитным тормозом следующих исполнений:

  1. Любого монтажного исполнения IM1081, IM2081, IM3081, IM3681, IM2181 и др.;
  2. С ручным растормаживающим устройством (Е2);
  3. С повышенным скольжением (С);
  4. Климатического исполнения (У, УХЛ, Т) по согласованию с заказчиком;
  5. Со встроенной температурной защитой (Б);
  6. Со степенью защиты IP54 (по согласованию с заказчиком IP55);
  7. Различного напряжения питания непосредственно тормозного устройства;
  8. Повышенного либо пониженного тормозного момента по согласованию с Заказчиком;
  9. Независимого питания тормоза от питания двигателя (используется для частотно-регулируемых электроприводов и др.) В базовом исполнении комплектуется 1 м кабелем;
  10. Экспортные (серия AIS, 6А и др.) соответствующие европейским нормам CENELEC – документ 28/64 и стандартам DIN42673, DIN42677 по установочно-присоединительным размерам;
  11. С двумя концами вала исполнения IM1082, IM2082, IM3082, IM3682, IM2182, и др.
  12. С вентилятором принудительного охлаждения;
  13. С датчиком обратной связи по скорости/положению (энкодер,резольвер)
  14. и др.

Конструкция и принцип действия

Электромагнитные тормоза электродвигателей представляют собой компактную конструкцию, состоящую из трех главных подузлов:

  • электромагнит, представляющий собой корпус с размещенной в нем катушкой или набором катушек,
  • якорь, являющийся исполнительным элементом, представляет собой антифрикционную поверхность для тормозного диска,
  • тормозной диск, перемещающийся по зубчатой втулке, закрепленной на валу двигателя или заторможенного привода, представляет собой рабочую часть тормоза, тормозные диски изготавливаются с фрикционными накладками безасбестными.

В состоянии покоя электродвигатель является заторможенным, нажим пружин на якорь, который в свою очередь оказывает нажим на тормозной диск, вызывает блокировку тормозного диска, и создает принятый тормозной момент.

Отпуск тормоза происходит посредством подачи напряжения к катушке электромагнита и притягивания якоря возбужденным электромагнитом. Ликвидированный таким образом нажим якоря на тормозной диск вызывает его отпуск и свободное вращение с валом электрического двигателя или совместно работающего с тормозом устройства.

Возможным является оснащение тормозов рычагом для ручного отпуска, обеспечивающего переключение привода в случае исчезновения напряжения, необходимого для отпуска тормозов.

Маркировка двигателей для заказа

Двигатели с электромагнитным тормозом маркируются буквой «Е» либо «Е2» (с ручным растормаживанием) в обозначении двигателя после указания:

· серии (АИР, АИРМ, 5АМ, 6АМ, AIS и др.);

· габарита (высоты оси вращения в мм);

· варианта установочных размеров по длине станины (S, M, L, N) либо по длине сердечника (А, В, С);

· числа полюсов.

Например: АИР100L6ЕУ3 , где У3 – климатическое исполнение.

Основные параметры необходимые для заказа электродвигателей с электромагнитным тормозом следующие:

1. Тип, марка;

2. Мощность, кВт;

3. Скорость вращения, об/мин;

4. Монтажное исполнение, IM…;

5. Климатическое исполнение, У, УХЛ, Т и др.;

6. Высота оси вращения, мм;

7. Номинальное напряжение, В;

8. Специальные дополнительные требования, предъявляемые:

  • к электродвигателям;
  • к тормозам (например, тормозной момент, габаритные размеры и пр.).

Заявки высылать на электронную почту info@sopteh.ru

Электродвигатели с дисковым тормозом, включаемым пружинами и отпускаемым электромагнитом, предназначены для торможения вращающихся частей машины, а их задачей является:

  • аварийное торможение с целью обеспечения функции безопасности привода,
  • остановка исполнительных механизмов машин, связанная с функцией их позиционирования,
  • сокращение к минимуму выбега приводов (требования безопасности, закрепленные правилами UDT),
  • смонтированный на электрическом двигателе тормоз образует самотормозящий двигатель, приводной узел, отвечающий требованиям с точки зрения безопасности пользования и позиционирования привода.

