Курсовая работа: Тормоз колодочный с электромагнитным приводом
Рисунок 2 - Тормозные электромагниты однофазный электромагнит МО:
1 — ярмо, 2 — короткозамкнутый виток, 3 — угольники, 4 — крышка катушки. 5, 12 — катушка, 6, IS — якорь, 7 — поперечная планка, 8 — щеки якоря, 9 — ось, 10 — стойка, 11 — корпус, 14 — штырь, 15 — втулка, 16 — пружина, 17 — крышка, 18 — шток тормоза
Тормозные электромагниты имеют две основные части: магнитопровод и обмотку возбуждения (катушку). Магнитопровод состоит из неподвижного ярма 1 и подвижного якоря 6, которые набираются из собранных в пакет изолированных листов электротехнической стали.
Пакет ярма склепан с двумя угольниками 3 и двумя опорными стойками 10. Катушка 5 электромагнита крепится на ярме с помощью крышки 4. На ярме укреплен короткозамкнутый виток 2, служащий для устранения вибрации и гудения электромагнита.
Пакет якоря склепан с двумя щеками 8, которые через ось 9 шарнирно соединены со стойками 10. В прорези щек установлена поперечная планка 7. Планка при повороте якоря упирается в шток тормоза и перемещает его, обеспечивая отход колодок тормоза от шкива и растормаживание механизма.
При прохождении тока через укрепленную на ярме катушку возникает магнитное поле, под действием которого якорь притягивается к ярму и через систему рычагов растормаживает тормоз. Собственное время втягивания якоря составляет около 0,03 с, а время отпадания — около 0,015 с. Число включений магнитов допускается не более 300 в час при ПВ 40%.
Для устранения вибрации в магнитах типа МО применяют успокоитель в виде короткозамкнутого витка или кольца из толстой медной проволоки, вставленного в пазы подвижной части магнитопровода. Под действием переменного магнитного потока в этом витке индуктируется своя ЭДС и возникает довольно значительный ток, протекающий по короткозамкнутому витку. Благодаря этому электромагнит работает спокойно, без шума. При разрыве короткозамкнутого витка тормозной магнит будет сильно гудеть.
Однако, всем электромагнитам свойствен существенный недостаток: в начале движения якоря, когда требуется наибольшее усилие, магниты дают наименьшее усилие, а в конце хода, когда необходимо уменьшить усилие для ослабления удара, магнит развивает наибольшую силу.
У тормозных электромагнитов переменного тока могут сгореть катушки, если магнит включен, а сердечник не замкнулся (например, вследствие перекоса или заклинивания, при попадании грязи на поверхности ярма и сердечника), поэтому в настоящее время широкое распространение на кранах получают тормоза с электрогидравлическими толкателями.
1.2 Тормоза ТКТГ с электрогидравлическими толкателями ТЭГ-25
Тормоза с электрогидравлическими толкателями ( рис.3), свободны от недостатков, присущих электромагнитам, и обладают большей надежностью. Шток тормозаздесьтакже шарнирно соединен с большим плечом двуплечего рычага, установленного на тормозном рычаге. С меньшим плечом рычага соединена тяга, прикрепленная гайками к тормозному рычагу. Замыкание тормоза осуществляется усилием вертикальных пружин. При движении штока толкателя вверх рычаг поворачивается, сжимая пружины, а рычаг вместе с тормозной колодкой отходит от шкива до тех пор, пока упор не дойдет до основания. Затем отходит от колодки рычаг. Возврат поршня в исходное положение происходит под воздействием пружины.
Рисунок 3 – Тормоз ТКТГ
Устройство и принцип работы. Тормоз состоит из следующих основных частей: электрогидравлического толкателя 1, механической части. Механическая часть состоит из: опорной рамы 10, тормозной пружины в сборе с защитным кожухом 11 с таблицей тормозного момента, регулировочного болта пружины 3, верхнего рычага 2, тормозного и вспомогательного рычага 5, регулировочной тяги 4, тормозных колодок 6 с тормозными накладками 7, регулировочного болта колодки 8, регулировочного болта балансировки 9.
