TTCMCA 0019-2022 电力液压双锥面制动器技术规范

ICS:21.120.20J19CMCA中国机械通用零部件工业协会团体标准T/TCMCA0019-2022电力液压双锥面制动器 技术规范Electro-hydraulicdoubleconebrake—Technicalspecifications2022-12-28发布 2023-02-01实施中国机械通用零部件工业协会发布T/TCMCA0019-2022目 次前言 Ⅱ引言 Ⅲ范围 1规范性引用文件 1术语和定义 2型式、基本参数和安装尺寸 3技术要求 5工作及环境条件 5结构及功能要求 5性能要求 6重要零部件 7表面涂装及防腐要求 8试验方法 8部件功能试验 8制动器性能试验 9表面涂装及耐蚀性能检验 11重要零部件的试验 11型式试验 111标志、包装、运输与贮存 118.1标志 118.2包装 118.3运输与贮存 12附录A(资料性)制动器安装及调试 13安装前检查 13制动器安装 13制动器调试 13IT/TCMCA0019-2022前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由中国机械通用零部件工业协会提出并归口。本文件起草单位：四川劲兴制动科技有限公司、江苏省特种设备安全监督检验研究院、中冶赛迪技术研究中心有限公司。本文件主要起草人：周兴、王松雷、李轲、于聪聪、兰军、周伟。IIT/TCMCA0019-2022引 言本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及到第4章、第5章、第6章的与双锥面制动器和自动补偿装置相关的专利的使用。本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。该专利持有人已向本文件的发布机构保证，他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下，就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可以通过以下联系方式获得：专利持有人姓名：四川劲兴制动科技有限公司。地址：四川省德阳市广汉市经济开发区高雄路西段。请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。ⅢT/TCMCA0019-2022电力液压双锥面制动器 技术规范范围本文件给出了电力液压双锥面制动器的术语和定义、型式、基本参数和安装尺寸、技术要求、试验方法、型式试验和标志、包装、运输与贮存等技术内容。本文件适用于以电力液压推动器（以下简称推动器）为驱动装置的双锥面制动器。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191 包装储运图示标志GB755 旋转电机定额和性能GB/T1184—1996 形状和位置公差未注公差值GB/T1239.2—2009 冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件第2部分：压缩弹簧GB6067.1—2010 起重机械安全规程第1部分：总则GB/T6461—2002 GB/T8923.1—2011 1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级GB/T9286—2021 色清和清漆划格试验GB/T10125 人造气氛腐蚀试验盐雾试GB/T11834 工农业机械用摩擦片GB/T13306 标牌GB/T13384 机电产品包装通用技术条件GB/T13452.2 色清和清漆漆膜厚度的测定GB/T19292.1—2018 1部分：分类、测定和评估GB/T23934 热卷圆柱螺旋压缩弹簧技术条件GB/T23935 圆柱螺旋弹簧设计计算GB/T26665 制动器术语JB/T7019—2013 工业制动器制动轮和制动盘JB/T7021—2006 鼓式制动器连接尺寸1T/TCMCA0019-2022JB/T10603 电力液压推动器TSGQ7002—2019 起重机械型式试验规则术语和定义GB/T26665界定的及以下术语和定义适用于本文件。双锥面制动器 doubleconebrake采用制动瓦总成制动覆面的截面呈“V”字型对称的两圆锥面作为摩擦副接触面，并通过制动臂沿两圆锥面的径向施加与制动轮间的作用力，从而产生制动力矩的制动器。