1. Винт крепления подшипникового щита
2.

Подшипниковый щит передний
3. Подшипник передний
4. Крышка коробки выводов
5. Винт крепления крышки
6. Прокладка

7. Клеммная колодка
8. Станина
9. Шпонка
10. Ротор с валом
11. Электромагнитный тормоз
12. Подшипник задний
13. Кольцо пружинное
14. Щит подшипниковый задний
15. Вентилятор
16. Кожух вентилятора

Существуют два варианта электродвигателей с электромагнитным тормозом в зависимости от подводимого питания:

  • питаемые переменным током, для возбуждения электромагнита подводится переменный ток;
  • питаемые постоянным током, для возбуждения электромагнита подводится постоянный ток, выпрямленный выпрямителем, поставляемым вместе с электродвигателем согласно требованиям, уточненным получателем.

Габаритные размеры

  • блокировка механизмов и противодействие крутящему моменту, созданному этими механизмами в момент исчезновения напряжения питания (электрическая таль, подъемные краны, складские укладочные машины, транспортные лифты, стреловые краны);
  • остановка движущихся механизмов в определенное время или в определенном положении (конвеерные ставы, транспортные пути, намоточные станки, ткацкие станки, задвижки, прессовальные машины, прокатное оборудование);
  • сокращение к требуемому минимуму времени выбега при циклической работе (быстроходные станки, станки для дерева и металлов);
  • аварийное торможение с целью предотвращения несчастных случаев (эскалатор, мешалки, оборудование действующее в автоматическом цикле);
  • применяются везде там, где требуется остановка приводной системы в определенном положении или времени.

Электромагнитный тормоз

Анимация

Описание

Электродвигатели с дисковым тормозом, включаемым пружинами и отпускаемым электромагнитом, предназначены для торможения вращающихся частей машины, а их задачей является:

-аварийное торможение с целью обеспечения функции безопасности привода,
-остановка исполнительных механизмов машин, связанная с функцией их позиционирования,
-сокращение к минимуму выбега приводов,
-смонтированный на электрическом двигателе тормоз образует самотормозящий двигатель, приводной узел, отвечающий требованиям с точки зрения безопасности пользования и позиционирования привода.

Выделяют три типа электромагнитных тормозов: дисковые тормоза, питаемые переменным током; дисковые тормоза, питаемые постоянным током; порошковые муфты.

Схема устройства электродвигателя с электромагнитным тормозом представлена на рисунке 1:

Схема электродвигателя.

1. Винт крепления подшипникового щита, 2. Подшипниковый щит передний, 3. Подшипник передний, 4. Крышка коробки выводов, 5. Винт крепления крышки, 6. Прокладка, 7. Клеммная колодка, 8. Станина, 9. Шпонка, 10. Ротор с валом, 11. Электромагнитный тормоз, 12. Подшипник задний, 13. Кольцо пружинное, 14. Щит подшипниковый задний, 15. Вентилятор, 16. Кожух вентилятора.

Рисунок 1

Существуют два варианта электродвигателей с электромагнитным тормозом в зависимости от подводимого питания:
-питаемые переменным током, для возбуждения электромагнита подводится переменный ток;
-питаемые постоянным током, для возбуждения электромагнита подводится постоянный ток, выпрямленный выпрямителем, поставляемым вместе с электродвигателем согласно требованиям, уточненным получателем.

Электромагнитные тормоза электродвигателей представляют собой компактную конструкцию, состоящую из трех главных подузлов:
-электромагнит, представляющий собой корпус с размещенной в нем катушкой или набором катушек,
-якорь, являющийся исполнительным элементом, представляет собой антифрикционную поверхность для тормозного диска,
-тормозной диск, перемещающийся по зубчатой втулке, закрепленной на валу двигателя или заторможенного привода, представляет собой рабочую часть тормоза, тормозные диски изготавливаются с фрикционными накладками безасбестными.
В состоянии покоя электродвигатель является заторможенным, нажим пружин на якорь, который в свою очередь оказывает нажим на тормозной диск, вызывает блокировку тормозного диска, и создает принятый тормозной момент.
Отпуск тормоза происходит посредством подачи напряжения к катушке электромагнита и притягивания якоря возбужденным электромагнитом. Ликвидированный таким образом нажим якоря на тормозной диск вызывает его отпуск и свободное вращение с валом электрического двигателя или совместно работающего с тормозом устройства.
Возможным является оснащение тормозов рычагом для ручного отпуска, обеспечивающего переключение привода в случае исчезновения напряжения, необходимого для отпуска тормозов.

