Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Промышленные тормоза — стопорные устройства, которыми приводы грузоподъёмных машин, конвейеров, металлургического и горнодобывающего оборудования остановлены и удержаны при отключённом двигателе. В подъёмно-транспортных машинах применяются преимущественно колодочные и дисковые тормоза нормально-замкнутого типа: торможение обеспечивается силой сжатой пружины, а растормаживание — внешним приводом (электромагнитом или электрогидравлическим толкателем). Такая схема даёт автоматическое срабатывание при пропадании питания и считается обязательной для механизмов подъёма груза по федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности.
В приводе грузоподъёмной машины тормоз выполняет три функции: останавливает движущиеся массы при отключении двигателя, удерживает груз или подвижную часть в неподвижном положении при простое, гасит кинетическую энергию инерционных масс при штатных и аварийных остановах. По требованиям ГОСТ 33166.1 (соответствует ISO 10972-1) и федеральных норм и правил в области промышленной безопасности механизм подъёма груза и изменения вылета стрелы должен быть оборудован тормозом нормально-замкнутого типа, автоматически срабатывающим при пропадании напряжения и имеющим неразмыкаемую кинематическую связь с барабаном. Для механизмов металлургических кранов, транспортирующих расплавленный или раскалённый металл, а также кранов, перемещающих радиоактивные, ядовитые или взрывчатые вещества, нормами установлено наличие двух тормозов, действующих независимо друг от друга.
Нормально-замкнутый тормоз закрывается пружиной — то есть автоматически тормозит при пропадании питания. Это обязательное требование для механизмов подъёма груза по ФНП.
По геометрии рабочего органа и характеру контакта тормоза делятся на несколько групп. В отечественной практике подъёмно-транспортных машин ведущее положение занимают колодочные и дисковые конструкции.
По состоянию в исходном положении тормоза делятся на нормально-замкнутые (закрыты пружиной, открываются приводом) и нормально-открытые (закрываются принудительно при срабатывании). В подъёмно-транспортных машинах в подавляющем большинстве применяют нормально-замкнутые: они гарантируют торможение при пропадании питания.
Двухколодочный тормоз — наиболее распространённое решение для крановых механизмов. Две колодки с фрикционными накладками шарнирно установлены на рычагах и охватывают тормозной шкив, расположенный, как правило, на быстроходном валу редуктора. Пружина через рычажную систему сводит колодки на шкив — создаётся тормозной момент. При подаче питания на привод растормаживания шток вытягивает рычаги, колодки расходятся, шкив свободен.
В отечественной практике колодочные тормоза для подъёмно-транспортных машин маркируются по диаметру тормозного шкива и типу привода растормаживания.
В типовых условных обозначениях указывают тип привода, диаметр тормозного шкива (мм), климатическое исполнение и категорию размещения по ГОСТ 15150. Структура имени тормоза — например, «ТКГ-200» — раскрывается как «тормоз колодочный с электрогидротолкателем под шкив диаметром 200 мм».
Для механизмов с высокой частотой включений и тяжёлыми режимами (4М–6М по ГОСТ 25835 / ИСО 4301-1) предпочтительно применять тормоза ТКГ и ТКП; для лёгких режимов (1М–3М) допустимо применение ТКТ с электромагнитом переменного тока.
Дисковый тормоз состоит из тормозного диска, закреплённого на валу машины, и одного или нескольких суппортов с фрикционными накладками. В нормально-замкнутой конструкции пружина прижимает поршни к накладкам с двух сторон диска; растормаживание — гидравлическое, пневматическое или электромагнитное.
Преимущества дисковых тормозов перед колодочными:
Дисковые тормоза применяют на современных грузоподъёмных машинах, в лифтах и электроталях, на главных приводах ветрогенераторов, в шахтных подъёмных машинах, на металлорежущих станках, прокатных станах и других тяжёлых приводах. В шахтных подъёмных установках по требованиям промышленной безопасности применяют, как правило, систему из двух независимых дисковых тормозов с гидравлическим управлением.
Базовая расчётная величина — тормозной момент Mт, который должен превышать статический момент от груза на тормозном валу с учётом нормируемого коэффициента запаса.
