制动器制动衬垫比对试验性能研究

摘 要：针对制动器试验中出现的问题，有针对性的对试验中制动衬垫出现的异常情况进行分析研究，为制动器的研究设计提供参考依据。

关键词：制动衬垫；摩擦磨损； 制动力矩

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号： 16723198（2013）13018301

随着制动器行业的迅速发展，制动衬垫性能的优劣已经成为制动器性能优劣的主要指标。制动衬垫的性能主要是指在不同工况条件（温度、负载、速度）下的制动力矩、磨损量等参数。摩擦材料的磨损性能试验的目的就是考察摩擦材料在不同试验条件下的摩擦磨损性能，并根据试验结果对材料配方和生产工艺进行调整，使摩擦材料的性能最终能够满足制动器设计参数的要求。

制动衬垫作为制动器的非常重要的零部件，其摩擦磨损性能直接影响制动器工作的安全性、可靠性。下面采用两种不同惯性台架、两种试验方法对制动衬垫摩擦性能进行测试验证。

1 试样准备

采用臂盘式制动器YPZ2-500II/E121，制动盘采用630盘径，制动衬垫试验前均磨合使其接触面积达到80%以上，制动弹簧调整不变，转速不变，加载惯量不变。

磨损量使用精度0.1g的电子天平称量制动衬垫磨损前后的质量，其差值即是磨损量。

2 摩擦磨损试验

（1）第一种试验台的工作原理利用飞轮加载一定量的负载，电动机带动主轴和飞轮旋转，达到设定的转速后，电动机断电同时制动器施加制动，当主轴和飞轮停止转动时，即完成一次制动。制动衬垫经受多次高温热衰退和冷却后的恢复试验，在重复试验过程中，按一定的数据采集处理方法，计算出该点的制动力矩，考察温度升降过程中制动力矩的变化。

（2）第二种试验台的工作原理是根据被试制动装置的制动力矩，设置所需的制动力矩（输出恒定的转矩），电动机带动主轴和飞轮旋转，达到

设定的转速稳定运行后，制动器断电制动，当主轴和飞轮停止转动时，电动机断电，即完成一次制动。从而考核制动器的各项安全性能。

3 两种试验方法对比分析

（1）第一种试验方法中磨损试验100次，温度控制在300℃以内，制动时间在2-3秒，刹车时制动平稳，制动衬垫磨损小，对衬垫的毁坏性小。

（2）第二种试验方法中磨损试验15次，温度控制在300℃以内，

在相同给定制动力矩下，制动情况完全不一样，只有制动力矩大于给定的力矩下，才能刹住车，否则主机停不下来。试验中制动时间范围在12S—60S之间，制动时间长，衬垫温升快，制动衬垫在高温下材质发生复杂的变化，会频繁出现起火、冒烟等现象，甚至出现裂纹、掉块。

刹车温度过高引起的发火冒烟，会在制动衬垫表面析出一层特殊物质，影响刹车时的制动力矩，说明衬垫配方中有机物含量高。

出现裂纹、掉块的衬垫，制动力矩较大，在试验时明显观察到刹车时起灰大，说明衬垫不耐磨，硬度不合格。硬度高时制动衬垫与制动盘的实际接触面积小，制动力矩偏小，试验前磨合次数多，使用寿命长。所以衬垫需要改动配方，找到一个平衡点，既能保证制动器的制动力矩，同时保证衬垫的使用寿命。避免制动器频繁更换制动衬垫。