Ключевые слова

Области техники и экономики

Применение эффекта

Электромагнитные тормоза находят широкое применение в системах электрических приводов.

Тормоз колодочный ТКГ (электромагнитный тормоз) предназначен для остановки и удержания валов механизмов (преимущественно подъемно-транспортных машин) в заторможенном состоянии при неработающем приводе. В зависимости от типа электропривода, установленного на тормозе, применяют следующие обозначения: ТКТ (с электромагнитом переменного тока серии МО); ТКП (с электромагнитом постоянного тока серии МП), ТКГ (с электрогидравлическим толкателем серии ТЭ).
Электромагнит ТКГ состоит из привода и механической части. Основные элементы механической части: подставка, пружин, рычажная система, колодки.

Электромагнитный тормоз устанавливается на механизмах в вертикальном положении (с горизонтальным расположением оси тормозного шкива и основания для крепления тормоза). Механическая часть тормозов переменного и постоянного тока со шкивом одного диаметра — одинаковая. Обозначается буквами ТК и числом, соответствующим диаметру тормозного шкива. При неработающем приводе под действием сжатой пружины рычажная система прижимает колодки к поверхности тормозного шкива. При включении привода рычаги расходятся, освободившись от действия пружины, разводят колодки и растормаживают шкив.

Электромагнитный тормоз

Рисунок 1

Также электромагнитные тормоза применяются для:

-блокировки механизмов и противодействие крутящему моменту, созданному этими механизмами в момент исчезновения напряжения питания (электрическая таль, подъемные краны, складские укладочные машины, транспортные лифты, стреловые краны);
-остановки движущихся механизмов в определенное время или в определенном положении (конвеерные ставы, транспортные пути, намоточные станки, ткацкие станки, задвижки, прессовальные машины, прокатное оборудование);
-сокращения к требуемому минимуму времени выбега при циклической работе (быстроходные станки, станки для дерева и металлов);
-аварийного торможения с целью предотвращения несчастных случаев (эскалатор, мешалки, оборудование действующее в автоматическом цикле);
-применяются везде там, где требуется остановка приводной системы в определенном положении или времени.

Реализации эффекта

Общая схема индукционного торможения заключается в том, что взаимодействие полей индуктора (электромагнит, создающая магнитное поле) и якоря (обмотка, в которой при изменении магнитного потока возникают индуцированные токи) создает механический момент, направленный против вращения ротора (тормозящий его).

Схематическое изображение возможной конструкции индукционного тормоза.

Рисунок 1

Например, рассмотрим конструкцию, изображенную на рисунке 1. При включении тока в обмотке статора появляется магнитный поток, и в массивном вращающемся роторе возникают вихревые токи i. Их возникновение может быть приписано действию сил Лоренца со стороны возникшего магнитного поля на свободные заряды ротора, вращающиеся вместе с ним относительно поля. На вихревые токи со стороны поля действуют силы Ампера, которые создают тормозной момент. Тормоз подобной конструкции применяется в буровых установках (рисунок 2).

Индукционный электромагнитный тормоз, применяемый в буровых установках

Рисунок 2

Так же в режиме торможения могут работать синхронные, асинхронные и постоянного тока электрические машины.
Особенностью таких тормозных систем является то, что тормозное действие полностью отсутствует при нулевой скорости подвижной части тормоза – ротора – относительно статора. Торможение происходит только при наличии относительного движения – «скольжения». Поэтому такие тормоза применяются чаще всего не для полной остановки, а для замедления движения и их тормозной момент можно плавно регулировать.

Ротор гистерезисного тормоза имеет вид, изображенный на рисунке 3. При включении поля статора на вращающийся ротор действует тормозящий вращающий момент, который возникает за счет явления гистерезиса при перемагничивании ротора.

Ротор гистерезисного электромагнитного тормоза.