双锥面制动轮公称直径nominaldiameterofthedoubleconebrakedrum为满足双锥面制动器相关结构尺寸、受力和运动参数的系列设计要求，而设定的与双锥面制动器相匹配的双锥面制动轮的基准直径。制动器释放brakereleasing制动器制动瓦总成制动覆面与制动轮摩擦表面脱离接触，消除了制动力矩。制动器闭合brakesetting制动器制动瓦总成制动覆面与制动轮摩擦表面贴合，产生了制动力矩。制动弹簧工作力applyingforcebythebrake-spring产生制动力或制动力矩的弹簧力。额定制动弹簧工作力 ratedapplyingforcebythebrake-spring产生额定制动力或额定制动力矩的弹簧力的值。等退距装置 equalretreatmechanism用于保证两侧制动瓦总成制动覆盖面与制动轮摩擦面打开距离相等的机构。制动瓦随位shoesaligning通过某种装置或采取某种措施，能使制动器在闭合时，制动瓦总成制动覆面与制动轮摩擦表面正常贴合；而在释放状态时，制动瓦总成制动覆面的任何部位与制动轮摩擦表面不相接触。单次制动功workforoncebraking2T/TCMCA0019-2022制动器进行一次动态制动时所做的摩擦制动功或所吸收的制动能量。自动补偿装置 self-adjustingmechanism为避免因制动衬片磨损而导致制动功能丧失，设置的依靠自行调节方式维持制动功能的机构。工作行程workingstroke制动器从闭合（或打开）至完全打开（或闭合）的推动器行程。补偿行程compensatingstroke在制动器闭合状态下，为避免因制动衬片磨损导致制动功能丧失而预留的推动器行程。过补偿overcompensation制动器在工作时，补偿行程超过最大限定值，严重时导致制动器不能正常释放的情况。型式、基本参数和安装尺寸双锥面制动器由制动臂、制动瓦总成、自动补偿装置、杠杆总成、弹簧部件、推动器、底座、等退距装置等构成，如图1所示，其结构特点是制动瓦总成制动覆面的截面为呈“V”字型对称的两圆锥面。说明：1、制动臂；2、制动瓦总成；3、自动补偿装置；4、杠杆总成；5、弹簧部件；6、推动器；7、等退距装置；8、底座；9、圆锥面制动衬片；10、双锥面制动瓦。图1 双锥面制动器制动器运行方式分为常闭制动器和常开制动器。制动器根据其适用环境分为普通型、防爆型和防腐型。制动器安装尺寸应符合JB/T7021—2006的相关规定，具体尺寸及数值见图1和表1。制动器的基本参数应符合表1的要求。3T/TCMCA0019-2022表1 电力液压双锥面制动器基本参数和安装尺寸型号规格额定制动力矩N·m制动瓦径向退距mm安装尺寸mm双锥面制动轮公称直径D/mm推动器额定推力NhkidZZA1—160/231602202601.0±0.101321305514ZZA1—200/232002203501601455514ZZA1—200/30300480ZZA1—250/232502204601901806518ZZA1—250/30300600ZZA1—250/505001000ZZA1—315/303153006501.25±0.152302208018ZZA1—315/505001150ZZA1—315/808001800ZZA1—400/5040050014001.25±0.1528027010022ZZA1—400/808002300ZZA1—400/12112503600ZZA1—500/8050080027501.25±0.1534032513022ZZA1—500/12112504100ZZA1—500/20120007000ZZA1—630/121630125045001.6±0.2042040017027ZZA1—630/20120008000ZZA1—630/301300012000ZZA1—710/121710125050002.0±0.2547045019027ZZA1—710/20120009000ZZA1—710/301300014000ZZA1—800/2018002000120002.0±0.2553052021027ZZA1—800/301300022000标记方法ZZA－□/□－□－□普通型（无标记）、防爆型B、防腐型F常闭式（无标记）、常开式CK推动器额定推力所对应的推动器代号制动轮公称直径改进版本序号电力液压双锥面制动器注1：防爆型和防腐型同时选择时，标记符号应同时标注。注2：附加功能代号（如手动释放装置、磨损检测开关等）可在后面补充。