2025-11-27 来自：欢喜机械 人气：
核心原理是：通过一个稳定、可调的力来推动制动瓦块，并确保制动瓦块与制动轮/盘之间的摩擦系数和接触状态稳定，从而获得恒定的制动力矩。
一、 如何保持“制动力矩”恒定
制动力矩（M）的计算公式可以简化为： M = F × μ × R
M: 制动力矩
F: 制动瓦块施加在制动轮上的正压力
μ: 制动瓦块与制动轮之间的摩擦系数
R: 制动作用半径（制动轮的半径）
要保持 M 恒定，就必须控制好 F 和 μ。
1. 保持正压力 (F) 恒定
这是最关键也是最可控的一环。工业制动器通常通过以下方式提供和保持稳定的正压力：
弹簧加压制动：
原理： 这是最常用、最可靠的方式。利用弹簧力来夹紧制动盘/轮，提供制动力。需要释放时，使用液压或气压来压缩弹簧。
优势： 失效安全。即使突然断电或失去动力，弹簧力也能确保制动器安全制动。弹簧的性能非常稳定，受外界因素（如温度）影响小，能提供长期恒定的正压力。
液压或气压伺服控制：
原理： 通过精密的比例阀或伺服阀，精确控制进入制动缸的油压或气压。系统压力传感器构成闭环控制，实时调整压力以维持设定值。
优势： 可以实现无级、精确的力矩控制。对于需要精确张力控制的应用（如卷扬机、矿山提升机），这是必须的。
电液推杆/电动推杆：
原理： 通过电机驱动推杆，产生推力。通过控制电机的电流或位置来精确控制推力。
优势： 控制精确，易于与自动化系统集成。
2. 稳定摩擦系数 (μ)
摩擦系数是一个变量，容易受外界影响，是导致制动力矩波动的主要原因。稳定摩擦系数的措施包括：
选择合适的摩擦材料：
根据应用场景（如温度、湿度、有无油污）选择专用的制动衬垫材料（如石棉基、半金属、烧结金属、有机材料等），确保其在不同工况下摩擦系数变化小。
控制工作温度：
高温是摩擦系数热衰退的主要原因。
措施： 使用散热性能好的制动轮/盘（如带散热筋）、强制风冷、水冷，或在极端情况下使用非金属复合摩擦材料。
保持摩擦表面清洁干燥：
油、水和灰尘会严重改变摩擦系数。
措施： 安装防护罩，定期清洁制动轮和制动瓦块。使用防水、防油型制动器。
二、 如何保持“制动瓦块”状态恒定
制动瓦块是直接执行部件，其状态直接影响制动力矩。
1. 保持稳定的接触和压力分布
自动间隙调整功能：
原理： 制动瓦块会随着使用而磨损，导致制动间隙（气隙）增大。这会延迟制动响应，并因为推杆行程变长而可能影响实际压力。
措施： 现代制动器都配有自动间隙调整器。当磨损达到预定值时，它会自动补偿间隙，确保每次制动时瓦块的初始位置和最终压紧力保持一致。
铰接与浮动设计：
原理： 制动瓦块通常通过球面铰接或浮动支撑安装在制动臂上。这确保了瓦块能与制动轮表面实现均匀、全面的贴合，避免偏磨和局部高压，保证压力分布稳定。
2. 维持瓦块本身的性能
定期检查与更换：
即使有自动间隙调整，也必须定期检查瓦块的剩余厚度。磨损到极限时必须成对更换，以确保两侧制动力矩均衡。
避免瓦块“硬化”或“釉化”：
长期高温或不当使用会使摩擦材料表面发生化学变化，形成一层光滑坚硬的釉面，极大降低摩擦系数。
措施： 按照规范使用，避免长时间连续拖闸。如果发生釉化，需要用砂纸打磨瓦块表面恢复粗糙度，或直接更换。
一个能保持恒定制动力矩的现代工业制动系统，通常是以下技术的结合：
动力源： 以弹簧作为恒定力的核心来源，或采用闭环控制的液压/电动系统。
间隙管理： 配备自动间隙调整器，补偿磨损。
材料科学： 选用高性能、稳定的摩擦材料。
热管理： 通过设计（散热片）或外部系统（风冷/水冷）控制工作温度。
维护制度： 定期检查、清洁和更换制动瓦块，确保其处于良好状态。