При выключенном электрогидравлическом толкателе под действием сжатой пружины рычаги прижимают колодки к поверхности тормозного шкива. Шток электрогидравлического толкателя при этом находится в нижнем положении. При включении электрогидравлического толкателя, его поршень выдвигает вверх шток. Рычаги, освободившись от действия пружин, расходятся, растормаживая шкив.
В электрогидравлических толкателях (ЭГТ) используется принцип создания гидравлического давления под поршнем, шток поршня получает при этом прямолинейное движение (рис. 4).
Рисунок 4 - Электрогидравлические толкатели типа ТЭГ:
1 - электродвигатель, 2 - корпус, 3 - центробежный насос, 4 - поршень, 5 - цилиндр, 6 - контрольная пробка, 7 - шток, 8 - резиновое уплотнение, 9 - пробка заливного отверстия, 10 - крышка,11 - панель зажинов
Электрогидравлический толкатель состоит из короткозамкнутого электродвигателя 1 и корпуса 2 с крышкой 10. На валу электродвигателя закреплен центробежный насос 3. В цилиндре 5 перемещается поршень 4. Шток 7 поршня соединяется с рычажной системой тормоза. На верхней крышке установлено резиновое манжетное уплотнение 8, препятствующее выходу масла при движении штока. Для подключения электродвигателя предназначена панель зажимов 11. Масло в электрогидравлический толкатель заливают через верхнее заливное отверстие, закрываемое пробкой 9. Пробка 6 служит для контроля уровня масла. Места соединения корпусных деталей толкателя уплотнены маслостойкими резиновыми кольцами.
Толкатель устанавливается вертикально штоком вверх, допустимое отклонение ± 15° при условии направления нагрузки вдоль оси штока.
Перед установкой электрогидравлических толкателей следует проверить сопротивление изоляции обмотки статора относительно корпуса электродвигателя и между фазами обмотки. Проверку изоляции следует производить мегомметром с напряжением 500 В. Сопротивление изоляции в холодном состоянии должно быть не менее 20 МОм. При меньшем сопротивлении изоляции двигатель нужно просушить при температуре не выше 100 °С, предварительно сняв его с толкателя. В горячем состоянии сопротивление изоляции должно быть не ниже 0,5 МОм. Далее нужно проверить, полностью ли заполнен толкатель рабочей жидкостью (трансформаторным маслом), и при необходимости долить сухое трансформаторное масло. Масло должно обладать электроизоляционным свойством — пробивное напряжение его должно быть не менее 20 кВ/мм. Причиной снижения пробивного напряжения может быть только попадание влаги или проводящей жидкости в масло. В этом случае масло требуется заменить, проверив изоляцию обмоток.
В сравнении с тормозными электромагнитами электрогидравлические толкатели обладают рядом преимуществ: размеры и масса их меньше по сравнению с аналогичными по рабочим параметрам электромагнитами, потребление электроэнергии также в несколько раз меньше. Величина напорного усилия гидротолкателя не зависит от положения поршня, в то время как у электромагнита усилие резко изменяется в зависимости от величины воздушного зазора между ярмом и якорем. С повышением внешней! нагрузки до величины максимального упорного усилия толкателя поршень останавливается. При этом не происходит ни перегрузки двигателя, ни механических повреждений элементов толкателя. С помощью электрогидравлического толкателя можно получать малые скорости привода.
К недостаткам электрогидравлических толкателей относятся существенное уменьшение усилия на штоке при отклонении геометрической оси толкателя от вертикали, большее по сравнению с электромагнитным приводом время срабатывания и изменение его величины в зависимости от температуры окружающего воздуха.
Тормоз регулируют в следующих случаях: когда он не затормаживает механизм при выключении двигателя или, наоборот, резко затормаживает механизм. При регулировании тормозов соблюдают следующую последовательность :
- устанавливают нормальный ход якоря электромагнита;
- регулируют равномерность отхода колодок от шкива;
- проверяют и устанавливают длину рабочей пружины.
Нормальный ход якоря электромагнита (рис.5,а) устанавливают следующим образом.