Обозначения рисунка 3: 1 – вал; 2 – немагнитная втулка; 3 – кольцо из магнитотвердого материала.

Рисунок 3

Выясним физические причины возникновения гистерезисного тормозящего момента. Рассмотрим задачу в системе отсчета, связанной с ротором (рисунок 4). В этой системе отсчета ротор неподвижен, а статор с полем вращаются вокруг него. Итак, допустим, при включении поля оказалось, что ферромагнитное кольцо ротора намагничено в направлении поля статора (рисунок 4-а; если это не так, то переходим сразу к следующей ступени описания). Силы взаимодействия элементарных магнитиков, например М1 и М2, с потоком статора Fэм направлены вдоль этого потока и вращающего момента не создают.

Образование гистерезисного момента

Рисунок 4

При перемещении потока статора в положение Б, в том же направлении будут поворачиваться и элементарные магнитики (рисунок 4-б). Однако вследствие явления гистерезиса магнитики не повернутся на тот же угол, что и поток Ф1, и между ними образуется угол гистерезисного запаздывания. При этом силы Fэм будут иметь тангенциальные составляющие Ft, которые и создадут вращающий гистерезисный момент, действующий на ротор. Этот вращающий момент направлен в ту же сторону, что и вращение статора. Таким образом, он действует в сторону снижения относительной скорости ротора и статора. В системе отсчет связанной со статором ротор тормозится.
Все типы тормозов в процессе работы нагреваются. Теплоту необходимо отводить во избежание повреждения или отказа тормозной системы.

Литература

1. Чиликин М. Г., Сандлер А.С. «Общий курс электропривода»

2. БСЭ, второе издание, Москва, 1957 г.

3. Холодов Ю.А. “Человек в магнитной паутине”, “Знание”, Москва, 1972 г.

4. Путилов К.А. “Курс физики” , “Физматгиз”, Москва, 1964г.

Строй-Техника.ру

Строительные машины и оборудование, справочник

Колодочные тормоза

Категория:

Подъемно-транспортные машины

Колодочные тормоза

Далее: Ленточные тормоза

В подъемно-транспортных машинах находит применение большое количество разнообразных конструкций колодочных тормозов, различающихся в основном по схемам рычажных систем. Обычно они состоят из рычагов и двух колодок, расположенных диаметрально относительно тормозного шкива. Торможение механизма колодочным тормозом происходит в результате создания силы трения между тормозным шкивом, связанным с одним из валов механизма, и тормозной колодой, соединенной посредством рычажной системы с неподвижными элементами конструкции.

Рис. 1. Расчетные схемы тормозов:
а — одноколодочного; б — двухколодочного

Знаки «плюс» или «минус» в уравнении определяются направлением вращения тормозного шкива. На рис. 1 зазор между колодкой и шкивом при наличии сил трения между ними показан условно — для упрощения выявления на схеме действующих сил. При одноколодочном тормозе сила N нажатия колодки на шкив воспринимается валом тормозного шкива и подшипниками вала, вследствие чего увеличиваются размеры вала и подшипников. Поэтому одноколодочные тормоза применяют весьма редко и только в ручных механизмах.

Наиболее широко применяютдвухколодочныетормоза с тормозными колодками, шарнирно связанными с тормозным рычагом. Тормозной момент, создаваемый двухколодочным тормозом, составляется из суммы тормозных моментов, развиваемых каждой тормозной колодкой. Усилия нажатия колодок на шкив определяются из уравнений равновесия тормозных рычагов. Момент от силы трения Nf на плече, равном расстоянию от поверхности трения до оси колодки, стремится повернуть колодку, что приводит к неравномерному распределению давления между накладкой и шкивом по дуге обхвата. При конструировании тормозов стремятся разместить ось вращения колодки как можно ближе к поверхности трения, вследствие чего этот момент обычно относительно невелик и при составлении уравнений равновесия рычагов влиянием этого момента можно пренебречь. Тогда при вращении тормозного шкива по часовой стрелке для рычага находим:

Для получения малогабаритного тормоза, уменьшения мощности его размыкающего устройства (привода) и в то же время получения большого тормозного момента в тормозах подъемно-транспортных машин используют специальные материалы, обладающие повышенными фрикционными качествами. Из фрикционных материалов, выпускаемых отечественной промышленностью, наилучшими свойствами применительно к использованию в тормозах подъемно-транспортных машин обладает вальцованная лента 6КВ-10, «накладки тормозные вальцованные» ТУ 3027—51 Главшинпрома, а также вальцованная лента 8-229-63, обладающая повышенной износоустойчивостью. Вальцованную ленту выпускают толщиной 4—8 и шириной 20—100лш. Длина ленты не ограничивается.

