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1、引言
惯性制动器是根据惯性制动原理设计，融合制动器、联轴节及二者相互转换功能于一体的新型装置，兼有防风与制动的功能。而防风工作又是散货码头移动单机能够安全生产的重中之重。文章重点研究了惯性制动器的工作原理、技术特点、应用情况及日常维护保养。港口装卸设备正向智能型、大型化发展。如何提高设备安全性，降低维修成本延长其使用寿命，弥补其它防风装置不足，成为港口装卸设备研究的重要课题。黄骅港装卸设备行走机构配有夹轨器、锚固器、铁鞋、电磁制动器等防风装置。但这些装置存在以下不足：
（1）电磁制动器受启动次数、作业环境等因素影响，起吸合驱动作用的磁铁线圈易发生短路而烧坏，线圈更换频繁，使用寿命短，噪音大、耗电多、增加维修成本。
（2）存在制动时刹车过猛，振动冲击大等缺点。
（3）原有防风装置只能静态防风。如遇突风而设备又在动作或静止状态未设置防风装置的情况下，设备安全难以保证。
我港自12年初，先后经过技术改造在两台6000T/H取料机及两台6000T/H堆/取料机的行走机构上安装全惯性常闭制动器，2015年1月一场突发阵风中经受考验。处于同堆场的其中4台同型号单机受阵风影响，不同程度地沿轨道发生溜车事故。而改装有惯性制动器的大机却未受影响。惯性制动器在实际工况下经过了考研，进一步证明其在防风、制动方面的显著作用。
2、惯性制动器的原理
全惯性常闭制动器，是利用被制动体自身的惯性力，通过特定装置转换为制动力的新型制动器。我港所用QGZ-PC2T型制动器。
（1）惯性制动器依靠行走电机的驱动力矩，顶压盘采用内部滑动式，其通过主动联轴节上的差动销带动，轴向位移通过顶压盘与从动顶相互作用的凹凸螺旋面由角位移转换而来，压缩拉杆弹簧，抵消作用在磨擦片与内制动环间的制动力，从而解除制动。同时扭矩借助凹凸螺旋面贴合传递，实现联轴器的传动联接。
（2）行走电机停止输出扭矩后，顶压盘不再与凹凸螺纹面相互作用，拉杆弹簧释放压缩时存储的能量，迫使顶压盘复位，摩擦片与内制动环相互接触，产生制动力，实现制动。
（3）常开向常闭转换，当制动器打开时，如果再次启动电机，或制动器部分的旋转速度由于从动部分受外力作用而超过阈值，延时保开装置上的配重砣产生的离心力将克服插杆上的弹簧力，使得拉杆弹簧根据实际运行状态产生相应形变。惯性制动器均自行调节工作状态，恢复正常，即电机静态时能够应对突风影响，实现静态防风。动态作业时，设备也能自行实现动态防风。
（4）常闭向常开转换，制动器处于制动状态时，可通过手动扳转花键轴手动打开制动器或者点动电机，则延时保开装置的插杆受弹簧力作用，因离合长环与花键套筒的相对角位移而插入花键套筒上对应的锁定槽内并使得这种角位移固定，从而迫使顶压盘产生与之对应的轴向位移，亦不能消除，同时限制被压缩后的拉杆弹簧复位，以此解除制动。为实现手动和点动打开功能，保持制动器常开。
3、惯性制动器的优势
3.1惯性制动器的特点
惯性制动器与原有电磁或液压制动器相比，具备如下特点：
（1）启动惯性制动器时的启动力矩依靠的内部变频电机的作用，能够良好的对设备进行控制。
（2）为降低齿轮冲击，防止减速机齿轮损坏，惯性制动器内部设计有弹性联轴节。
（3）传统的制动器中联轴节的弹性套磨损十分严重，短时间内就会出现损坏，而惯性制动器设计为一对相互耦合的螺旋面，主要作用是降低弹性套磨损。