Mт
Mт = kт · Mс
где Mт — тормозной момент тормоза, Н·м; kт — коэффициент запаса торможения; Mс — статический момент на тормозном валу от веса груза, грузозахватного органа и элементов жёсткого подвеса, Н·м.
kт
Mс
Статический момент на быстроходном валу при опускании груза: Mс = (Q · g · Dб) / (2 · i · η · u), где Q — масса груза с грузозахватным органом, кг; g — 9,81 м/с²; Dб — диаметр барабана, м; i — кратность полиспаста; u — передаточное число от тормозного вала к барабану; η — общий КПД механизма.
Mс = (Q · g · Dб) / (2 · i · η · u)
Q
g
Dб
i
u
η
Минимальные значения коэффициента запаса торможения для механизмов подъёма груза и изменения вылета установлены ГОСТ 33166.1 (соответствует ISO 10972-1) и подтверждены федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности (ФНП в области ПБ на ОПО с подъёмными сооружениями).
Для металлургических кранов (колодцевых, стрипперных, клещевых и т. п.), предназначенных для транспортировки расплавленного или раскалённого металла, а также кранов, предназначенных для перемещения радиоактивных, ядовитых и взрывчатых веществ, обязательны два тормоза на механизме подъёма груза и изменения вылета, действующих независимо друг от друга.
При выборе по справочнику или каталогу также учитывают группу классификации (режима) работы механизма по ГОСТ 25835 (соответствует ISO 4301-1: группы М1–М8) — рекомендованные значения коэффициента запаса при выборе крупности тормоза могут превышать минимальные нормативные.
Тормоз механизма передвижения крана, работающего на открытом воздухе и не имеющего противоугонных устройств, должен удерживать кран без груза в неподвижном положении при коэффициенте запаса торможения не менее 1,2 и при действии ветра на кран в нерабочем состоянии по нормам ветровой нагрузки.
Условие. Механизм подъёма мостового крана грузоподъёмностью Q = 5 000 кг (вес груза с захватом). Барабан диаметром Dб = 0,40 м, кратность полиспаста i = 2, передаточное число редуктора u = 40, общий КПД механизма η = 0,85. Тормоз — один, на быстроходном (тормозном) валу. Коэффициент запаса торможения kт = 1,5 (по ФНП для одного тормоза механизма подъёма).
1. Усилие на канате при опускании: Fканата = Q · g / i = 5000 · 9,81 / 2 = 24 525 Н.
2. Момент на барабане: Mб = Fканата · Dб/2 = 24 525 · 0,20 = 4 905 Н·м.
3. Статический момент на быстроходном (тормозном) валу при опускании груза: Mс = Mб · η / u = 4 905 · 0,85 / 40 ≈ 104,2 Н·м. (При опускании груза КПД работает «в обратную сторону» — потери идут в сторону уменьшения момента, который должен удерживаться на тормозном валу).
4. Требуемый тормозной момент: Mт = kт · Mс = 1,5 · 104,2 ≈ 156 Н·м.
5. Выбор тормоза. По каталогу подбирают типоразмер колодочного тормоза с номинальным тормозным моментом не ниже расчётного. Для расчётного значения ≈ 160 Н·м подойдут малые типоразмеры серии ТКГ или ТКТ; окончательно выбирают по фактической частоте включений, режиму работы (группа классификации) и характеристикам толкателя/электромагнита, с учётом запаса по моменту 10–25 % сверх расчётного.
Накладка — расходная деталь тормоза. От её материала зависят коэффициент трения, температурная стойкость, износ, шум и пыление. Для большинства промышленных тормозов применяют безасбестовые композиции на основе модифицированных смол с минеральными и металлическими наполнителями. По исполнению накладки делятся на штампованные, формованные, тканые (с проволокой) и спечённые металлокерамические.
Современные накладки для промышленных применений выпускаются безасбестовыми. Тормозной шкив или диск изготавливают из чугуна или стали с обработанной рабочей поверхностью; материал контртела учитывают при подборе пары трения, поскольку коэффициент трения и интенсивность изнашивания у разных пар существенно различаются.
Тормоз — устройство периодической регулировки. Износ накладок ведёт к росту хода штока привода и снижению фактического тормозного момента; при выработке предельного хода толкателя растормаживание начинает работать с задержкой или становится неполным.
Периодические испытания тормоза с грузом и проверка коэффициента запаса торможения — обязательная часть технического освидетельствования подъёмного сооружения. Объём и периодичность установлены ФНП в области промышленной безопасности и эксплуатационной документацией на кран.