Вальцованная лента имеет высокую износоустойчивость, стабильный коэффициент трения, мало изменяющийся в процессе работы при нагреве тормоза. Она хорошо работает в паре с чугунным или стальным тормозным шкивом, имеющим твердость поверхности трения не ниже НВ250; при более низкой твердости происходит повышенный износ стального тормозного шкива и фрикционного материала. Фрикционный материал обычно крепят к тормозной колодке или ленте латунными или медными заклепками.

Исходя из необходимости предохранения поверхности шкива от чрезмерного износа, головку заклепки располагают от поверхности трения фрикционного материала не менее чем на половину толщины накладки. Центр заклепки располагают от края накладки не менее чем на 15 мм во избежание выкрашивания. Расстояние между заклепками рекомендуется принимать не менее 80—100 мм.

В последнее время в промышленности все больше внедряется более прогрессивный метод соединения накладок с металлическим элементом путем приклеивания термостойкими клеями. Этот способ обеспечивает более полное использование фрикционного материала и повышает износоустойчивость фрикционной пары.

Рис. 2. Крепление фрикционной накладки к тормозной колодке:
1 — колодка; 2 — накладка

Эти значения коэффициента трения являются гарантированными расчетными, ниже которых при нормальных условиях работы действительное значение коэффициента трения не опускается.

Для легкого режима работы рекомендуемые значения давлений можно повышать на 30%. Для тяжелого и весьма тяжелого режимов работы они должны быть снижены на 30%.

Основные фрикционные материалы по результатам их испытаний в различных условиях работы имеют следующие значения допускаемой температуры нагрева, при превышении которой они теряют свои фрикционные качества: вальцованная лента доп = 220° С; тормозная асбестовая лента типа А (пропитка битумом) /доп = 200° С; тормозная асбестовая лента типа Б (пропитка масляная) /доп = 175° С. Превышение допускаемой температуры приводит к нарушению надежности тормозного устройства.

Замыкающая сила Р в современных конструкциях колодочных тормозов создается в большинстве случаев усилием сжатой пружины. Применение специального замыкающего груза, вследствие его значительной инерции, приводящей к увеличению времени замыкания и размыкания тормоза, ограничено некоторыми мало нагруженными тормозными устройствами.

В качестве размыкающего устройства (привода рычажной системы тормоза) используются специальные тормозные электромагниты, электрогидравлические и электромеханические толкатели, включаемые параллельно двигателю механизма. Поэтому размыкание тормоза и освобождение механизма происходит одновременно с включением двигателя. При выключении тока привод тормоза и двигатель механизма выключаются, тормоз под действием замыкающей силы замыкается и производит остановку механизма.

о отечественном подъемно-транспортном машиностроении приме-и RAW ДЛИНН0Х0Д°вые электромагниты постоянного тока типа КМП м (водозащищенного исполнения) и переменного тока типа КМТ,

короткоходовые электромагниты постоянного тока типа МП и ТКП, а также переменного тока типа МО-Б (однофазный магнит).

В тормозах электроталей находят применение электромагниты типа ЭС-1 и МИС. Длинноходовой магнит переменного тока состоит из стального или чугунного корпуса, внутри которого помещаются катушки и Ш-образный подвижный якорь 6. Для присоединения магнита к рычажной системе тормоза на конце штока, соединенного с якорем, предусмотрено отверстие. Подвод тока к катушке магнита производится посредством клеммовой доски, расположенной в выводной коробке.

У магнитов больших размеров (КМТ-6 и КМТ-7) в нижней части корпуса расположен воздушный демпфер, смягчающий удары при включении и выключении магнита. Эти магниты, ранее широко используемые для привода тормозов подъемно-транспортных машин, в настоящее время в новых конструкциях колодочных тормозов не применяются вследствие их недостаточной надежности, но используются еще в тормозах ленточных.