（4）启动时间短，基本不存在滞后的现象，并且由于采用变频电机，可以自由的对制动力矩进行调节，不需其他设备即可完成，有效提高了制动器启动速度，能够有效的对电机起到保护作用，延长电机使用时间。
（5）惯性制动器采用盘式设计，多级制动效果相互叠加，实现了动态防风，尤其对于突发性风暴灾害效果相比传统制动器更加明显。
4、惯性制动器的调试
4.1空程的调整
制动弹簧放松至略有预紧力，向外旋转制动环直到摩擦片松动，从动顶的凹凸螺旋面与顶压盘在制动弹簧力作用下将紧贴，即无空程状态。向内旋转外制动环直到贴合摩擦片，此时放松制动弹簧，当外制动环再向内旋时，就会产生空程，此时外制动环的内螺纹牙距约为3mm，当摩擦片与外制动环贴合后再向内旋进2/3-1圈时，就能够保证2-3mm空程。
4.2制动力矩的调整
4.3间隙的调整
安装过程中，保证花键轴中部的台阶面与花键套端面留有6-8mm间隙，主要在制动器工作时，预留解除制动的轴向行程。
4.4摩擦片更换
摩擦片材料的使用极限为厚度≤1mm。首先拆除支撑杆7上的锁紧螺母，之后敲击有螺纹端直至取出支撑杆。按照成对更换原则，在原位置更换新摩擦片组，摩擦片长圆孔一侧向下安装，圆孔一侧向上安装。重新敲紧支撑杆，拧紧锁紧螺母，更换完毕。
5、结束语
本文详细描述了惯性制动器的结构、工作原理，对其主要特点进行分析，详细阐述了相比于传统电磁制动器和液压制动器的突破之处。同时通过在黄骅港的应用实例突出了其工作制动、动态防风的两大明显优点。对于港口、冶金、起重运输等多个行业的设备制动具有良好的作用，尤其是对港口装卸设备过程中突风影响效果更为显著。
（作者单位：神华黄骅港务有限责任公司）
惯性制动器是根据惯性制动原理设计，融合制动器、联轴节及二者相互转换功能于一体的新型装置，兼有防风与制动的功能。而防风工作又是散货码头移动单机能够安全生产的重中之重。文章重点研究了惯性制动器的工作原理、技术特点、应用情况及日常维护保养。港口装卸设备正向智能型、大型化发展。如何提高设备安全性，降低维修成本延长其使用寿命，弥补其它防风装置不足，成为港口装卸设备研究的重要课题。黄骅港装卸设备行走机构配有夹轨器、锚固器、铁鞋、电磁制动器等防风装置。但这些装置存在以下不足：
（1）电磁制动器受启动次数、作业环境等因素影响，起吸合驱动作用的磁铁线圈易发生短路而烧坏，线圈更换频繁，使用寿命短，噪音大、耗电多、增加维修成本。
（2）存在制动时刹车过猛，振动冲击大等缺点。
（3）原有防风装置只能静态防风。如遇突风而设备又在动作或静止状态未设置防风装置的情况下，设备安全难以保证。
我港自12年初，先后经过技术改造在两台6000T/H取料机及两台6000T/H堆/取料机的行走机构上安装全惯性常闭制动器，2015年1月一场突发阵风中经受考验。处于同堆场的其中4台同型号单机受阵风影响，不同程度地沿轨道发生溜车事故。而改装有惯性制动器的大机却未受影响。惯性制动器在实际工况下经过了考研，进一步证明其在防风、制动方面的显著作用。
2、惯性制动器的原理
全惯性常闭制动器，是利用被制动体自身的惯性力，通过特定装置转换为制动力的新型制动器。我港所用QGZ-PC2T型制动器。