4T/TCMCA0019-2022标记示例：制动轮公称直径为315mm，推动器额定推力为300N，型号为ZZA1－315/30常开式普通型的电力液压双锥面制动器，标记为：ZZA1－315/30－CK T/TCMCA0019-2022制动轮公称直径为315mm，推动器额定推力为300N，型号为ZZA1－315/30常闭式防爆型的电力液压双锥面制动器，标记为：ZZA1－315/30－B T/TCMCA0019-2022技术要求工作及环境条件电源及工作制制动器的电源为三相交流电。常用电源额定频率为50Hz，额定电压为380V。允许电压波动为：上限不超过额定电压的10%，下限（尖峰电流时）不超过额定电压的-15%。推动器电动机的工作制为连续工作制和断续周期工作制，断续周期工作制时的负载持续率不大于60%。环境条件制动器使用地点的海拔高度不宜超过2000m。超过1000m时，应按GB755有关规定折算环境温度。制动器适合的环境温度应为-25℃~+40℃。制动器使用环境的大气腐蚀性分级应低于GB/T19292.1—2018规定的C3级；在GB/T19292.1—2018规定的C3级及C3级以上大气腐蚀性环境中使用时，应采用防腐型产品。环境中不应有易燃、易爆性介质。有易燃、易爆介质时，需采用满足防爆等级的防爆型推动器。结构及功能要求双锥面制动瓦总成圆锥面制动衬片覆面应与双锥面制动轮的摩擦表面尺寸一致。采用压板将圆锥面制动衬片压紧在双锥面制动瓦上，贴合面应无间隙；在制动器工作时，制动衬片不应有脱落的情况。双锥面制动瓦总成应具有径向和轴向摆动功能，以适应双锥面制动轮与制动器安装底座之间的偏差。双锥面制动瓦总成上两对称圆锥面的夹角应能保证制动瓦总成与制动轮能够顺利脱开。5T/TCMCA0019-2022自动补偿装置所有双锥面制动器应配带自动补偿装置；且现场安装和使用过程中，无需对自动补偿装置再进行调整。当推动器的额定行程≤60mm时，补偿行程设定值≤10mm；当推动器的额定行程为120mm时，补偿行程设定值≤40mm。自动补偿装置由棘轮组件和拨杆组件构成，各部位应有可靠润滑，不得出现因锈蚀而卡死的状况。制动器工作时，自动补偿不应出现过补偿或无补偿的情况。制动器工作时，自动补偿装置零件不应出现碎裂、弯曲、卡滞等失效现象。制动瓦随位制动瓦随位是利用弹簧片与制动臂钢板之间的摩擦力使制动瓦在制动器工作时保持稳定，使用中不应有人工调整的需求。制动瓦应能够自动适应制动衬片的磨损，制动器闭合时制动瓦总成制动覆面与制动轮摩擦表面应始终保持良好贴合，制动器释放时制动瓦应保持稳定。手动释放装置手动释放时的操作力应不大于250N。手动释放装置在最大开启位置时，制动力矩应完全消除。手动释放装置在最大开启位置和非工作位置宜可靠锁定。双锥面制动轮公称直径≤315mm时，手动释放装置可采用凸轮机构；双锥面制动轮公称直径≥400mm时，手动释放装置宜采用蜗轮蜗杆升降机结构。等退距装置制动器应配备等退距装置，保证制动器释放状态下两侧制动瓦退距基本相等，制动瓦制动覆面任何部位不应浮贴在制动轮上。当制动器释放状态下两侧制动瓦退距不相等时，等退距装置应具备调节功能。等退距装置在运输、使用过程中，不应出现局部变形而影响等退距精度的情况。指示标记在制动弹簧处应设置力矩标尺。设有手动释放装置时，在合适位置应设置制动器释放和闭合的位置或方向的指示标记。其他制动器应具有制动力矩调节功能。制动器的杠杆总成上控制两制动臂运动的销轴孔应安装自润滑轴承。6T/TCMCA0019-2022除5.2.7.2外的其余销轴孔，销轴承受的挤压压强不大于14MPa时，可不设润滑措施，销轴承受的挤压压强大于14MPa时，宜有润滑措施。性能要求动作性能制动器在制动弹簧额定工作力和85%额定电压下工作时，制动器的动作应无卡滞现象；在30%的制动弹簧额定工作力和额定电压下工作时，制动器的动作应无卡滞现象。自动补偿装置的拨杆动作应灵活；在不需要补偿时棘轮不应有自行转动情况存在，在需要补偿（拨杆落入棘轮下一齿）时，拨杆应能顺利转动棘轮。制动性能制动器在额定制动弹簧工作力时的静态制动力矩应不小于规定的额定值，见表1。在额定制动弹簧工作力、表2规定的制动初速度和5.3.2.3规定的单次制动功条件下，每次制动过程中动态制动力矩平均值应不小于90%的额定制动力矩。当制动器制动初速度和单次制动功超过表2和5.3.2.3规定时，动态制动力矩的保证值由供需双方协商确定。表2 制动初速度双锥面制动轮公称直径mm160200250315400500630710800制动初速度r/min1000750制动器许用单次制动功W按式（1）计算：式中：

