随着设备向大型化和超大型化、自动化方向的发展,制动器正朝着制动工况重载化、多功能、智能化和免维护方面发展。制动工况重载化是为满足大型和超大型重载机构的配套制动要求;多功能主要包括制动器释放联锁功能、手动释放功能、衬垫磨损极限限位(联锁)功能、磨损自动补偿功能等;智能化指的是将数字技术和计算机技术引入控制系统;免维护指的是将制动器需要人工调整的功能变成自动调整功能,同时实现制动器动作和性能的
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随着设备向大型化和超大型化、自动化方向的发展,制动器正朝着制动工况重载化、多功能、智能化和免维护方面发展。制动工况重载化是为满足大型和超大型重载机构的配套制动要求;多功能主要包括制动器释放联锁功能、手动释放功能、衬垫磨损极限限位(联锁)功能、磨损自动补偿功能等;智能化指的是将数字技术和计算机技术引入控制系统;免维护指的是将制动器需要人工调整的功能变成自动调整功能,同时实现制动器动作和性能的高可靠性。此外,通过远程监控实现工业制动器的实时维护,也是制动器的重要发展方向。
摩擦材料,指含有多种组元的复合材料,是工业制动器的技术之一,摩擦系数是摩擦材料的主要性能之一,它与摩擦材料的表面状况、介质或环境等因素密切相关。摩擦材料的质量及摩擦性能直接影响制动器的使用性能和安全性能。
在20世纪90年代以前,主要使用的摩擦材料为石棉刹车带。由于石棉为致癌物质,无石棉有机材料(NAO)配方复合摩擦材料很快代替了石棉摩擦材料。随着制动器制动工况的重载化,对配套的制动衬垫提出了耐高温、损、摩擦性能高且稳定、维护时间短、使用寿命长等要求,半金属树脂基摩擦材料、粉末冶金摩擦材料逐步成为市场主品。目前,陶瓷基复合摩擦材料以优异的高温摩擦性能、可用于较高的比压等特点,正在逐步得到广泛的应用。
为了提高制动盘的强度,从材料和结构观点出发研究了制动盘的强度。研究结果表明,特殊锻钢制动盘的强度比铸铁制动盘的强度高两倍。另一方面,设计时将不大受热应变限 制的径向销式制动盘的热应力定为传统式的一半。通过材料和结构上的改进,提高了热容量、散热和热应力等方面的特性,使传统窄轨线路上的列车速度提高到150km/h,并使新干线上的列车速度达到260km/h。因此有必要研制热容量与蕞尢列车速度,制动减速度、制动力分配比和制动频繁程度相匹配的制动盘。
要提高制动盘强度就必须提高散热效果。因为期望装置的簧下质量减少,所以制动盘的热容量必然降低;但局部散热导致增加热应力,结果削弱了提高强度的作用。由于这个原因,必须从结构观点出发寻找更有效的散热方法。目前,正在研究悬浮式制动盘,但提高其热容量将是困难的。
提高热容量蕞有效的方法是采用耐热材料。碳纤维在耐热方面比特殊锻钢好,但其缺点是强度低和价格高。然而,趋向表明,碳纤维用作高速车辆的制动盘材料是有希望的。
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