（1）惯性制动器依靠行走电机的驱动力矩，顶压盘采用内部滑动式，其通过主动联轴节上的差动销带动，轴向位移通过顶压盘与从动顶相互作用的凹凸螺旋面由角位移转换而来，压缩拉杆弹簧，抵消作用在磨擦片与内制动环间的制动力，从而解除制动。同时扭矩借助凹凸螺旋面贴合传递，实现联轴器的传动联接。
（2）行走电机停止输出扭矩后，顶压盘不再与凹凸螺纹面相互作用，拉杆弹簧释放压缩时存储的能量，迫使顶压盘复位，摩擦片与内制动环相互接触，产生制动力，实现制动。
（3）常开向常闭转换，当制动器打开时，如果再次启动电机，或制动器部分的旋转速度由于从动部分受外力作用而超过阈值，延时保开装置上的配重砣产生的离心力将克服插杆上的弹簧力，使得拉杆弹簧根据实际运行状态产生相应形变。惯性制动器均自行调节工作状态，恢复正常，即电机静态时能够应对突风影响，实现静态防风。动态作业时，设备也能自行实现动态防风。
（4）常闭向常开转换，制动器处于制动状态时，可通过手动扳转花键轴手动打开制动器或者点动电机，则延时保开装置的插杆受弹簧力作用，因离合长环与花键套筒的相对角位移而插入花键套筒上对应的锁定槽内并使得这种角位移固定，从而迫使顶压盘产生与之对应的轴向位移，亦不能消除，同时限制被压缩后的拉杆弹簧复位，以此解除制动。为实现手动和点动打开功能，保持制动器常开。
3、惯性制动器的优势
3.1惯性制动器的特点
惯性制动器与原有电磁或液压制动器相比，具备如下特点：
（1）启动惯性制动器时的启动力矩依靠的内部变频电机的作用，能够良好的对设备进行控制。
（2）为降低齿轮冲击，防止减速机齿轮损坏，惯性制动器内部设计有弹性联轴节。
（3）传统的制动器中联轴节的弹性套磨损十分严重，短时间内就会出现损坏，而惯性制动器设计为一对相互耦合的螺旋面，主要作用是降低弹性套磨损。
（4）启动时间短，基本不存在滞后的现象，并且由于采用变频电机，可以自由的对制动力矩进行调节，不需其他设备即可完成，有效提高了制动器启动速度，能够有效的对电机起到保护作用，延长电机使用时间。
（5）惯性制动器采用盘式设计，多级制动效果相互叠加，实现了动态防风，尤其对于突发性风暴灾害效果相比传统制动器更加明显。
4、惯性制动器的调试
4.1空程的调整
制动弹簧放松至略有预紧力，向外旋转制动环直到摩擦片松动，从动顶的凹凸螺旋面与顶压盘在制动弹簧力作用下将紧贴，即无空程状态。向内旋转外制动环直到贴合摩擦片，此时放松制动弹簧，当外制动环再向内旋时，就会产生空程，此时外制动环的内螺纹牙距约为3mm，当摩擦片与外制动环贴合后再向内旋进2/3-1圈时，就能够保证2-3mm空程。
4.2制动力矩的调整
4.3间隙的调整
安装过程中，保证花键轴中部的台阶面与花键套端面留有6-8mm间隙，主要在制动器工作时，预留解除制动的轴向行程。
4.4摩擦片更换
摩擦片材料的使用极限为厚度≤1mm。首先拆除支撑杆7上的锁紧螺母，之后敲击有螺纹端直至取出支撑杆。按照成对更换原则，在原位置更换新摩擦片组，摩擦片长圆孔一侧向下安装，圆孔一侧向上安装。重新敲紧支撑杆，拧紧锁紧螺母，更换完毕。
5、结束语
本文详细描述了惯性制动器的结构、工作原理，对其主要特点进行分析，详细阐述了相比于传统电磁制动器和液压制动器的突破之处。同时通过在黄骅港的应用实例突出了其工作制动、动态防风的两大明显优点。对于港口、冶金、起重运输等多个行业的设备制动具有良好的作用，尤其是对港口装卸设备过程中突风影响效果更为显著。
（作者单位：神华黄骅港务有限责任公司）