WMt60 a

……………（1）许用单次制动功的数值，单位为焦耳（J）；n1制动初速度的数值，单位为转每分（r/min）；T额定制动力矩的数值，单位为牛顿·米（·）；t制动有效工作时间的数值，单位为秒（s）。使用性能在制动器使用过程中，应具备除更换制动衬片外、不需要人工调整等日常维护的性能。重要零部件制动弹簧弹簧设计时，弹簧的设计循环寿命按无限疲劳寿命，许用剪切应力取值应不大于GB/T23935中动负荷的规定。弹簧采用圆形截面圆柱螺旋压缩弹簧，两端圈并紧并磨平。冷卷弹簧技术条件应符合GB/T1239.2—2009的规定，精度等级不低于2级；热卷弹簧技术条7T/TCMCA0019-2022件应符合GB/T23934的规定。推动器推动器应符合JB/T10603的规定，防腐型制动器应采用防腐型推动器，防爆型制动器应采用符合防爆等级的防爆推动器。推动器额定行程的负偏差应不大于1mm。制动瓦总成制动瓦总成的形位公差应符合JB/T7021—2006的规定。制动瓦总成的安装销轴应可靠固定于制动臂上。制动衬片双锥面制动器的制动衬片的连接尺寸宜参考JB/T7021—2006的规定确定。制动衬片的材质类别、技术要求、试验方法等符合GB/T11834的规定：制动衬片类别为3类，代号ZP3-2；制动衬片的摩擦系数的设计值需经制动衬片生产厂家检测和制动力矩测试确认；制动衬片经型式试验试制定型，依据定型批配方及工艺生产产品，并对摩擦性能进行试验，采用恰当的统计分析对试验结果进行分析、评定，以保证产品的稳定性。对制动衬片磨损使用寿命有明确要求的，需对制动衬片进行试验验证，并列入使用说明书。制动衬片的允许磨损量应执行GB6067.1—2010的相关规定。双锥面制动轮双锥面制动轮的规格、材质、加工等应符合JB/T7019—2013的规定。双锥面制动轮的两锥面盘可与轴套做成整体结构，也可做成采用螺栓连接的装配式结构；两圆锥面之间的对称度、两圆锥面与安装轴孔之间的同轴度不得低于GB/T1184—1996的8级精度的要求。表面涂装及防腐要求表面涂装除加工的配合面、工作面、摩擦面、经表面处理零件的表面和紧固件表面等不需进行涂装外，其他零件或结构件表面应进行涂装。涂装前应进行表面预处理，其中钢材表面除锈等级应符合下列规定：普通型产品不低于GB/T8923.1—2011中规定的Sa2或St3级；防腐型产品应不低于GB/T8923.1—2011中规定的Sa212级。涂层应符合如下要求：普通型产品可采用喷塑涂层，涂层干膜总厚度应符合GB/T13452.2的有关要求，不小于50μm；防腐型产品应采用涂料（油漆）涂层，其底漆、面漆总厚度应在150μm~220μm。8T/TCMCA0019-2022涂层的表面附着力和表面质量应符合如下要求：涂层对金属底材的附着力应不低于GB/T9286—2021中规定的2级；涂装后的表面应均匀、细致、光亮和色泽一致，不得有漏涂、皱纹、针孔及严重流挂现象。表面防腐除制动衬片的表面外，所有不能涂装的零件加工表面的耐蚀性能应符合如下要求：普通型产品表面应有镀锌或氧化等临时性保护覆盖层；防腐型产品所有不能涂装的零件加工表面和紧固件表面应有合适的耐蚀性能，经72h中性盐雾试验后的表面的保护等级不低于GB/T6461—2002中规定的3级；当需方有特殊要求时，由供需双方协商确定。试验方法部件功能试验制动瓦随位及等退距试验每次制动器释放时，将两侧制动瓦总成沿销轴旋转一定角度，然后制动器闭合，抱紧制动轮，检查制动瓦总成与制动轮是否贴合良好；随后制动器再释放，并敲击或振动制动器后，再检查制动瓦退距是否均等。重复进行上述操作10次以上，制动瓦总成应能与制动轮贴合良好，且制动瓦退距均等。自动补偿试验制动器装配完成后，手动抬起和落下杠杆总成，每次动作应能使棘轮旋转。将制动器与制动轮正确装配后，逆时针旋转制动拉杆至推动器活塞杆全部退回，然后手动或电动使制动器释放和闭合，补偿行程随着每次补偿而增加，直至拨杆不再拨动棘轮旋转（停止补偿）时，再连续动作10次以上，然后停止。每次试验停止时测量推动器补偿行程。重复进行6.1.2.2补偿动作试验5次以上。观察棘轮转动是否存在卡滞、拨杆动作是否灵活。每次测量补偿行程应不小于5.2.2.2规定上限值的1/3、不大于5.2.2.2规定的上限值；且每次测量的补偿行程应保持一致，误差为±0.5mm。制动器性能试验动作性能试验将推动器电压调至85%的额定电压，制动弹簧工作力调至额定值，操作制动器制动5次以上，观察制动器释放和闭合动作是否灵活。将推动器电压调至额定值，制动弹簧工作力调至30%的额定值，操作制动器制动5次以上，9T/TCMCA0019-2022观察制动器释放和闭合动作是否灵活。静态制动力矩试验静态制动力矩试验可采用液压杠杆法，试验应在相同条件下进行3次，取平均值作为试验结果，试验方法如下：——如图2所示，试验台处于静止状态，按规定条件将制动器闭合；将液压测力装置与液压缸供油管路连接，给测力液压缸逐渐增压直至惯性飞轮转动时停止，试验压力由压力传感器转换成信号并由计算机自动进行采集，通过运算在计算机上生成试验曲线和试验报告。——按式（2）计算静态制动力矩：式中：

