俗称刹车、闸。分为行车制动器(脚刹)和驻车制动器(手刹)两种。在行车
过程中,一般都采用行车制动(脚刹),便于在前进的过程中减速停车,不单是使汽车保持不动。若行车制动失灵时才采用驻车制动。当车停稳后,就要使用驻车制
动(手刹),防止车辆前滑和后溜。停车后一般除使用驻车制动外,上坡要将档位挂在一档(防止后溜),下坡要将档位挂在倒档(防止前滑)。
使机械 运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动力矩。制动力矩是设计、选用制动器的依据,其大小由机械的型式和工作要求决定。制动器上所用摩擦材料(制动 件)的性能直接影响制动过程,而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。摩擦材料分金属和非金属两 类。前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等,后者有皮革、橡胶、木材和石棉等。
制动系统的一般工作原理是,利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。
一 个以内圆面为工作表面的金属制动鼓固定在车轮轮毂上,随车轮一同旋转。在固定不动的制动底板上,有两个支承销,支承着两个弧形制动蹄的下端。制动蹄的外圆 面上装有摩擦片。制动底板上还装有液压制动轮缸,用油管与装在车架上的液压制动主缸相连通。主缸中的活塞可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。
1.故障机理电感线圈是电磁制动器最主要的元件,也是绝大多数故障产生的根源。电感线圈的重要特征就是在电路通断瞬间,尤其是断开瞬间会产生强大的 感应电动势。这种电动势通常是正常工作电压的几倍至几百倍。如此高的冲击电压对电磁制动器本身损害极大,对后续设备也有很大影响。
一个电感线圈,除具有一定的电感量L外,还有导线电阻R、铁心损耗以及线圈匝间和层间的电容等参数。实际的电感线圈的等效电路用R与L串联,用R上 的损耗表示实际电感线圈的一切损耗;用一个等效电容C并联在电感线圈两端,表示线圈匝间和层间电容及其他分布电容,这样组成实际电感线圈的等效电路。
当接点断开电感电路时,从理论上讲,电感中电流突然中断,电感两端会产生反电动势,由于这时电流变化率极大,故电感两端将产生趋于无限大的反向电压 (实际上不可能无限大)。假设稳态时电感线圈中存储的磁场能量为W,当触点刚分开时电感中的磁场要继续维持电流I的导通,这时I向C充电,当超过击穿电压 时产生电弧,电弧使电流保持导通状态。当电弧被拉开到一定距离而熄灭时,触点断开。此时,电感线圈产生的自感电势将继续维持电流的导通,形成RLC串联振 荡电路。若此电压小于触点间隙的击穿电压,电容C被继续充电,电容两端亦即线圈两端便建立起越来越高的尖峰电压,直到高于正在断开的触点间隙击穿电压时, 触点间隙再被击穿,于是原来充电的电容C又通过电弧向直流母线反向充电。
随着触点间隙的继续增大,又一次断弧并再次重复上述充放电过程,放电电压逐次升高,电容C的电压最高可达上万伏。其脉冲功率足以损坏半导体器件,并且由于其中含有丰富的谐波分量,会干扰控制系统引起误操作。
外部环境也是电磁制动器发生故障的重要因素。对于电感线圈,绝缘材料的选择与防短路是关键,短路通常是绝缘损坏的结果。电感线圈的绝缘寿命试验表 明,振动对电磁制动器寿命的影响并不大,潮湿也不是主要影响因素(潮湿会缓慢改变绕组间的电阻率,从而缩短电磁制动器的寿命),而热循环是降低寿命期望值 最主要的原因。
电感线圈失效模式及结果:
(1)振动影响:敏感性丧失、零件和引线断裂。
(2)冲击影响:引线断裂、敏感性丧失。
(3)温度影响:翘曲、熔化、不稳定、介质特性变化。
(4)湿度影响:电解、腐蚀。
(5)盐雾影响:腐蚀、电解。
2.常见故障及其排除工程机械电磁制动器常见故障的原因和排除方法见附表。