В конструкциях колодочных тормозов применяются главным образом короткоходовые электромагниты, отличающиеся весьма малым ходом якоря по сравнению с длинноходовыми электромагнитами. Они предназначены для установки непосредственно на тормозном рычаге. Короткоходовой электромагнит постоянного тока типа МП состоит из стального корпуса, внутри которого помещена катушка. Внутри катушки перемещается штырь, связанный с якорем, имеющим форму плоского диска. В штыре находится упор, в который упирается шток тормоза. Ход таких магнитов равен 2—4 мм. Короткоходовой электромагнит переменного тока типа МО-Б представляет собой клапанный электромагнит, якорь которого, поворачиваясь на оси, укрепленной в неподвижных щеках, упором надавливает на шток тормоза, производя его размыкание. Катушка электромагнита укреплена на неподвижной части корпуса магнита.

Основными характеристиками тормозных электромагнитов являся тяговое усилие и ход (для магнитов типа КМП, ВМ, КМТ и МП) или момент магнита и угол поворота (для короткоходовых клапанных магнитов типа МО-Б). Ход якоря или угол поворота, приведенные в каталоге на тормозные электромагниты, являются максимально допустимыми величинами, при которых гарантируются указанные тяговые усилия или моменты.

Значения хода якоря или угла поворота даны для определенной величины продолжительности включения. Использовать электромагнит при продолжительности включения, больше номинальной для данной катушки, можно только при соответствующем снижении тягового усилия.

Рис. 3. Длинноходовой тормозной электромагнит переменного тока типа КМТ

Рис. 4. Колодочный тормоз ТКТ-ВНИИПТМАШ, замыкаемый усилием пружины с приводом от короткоходового электромагнита типа МО-Б

Рис. 5. Короткоходовые электромагниты:
а — постоянного тока типа МП; б — переменного тока типа МО-Б

При выборе длинноходовых электромагнитов не следует смешивать тяговое усилие магнита с весом поднимаемого груза, величина которого равна тяговому усилию без веса якоря. Выбор тормозного электромагнита производится на основании числового равенства работы, совершаемой усилием (моментом) магнита на его ходу (угле поворота), произведению рабочего усилия тормоза (усилия нажатия колодки на шкив в колодочном тормозе, натяжения тормозной ленты в ленточном тормозе и т. п.) на величину его хода*.

К недостаткам тормозных электромагнитов следует отнести резкое включение магнита, сопровождающееся ударом якоря о сердечник, и практическую невозможность регулирования скорости движения якоря, вследствие чего не представляется возможным осуществить плавное изменение величины тормозного момента в процессе торможения.

Рис. 6. Электрогидравлический двухштоковый толкатель

Электрогидравлический толкатель — это независимый механизм, состоящий из центробежного насоса, приводимого от электродвигателя малой мощности и поршневой группы, соединяемой с рычажной системой тормоза. На рис. 6 показана одна из конструкций электрогидравлических толкателей при выключенном двигателе и крайнем нижнем положении поршня. При включении тока лопастное колесо центробежного насоса, укрепленного в нижней части цилиндра, начинает вращаться и создает избыточное давление в золотниковой коробке, под влиянием которого золотник поднимается, сжимает пружину и открывает доступ жидкости через золотниковые отверстия в цилиндр под поршнем. При этом происходит перекачивание жидкости из пространства над поршнем в пространство под поршнем, и поршень под влиянием избыточного давления начинает подниматься, преодолевая сопротивление внешней нагрузки. При выключении тока лопастное колесо останавливается, и поршень под действием внешней нагрузки и собственного веса опускается вниз, заставляя жидкость перетекать в пространство над ним. Лопасти рабочего колеса насоса выполнены радиальными, что делает насос, а следовательно, и толкатель независимыми от направления вращения двигателя толкателя.