MbsAPL9.81G2a

………………（2）Mbs——静态制动力矩的数值，单位为牛顿·米（N·m）；A——油缸活塞面积的数值，单位为平方毫米（mm2）；P——油缸压力的数值，单位为牛顿每平方毫米（N/mm2）；L——油缸中心至支点中心的距离的数值，单位为米（m）；G2——杠杆质量的数值，单位为千克（kg）；a——杠杆重心至支点中心的距离的数值，单位为米（m）。说明：1、液压缸；2、杠杆；3、支架；4、主动齿板；5、被动齿板；6、惯性飞轮；7、制动器；8、双锥面制动轮；9、制动器底座；10、杠杆底座。图2 静态制动力矩试验装置动态制动力矩试验动态制动力矩应在惯性试验台上进行。根据被试制动器规格从表2中选择对应制动初速度和5.3.2.3确定的许用单次制动功W，计算I，计算公式如式（3）：10n2I182Wn21

T/TCMCA0019-2022……（3）式中：I——试验所需转动惯量的数值，单位为千克·平方米（kg·m2）；W——许用单次制动功的数值，单位为焦耳（J）；n1——制动初速度的数值，单位为转每分（r/min）；I选配试验台轴上模拟总转动惯量ΣI，实际配置转动惯量ΣI误差在±5%范围内。如被试制动器未进行磨合的，可按6.2.3.2确定的转动惯量和制动初速度进行不超过20次的磨合后，再进行动态力矩试验。将制动器调整至额定制动弹簧工作力、并核实补偿行程和制动瓦退距满足技术文件规定后，按6.2.3.2确定所需转动惯量和制动初速度进行3次制动试验；每次制动取制动力矩平均值作为试验结果，也可按式(4)验算每次试验的实际平均制动力矩：式中：

Tfd

9.55ta

…………（4）Tfd——动态制动力矩的数值，单位为牛顿·米（N·m）；ta——有效制动时间的数值，单位为秒（s）。表面涂装及耐蚀性能检验涂层厚度检验符合GB/T13452.2的规定。漆膜附着力检验符合GB/T9286—2021的规定。表面耐蚀性能试验按GB/T10125规定的中性盐雾试验方法进行，试验周期为72h。重要零部件的试验制动弹簧试验制动弹簧试验按GB/T1239.2—2009或GB/T23934的规定。推动器试验推动器试验方法按JB/T10603的规定。型式试验制动器的型式试验应符合TSGQ7002—2019的相关规定。有下列情况之一时，应进行型式试验：新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定时；11T/TCMCA0019-2022系列制动器正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；出厂检验结果与上次型式试验有较大差异时；国家市场监督部门或行业主管部门提出进行型式试验要求；停产两年以上恢复生产时。型式试验采用抽样试验，每个系列抽取至少两个规格，每种规格抽取两台产品。型式试验项目和操作如