[科普中国]-气动制动器

气动制动器简称为碟式刹车器、气动刹车器、空压碟式制动器以及空压油压气动制动器等，属于工业传动制动器之一，是利用空气压力做动使机械中的运动件停止或减速的执行元件。结构简单，安装方便，不易损坏，抗压抗摔抗敲，使用寿命长，一般只需要更换刹车片，更换轻松简单方便，采用磁铁效应。

气动制动器简介气动制动器依靠气压大小，控制制动盘和摩擦片之间的摩擦力，达到对纸卷制动力调整的目的。

气动制动器的安装、结构和张力控制原理如图所示。气动制动器和纸卷芯轴的安装位置如图中（a）所示。气动制动器的结构如图中（b）所示。制动盘5与纸卷轴相连。制动盘5两侧装有固定摩擦片8和活动摩擦片7。一般情况下，固定摩擦片8和制动盘5有1～2mm的间隙（间隙可调）。活动摩擦片7安装在气缸的活塞轴4上，活塞左边压缩空气接口2和空压机相连，活塞右边通过气孔1和大气相连。依靠活塞左边气压大小控制活动摩擦片7和制动盘5的摩擦力，从而控制纸卷制动力。活动摩擦片7的初始气压根据纸张和印刷张力要求设定，纸卷展开中张力发生变化，浮动辊（见图中（c））位置发生变化，带动传感器9转动一个角度，发出反馈信号，调整活动摩擦片7的气压，改变活动摩擦片7和制动盘5的摩擦力，从而改变纸带张力，保证张力稳定。如果需要较大的制动力时，可以调整固定摩擦片8使其与制动盘5接触。在发生断纸、紧急停机时，紧急增大气压，摩擦片将制动盘5抱死，防止纸卷在惯性作用下拥纸。1

工作原理

气动制动器工作原理是通过给气动制动器的气包里输入有压力的气体，从而推动活塞做直线运动，而达到降制动器的摩擦块压紧制动轮从而产生摩擦力而制动功能。气动制动器靠空压来连结，靠复归弹簧来放开，圆盘靠空气压沿轴方向滑动，接触摩擦板。圆盘、摩擦板等，被组装到轮毂上，成为一体化构造。摩擦板可用拧开调整螺帽的方式进行分解，交换简单。气动制动器是用带楔的圆锥形轴套管往轴上安装，拥有摩擦板可在保持机械设备原样的情况下进行交换的构造。靠安装在带轮毂的圆盘上的冷却片来散发因摩擦而产生的热量。摩擦板是双切口对开式，通过带轮毂圆盘的孔，用螺丝刀把埋头螺钉取出来后即可交换摩擦板。气动制动器具有良好的散热性，可广泛应用在包装机械、电线电缆设备、薄页纸及瓦楞纸等工业。

气动制动器也成通气刹车，意思就是有个气饱通过通气来施压让嵌口紧闭达到制动效果，这种工业使用比较广泛。说道气动制动器还分为常闭制动器和常开制动器，常闭制动器就是没用工作的情况下它的嵌口是一直打开的，工作时候通气就抱闸，就形成刹车。2

使用注意事项1、装置通气性良好的安全罩或者其它安全措施。

2、必须在容许连结和制动工作量范围内使用气动制动器。在运转过程中如超出容许连接制动工作量使用的话，会引起发热增大，摩擦面变红发热，过于发热极有可能导致着火。另外会也会直接影响气动制动器的性能，所以请务必在容许连接的制动工作内使用。

3、不要超过容许旋转数而擅自提高转数。

超过容许旋转数使用的话，震动变大，根据场合，可能会发生破损，飞散等非常危险的状态。请务必在容许旋转数一下使用，设置保护罩。

4、 所使用的摩擦板不能沾水或者油脂类，否则会影响转矩或者工作性能。

5、在装置气动制动器之前要确认好周边的环境，如有被水分、油分、尘埃或者有震动以及有冲击的场所、高湿的环境下，都会直接影响气动器的使用寿命与性能。

6、装配制动器的位置，尽可能使用制动力与驱动力对轴平衡。

7、空油压气动制动器气口应位于制动本体之上方，以利于空气的排出。

8、增压器与油压源的位置应该高于制动器，并且距离制动器的越近越好。

9、制动盘应该装置于制动夹头的中心位置，偏差须小于0.2mm为更佳，制动碟盘之振幅应控制在0.1mm以内。

10、空压气动制动器使用前，应该将制动器本体中的空气完全排出，放松排气口螺栓，并套上透明的胶管。

注意，油压源以小压力作动至制动油充满油压缸，（避免制动油快速进入油压缸，极有可能造成泡沫不利于空气排出）并流至透明胶管。前提是必须要确定胶管内无气泡产生为止，然后再锁紧排气螺栓，抽出透明胶管。制动液应用随时保持足够的油量，不能混合其他矿物油使用并定期更换。当制动来令片磨耗到厚度只有10mm时，应当立即更换以免影响到空油压气动制动器的制动效果。3

行业趋势众所周知，如今的社会越来越机械化，那么自动化，机械设备也就更加广泛，而制动器在机床、电机、包装机械、印刷机械、造纸机械、纺织机械、办公设备、冶金机械、烟草机械、自动化生产设备及木工机械等机械传动系统中作为执行元件，从而完成离合、换向、变速、制动、定位等功能。所以制动器在以后的生活中肯定是应用广泛，密不可缺，商业价值也将越来越有所提升。

特性与用途因气动制动器具有结构简单、动作稳定、安装方便、无噪音、线性好、无空载力矩、散热快、重量轻、调整方便以及高负载时耐高温性能高等特性，因此被广泛应用于电线电缆设备、包装机械、 印刷机械 纺织机械 电线电缆机械 绕线机 机床设备各大工业机械传动动系统中。气动制动器可起到切离、结合、寸动、换向、变速等作用，采用DC24V的电压，电压波动不能超过额定为正负5%的电压以及摩擦表面不得沾染有任何油污以及各种可影响碟式制动器正常运转的杂物。在进行空压碟式制动安装时应轴向定位，应调整气隙至规定值以及对分轴安装应保持同轴度不大于0.1mm的范围内，以便保持气动制动器的工作正常和特性。

与鼓式制动器相比，盘式制动器工作便面为平面且两面传热，圆盘旋转容易冷切，不易发生较大变形，制动效能为稳定，长时间使用后制动盘因高温膨胀使制动作用增强；而鼓式制动器单面传热，内外两面温差较大，导致制动鼓容易变形，同时长时间制动后，制动鼓因高而膨胀，制动效能减弱。另外，盘式制动器结构简单，维修方便，易实现制动间隙自动调整。

气动制动器广泛用于机床、电机、包装机械、印刷机械、造纸机械、纺织机械、办公设备、冶金机械、烟草机械、自动化生产设备及木工机械等机械传动系统中作为执行元件，从而完成离合、换向、变速、制动、定位等功能。4

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所