焦作市欢喜机械设备有限公司
集制动器产品研制、开发、制造、服务型企业
Jiaozuo Huanxi Machinery Equipment Co., Ltd
Enterprise integrating brake product research, development, manufacturing and service.
生产的各种系列制动器,
主要用于起重、运输、冶金、矿山、港口、建筑等机械驱动装置的机械制动
Various series of brakes produced
Mechanical braking of mechanical drive.

拥有高级工程师6人,中级工程技术人员32,技术人员60人
可为用户提供国标产品和非国标产品的设计和制造。
设备先进,拥有专业生产设备80余台
年生产各类制动器、推动器、电磁铁四万余台。

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YW系列气动鼓式制动器的气缸内径怎么选

2026-01-20   来自:欢喜机械   人气:

核心差异与核心理念

首要目的不同:

停车制动: 在断电、断气时,可靠地抱住机构(如卷筒、电机轴),防止重物下滑或机构移动。

紧急制动: 在故障时快速响应,安全停车。

车辆: 以减速为目的,追求平顺、可控的制动。

工业: 以安全保持/安全停止为目的。主要用于:

结论: 工业制动器选型的第一原则是“绝对可靠”,对制动力矩的安全余量要求极高。

工作制与工况更严苛:

频繁启停: 港口机械、冶金吊车启停次数远高于汽车。

环境恶劣: 高粉尘、高温、高湿度、盐雾(港口)常见。

负载变化大: 起重载荷从空载到额定载荷甚至试验载荷(如1.25倍静载)变化。

工业领域气缸内径选型步骤

第一步:确定所需的最大制动力矩(这是选型的基础)

这是最关键的计算,必须根据您的具体应用来。主要考虑以下两种力矩中的较大者:

静制动力矩(保持力矩):

T_hold: 所需静制动力矩 (Nm)

K: 安全系数。这是工业制动器的灵魂!绝对不能为1。

M: 需要被制动的最大负载质量 (kg)(如起升机构为最大吊重+吊具,运行机构为总质量)

g: 重力加速度 (9.8 m/s²)

R: 卷筒半径或车轮半径 (m)

i: 传动系统的总减速比

通用起重机: 通常 ≥ 1.75

冶金、铸造等危险工况: 常取 2.0 ~ 2.5 甚至更高

(必须参考 GB/T 3811《起重机设计规范》或行业特定标准)

用于计算: 在断电/断气状态下,制动器需要产生的、能够静态保持住负载的力矩。

计算公式(简化): T_hold = K * M * g * R / i

动制动力矩(减速力矩):

用于计算: 在紧急制动时,需要在规定时间内将运动机构停下来所需的力矩。它除了克服静力矩,还需提供使机构减速的惯性力矩。

计算公式更复杂,涉及转动惯量、减速时间等。

对于大多数以安全保持为目的的场合(如起升机构),通常以“静制动力矩 × 安全系数”作为选型依据。

第二步:根据力矩和气压,初选气缸内径

确定工作气压 (P)

工业气路系统的标准压力通常为 0.5 - 0.8 MPa。

选型时,应以系统最低稳定工作气压作为计算基准,而不是额定气压,以确保在最不利情况下仍可靠制动。

例如,系统额定0.7MPa,但考虑到管路损耗,制动器入口处可能长期只有0.6MPa,则应取 P = 0.6 MPa 进行计算。

利用“制动力矩—压力”曲线选型:

这是最标准、最可靠的方法。向YW系列制动器的工业供应商索要工业制动器选型手册。

手册中会提供不同型号(对应不同制动鼓/盘径、摩擦片面积)和不同气缸内径(D)下的 “制动力矩—气源压力”关系曲线或表格。

选型方法: 在曲线上,找到你计算出的所需最大制动力矩(T_required),对应你所用的最低工作气压(P_min),选择在该点上方最近的曲线所对应的气缸内径。

必须确保: 在最低工作气压下,制动器能提供的最小制动力矩 > 所需制动力矩。

第三步:关键匹配与校核(工业领域特别关注)

工作方式(常闭 vs. 常开):

常闭式: 靠弹簧力制动,通气松开。这是安全制动的绝对主流。气缸内径和弹簧组共同决定了松闸气压和制动力矩。选型时必须确认在指定气压下能完全克服弹簧力实现松闸。

常开式: 靠气压力制动,断气松开。用于需要主动制动的场合。选择时需确认气压产生的制动力足够。

您提到的YW系列在工业上多为常闭式。

安装方式与散热:

安装位置: 是安装在电机尾部、减速箱高速轴还是低速大轴上?不同位置所需制动力矩相差极大(与减速比成反比)。

散热能力: 冶金、港口频繁使用,制动发热大。如果制动功(每次制动产生的热量)很大,可能需要选择带散热筋的制动盘/鼓型号,或甚至需要计算热负荷,防止热衰退。

动作特性匹配:

响应时间: 工业控制系统对制动器“松闸-上闸”的响应时间有要求。气缸容积越大,充排气时间越长。在需要快速响应的场合(如高速抓斗),需要在满足力矩的前提下,不宜选择过大的冗余缸径。

控制方式: 是直接气控,还是通过电磁阀、失电制动模块控制?这关系到排气通路设计,影响上闸速度。

环境适应性:

防护等级: 港口、冶金环境多粉尘、潮湿。气缸部分是否需要更高的IP防护等级(如IP65)

耐温性: 周围环境温度或制动产生的热辐射是否会影响气缸密封件?需确认密封件材质(如耐高温橡胶)。

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