Двухштоковые толкатели данного типа требуют повышенной точности изготовления и склонны к заклиниванию. Поэтому более современной моделью являются одноштоковые толкатели типа ТГ, выпускаемые отечественной промышленностью. В этом толкателе электродвигатель размещен в нижней части корпуса и погружен в рабочую жидкость — масло АМГ-10, трансформаторное масло или специальную жидкость ПМС-20 и ПГ-271, что обеспечивает лучшие условия охлаждения двигателя и возможность его более интенсивного использования. Регулирование времени подъема спуска поршня толкателя осуществляется винтами, воздействующими на втулку, изменяющую сечения отверстий истечения жидкости.

Электрогидравлические толкатели являются устройством, не чувствительным к механическим перегрузкам: если внешняя нагрузка превышает его подъемную силу, то поршень толкателя остается на месте а насос продолжает работать, создавая нормальное рабочее давление жидкости под поршнем. При этом ток в обмотке двигателя, а также напряжения в элементах толкателя не увеличиваются. Ход штока толкателя можно произвольно ограничить как в сторону подъема, так и в сторону спуска, причем это не вызывает изменение подъемного усилия и дополнительный расход энергии или нагрев обмотки двигателя.

Рис. 7. Электрогидравлический одноштоковый толкатель

Большими достоинствами электрогидравлических толкателей по сравнению с электромагнитами являются плавная работа устройства с большим числом (до 1000) включений в час, высокая износоустойчивость элементов толкателя, простота эксплуатации, резкое уменьшение пусковых токов. Применение регулировочных клапанов позволяет в весьма широких пределах изменять время срабатывания тормоза и время торможения. На время хода поршня толкателя, кроме величины отверстий истечения рабочей жидкости, влияет также и нагрузка на шток толкателя — чем больше внешняя нагрузка, тем больше время подъема и меньше время опускания.

Однако электрогидравлические толкатели имеют также и недостатки. Так, наличие рабочей жидкости в корпусе требует обеспечения хорошего уплотнения и создает неудобства в эксплуатации, особенно при низких температурах. Конструкция толкателя весьма сложная и требует для обеспечения надежной работы высокой точности изготовления, что предопределяет их высокую стоимость.

Рис. 8. Зависимость времени подъема тп и спуска тсп поршня толкателя от внешней нагрузки Р при ходе штока 150 мм

Рис. 9. Колодочный тормоз с электрогидравлическим приводом

Конструкция тормоза с приводом от электрогидравлического толкателя приведена на рис. 9. В обычных конструкциях электрогидравлических толкателей избыточное давление рабочей жидкости не превышает 1 кПсм2 во избежание вспенивания при обратном ходе поршня. Однако имеются конструкции, в которых давление жидкости имеет значительно большую величину (от 7 до 15 am), что позволяет создать малогабаритные устройства, развивающие большие усилия.

Рис. 10. Центробежный толкатель:
а — положение покоя; б — положение при включенном двигателе толкателя

В настоящее время в качестве приводов тормозов все большее применение находят электромеханические толкатели, использующие действие центробежной силы вращающихся масс для размыкания тормоза. Эти толкатели могут работать в любом положении в пространстве и так как они не имеют рабочей жидкости, то являются независимыми от температуры окружающей среды. Эксплуатация подтвердила их достаточно высокую надежность и долговечность, соответствие их рабочих характеристик, предъявляемым к ним требованиям.

Наиболее распространенной конструкцией электромеханического таля являются рычажные толкатели. Такой толкатель из цилиндра, внутри которого расположен вал с грузами, С купленными к нему на шарнирных рычагах. Вал соединен с валом электродвигателя, установленного на крышке толкателя.

Рис. 11. Расчетная схема колодочного тормоза с пружинным замыканием

Электромеханические толкатели, так же как и электрогидравлические, нечувствительны к механическим перегрузкам. Так, если внешняя нагрузка превышает подъемную силу толкателя, то шток его остается в крайнем нижнем положении, а двигатель продолжает работать, создавая нормальное рабочее усилие на штоке. При этом не образуются ни повышенные токи в двигателе, ни повышенные напряжения в элементах толкателя. Ход его можно ограничить произвольно как в сторону подъема, так и в сторону спуска без изменения величины подъемного усилия.

Реклама:

Читать далее: Ленточные тормоза

Категория: — Подъемно-транспортные машины

Добавить комментарий

Закрыть меню