В нормально-замкнутом исполнении тормоз закрывается силой сжатой пружины: в колодочном — пружина через рычаги прижимает колодки к тормозному шкиву; в дисковом — пружина двигает поршни с фрикционными накладками к диску. Растормаживание происходит при подаче питания на привод: электромагнит или электрогидравлический толкатель сжимает пружину и разводит фрикционные элементы. При пропадании питания тормоз автоматически закрывается — это требование ФНП для механизмов подъёма груза.
Колодочный: две колодки охватывают шкив снаружи, конструкция простая и проверенная, но теплоотвод хуже, чувствителен к замасливанию шкива. Дисковый: накладки зажимают диск с двух сторон, лучше теплоотвод за счёт открытой геометрии, стабильный момент при разогреве, меньше габариты, удобнее замена накладок. Дисковые активно вытесняют колодочные в новых проектах, особенно в тяжёлых режимах и на шахтных подъёмных машинах.
Это конструкция, в которой пружина удерживает тормоз в закрытом (тормозящем) состоянии в отсутствие сигнала на растормаживание. Открытие происходит только при подаче питания на привод. При отказе питания, обрыве кабеля или аварийной остановке тормоз срабатывает автоматически, удерживая груз. Для подъёмных сооружений нормально-замкнутый принцип обязателен.
Все три — колодочные двухколодочные тормоза с пружинным замыканием, различаются приводом растормаживания. ТКТ — с короткоходовым электромагнитом переменного тока серии МО, простой и быстрый, но шумный, ограничен по частоте включений. ТКП — с электромагнитом постоянного тока серии МП, плавнее, выше ресурс, требует выпрямителя. ТКГ — с электрогидравлическим толкателем серии ТЭ, плавное срабатывание без удара, высокая частота включений, подходит для тяжёлых режимов. Цифра в обозначении — диаметр тормозного шкива в миллиметрах.
Тормозной момент рассчитывают как произведение статического момента на тормозном валу и коэффициента запаса торможения: Mт = kт · Mс. Статический момент определяется весом груза, диаметром барабана, кратностью полиспаста, передаточным числом и КПД механизма. Коэффициент запаса берётся по ФНП в зависимости от числа и схемы тормозов на механизме.
По ФНП в области промышленной безопасности на подъёмных сооружениях: один тормоз механизма подъёма груза или стрелы — не менее 1,5. При двух тормозах, накладываемых последовательно автоматически: первый — не менее 1,1, второй — не менее 1,25. При двух одновременно включаемых тормозах на одном приводе — каждый не менее 1,25. При двух приводах и двух тормозах на каждом — каждый не менее 1,1. Для тормоза механизма передвижения крана, работающего на открытом воздухе без противоугонных устройств — не менее 1,2 (удержание без груза при ветре).
Два независимых тормоза обязательны на механизмах подъёма груза и изменения вылета металлургических кранов (колодцевых, стрипперных, клещевых и т. п.), предназначенных для транспортировки расплавленного или раскалённого металла, а также кранов, перемещающих радиоактивные, ядовитые и взрывчатые вещества. На остальных механизмах два тормоза применяют по решению проектировщика при повышенных требованиях к безопасности, для снижения динамических нагрузок или при больших грузоподъёмностях; в этом случае допускается последовательное автоматическое наложение с пониженными коэффициентами запаса у каждого тормоза.
Современные накладки безасбестовые. По исполнению — формованные на смоляной связке с минеральными и металлическими наполнителями (общее назначение), тканые (вальцованные) с проволочной арматурой (тяжёлые режимы), спечённые металлокерамические (тяжёлые режимы, высокие температуры). Контртело — чугунный или стальной шкив (диск) с обработанной рабочей поверхностью.
По мере выработки хода штока привода и износа накладок — конкретные интервалы устанавливает руководство по эксплуатации. Стандартный объём работ: восстановление равномерного зазора между колодками и шкивом, нормального хода штока толкателя или якоря электромагнита, проверка усилия пружины и состояния шарниров. Параллельно контролируется уровень масла в электрогидротолкателе и износ накладок и шкива. Тормоз проверяется при каждом техническом освидетельствовании подъёмного сооружения.
Основные причины: износ или замасливание накладок и шкива; выход из строя или ослабление пружины; перегрузка крана сверх паспортной грузоподъёмности; неправильная регулировка усилия пружины и хода штока; перегрев фрикционной пары при чрезмерной частоте включений. Категорически не рекомендуется компенсировать «потравливание» только увеличением усилия пружины — необходима полная дефектация и устранение причины.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.