Схема, устройство, работа и регулировка стопорного тормоза двухколодочного, постоянно замкнутого пружиной, с электромагнитным или электрогидравлическим размыканием. Основы расчёта.

 

Механизм подъема груза крана должен быть снабжен тормозом для остановки перемещаемого груза (крюковой подвески) и удержания ее на весу, а механизмы передвижения крана (грузовой тележки) — для остановки крана (тележки) на определенной длине тормозного пути и удержания в покое.

По конструкции тормоза разделяют на: колодочные, рабочим элементом которых являются колодки, взаимодействующие с наружной цилиндрической поверхностью тормозного шкива и создающие на нем тормозной момент; ленточные — с рабочим элементом в виде гибкой ленты, взаимодействующие с тормозным шкивом; дисковые — с рабочим элементом в виде диска и сегментных колодок и конические — с рабочим элементом в виде конуса.

Наибольшее распространение в грузоподъемных кранах получили двухколодочные тормоза. Шкив закреплен на валу механизма, а колодки расположены диаметрально в его плоскости. Такое расположение колодок уравновешивает силы их прижатия к шкиву и не создает изгибающего вал момента.

По принципу действия тормоза разделяют на автоматические и управляемые, а по характеру приложения тормозной силы — на нормально открытые (у которых колодки в обычном состоянии отведены от шкива), закрываемые при включении привода; нормально закрытые (у которых колодки в обычном состоянии прижаты к шкиву), открываемые при выключении привода механизма крана, и комбинированные, которые в нормальных условиях работают как нормально открытые, а в аварийной ситуации — как нормально закрытые.

Согласно требованиям Правил по кранам механизмы подъема груза кранов оборудуют нормально закрытыми тормозами, а другие механизмы — нормально закрытыми и комбинированными.

Нормально закрытый двухколодочный тормоз состоит из двух кованых рычагов с шарнирно закрепленными на них тормозными колодками (рис. сечение В — В). В свою очередь рычаги шарнирно закреплены на основании (сечение Л —Л). Закрывание тормоза (затормаживание шкива) производит силовая главная спиральная сжатая пружина, установленная на штоке в скобе и воздействующая на его рычажную систему. При этом левый конец пружины под действием внутренней силы сжатия давит на скобу, шарнирно связанную с рычагом, и прижимает колодку к шкиву. Правый конец пружины через шайбу и гайки толкает шток вправо. При этом правый конец штока свободно проходит через втулку (сечение Б—Б), а левый его конец через гайку воздействует на рычаг и прижимает колодку к шкиву. Очевидно, что если обе тормозные колодки прижаты к шкиву, то тормоз в это время закрыт (механизм заторможен). Рычаги тормоза соединены с основанием и замыкающим элементом шарнирно при помощи втулок, зафиксированных стопорными планками, и образуют шарнирный четырехзвенник. С целью исключения изнашивания верхних частей колодок при трении о вращающийся шкив (при открытом тормозе) на рычагах установлены штыревые пружинные фиксаторы (сечение Г — Г). Пружина предназначена для разведения рычагов при открывании тормоза, а регулировочный болт обеспечивает равный отход колодок от шкива.

Очевидно, что закрывание такого тормоза механическим усилием силовой сжатой пружины обеспечивает простоту конструкции, удобство управления и, главное, надежную работу тормоза, так как при использовании какого-либо другого вида привода (электрического, гидравлического и др.) в случае перерыва подачи энергии (отключение, обрыв кабеля, нарушение герметичности и т. д.) тормоз будет открыт (механизм расторможен) и возникнет аварийная ситуация.

Рис. Двухколодочный нормально закрытый тормоз ТКТ

Для открывания нормально закрытого двухколодочного тормоза применяют различные специальные устройства с электро- и гидроприводом, воздействующие на его рычажную систему в обратном направлении. В качестве размыкающих устройств применяют специальные тормозные электромагниты или электрогидравлические толкатели, включаемые в цепь управления параллельно двигателю механизма крана. При этом одновременно с включением механизма происходит открывание тормоза, а при выключении механизма (оператором или по причине отказа) силовая пружина замыкает тормоз и затормаживает механизм.

Описанная выше конструкция двухколодочного тормоза предназначена для работы с тормозным электромагнитом. В отличие от него тормоз, работающий по тому же принципу, но в паре с электрогидравлическим толкателем, имеет аналогичную конструкцию. Силовая пружина, надетая на шток, верхним концом уперта в кронштейн, закрепленный на правом рычаге, а нижним через шайбу и регулировочные гайки воздействует на шток. Шток связан с двуплечим рычагом, шарнирно закрепленным на правом рычаге тормоза. Короткое плечо двуплечего рычага через тягу с регулировочными гайками связано с левым рычагом тормоза, а длинное плечо — со штоком электротолкателя. Под действием силовой пружины шток поворачивает двуплечий рычаг по часовой стрелке и закрывает тормоз.

Тормозные шкивы обычно изготовляют из стали 35СГ с твердостью поверхности НВ 420 или стали 65Г и 65ГЛ с твердостью не менее НВ 350. Для механизмов передвижения и поворота допускается применение шкивов из чугуна СЧ 28. В качестве тормозного шкива часто используют одну из соединительных полумуфт: любую — в случае применения муфты МЗ или только ведомую — для муфты МУВП (для обеспечения надежной кинематической связи между рабочим органом и тормозным шкивом).