RU2263832C2

RU2263832C2 - Belt-block brake

Info

Publication number: RU2263832C2
Application number: RU2004100800/11A
Authority: RU
Inventors: А.А. Петрик (RU); А.А. Петрик; Н.А. Вольченко (RU); Н.А. Вольченко; Дмитрий Александрович Вольченко (UA); Дмитрий Александрович Вольченко
Original assignee: Кубанский государственный технологический университет
Priority date: 2004-01-08
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2005-11-10
Also published as: RU2004100800A

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: belt-block brake comprises braking pulley and braking belt provided with movable friction linings, individual unmovable friction linings in the beginning of the running-in belt of the braking belt, at the middle of the braking belt, and at the end of the running-off braking belt. The movable friction linings are interposed between the unmovable friction linings, provided with transverse cuts in their top sections, and set in the L-shaped grooves made in the braking belt. The movable friction linings can move with respect to the inner side of the braking belt and working surface of the pulley. The branches of the belt have different number of movable friction linings interconnected through springs of different rigidity.

EFFECT: enhanced reliability and reduced wear.

3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжелонагруженных ленточно-колодочных тормозах, например, буровых лебедок.The invention relates to mechanical engineering and can be used in heavily loaded tape-shoe brakes, for example, drilling winches.

Известен ленточно-колодочный тормоз, в котором для повышения износостойкости фрикционных элементов при непрерывном притормаживании, он снабжен роликами, заключенными в сепаратор и помещенными между тормозным шкивом и тормозной лентой [1, аналог]. Данный тормоз имеет тот недостаток, что он может использоваться только в одном тормозном режиме - непрерывного притормаживания.Known tape-shoe brake, in which to increase the wear resistance of the friction elements during continuous braking, it is equipped with rollers enclosed in a separator and placed between the brake pulley and brake tape [1, analog]. This brake has the disadvantage that it can be used only in one braking mode - continuous braking.

Известен ленточный тормоз, в котором для обеспечения равномерного износа фрикционных накладок последние расположены на шкиве и снабжены упругими элементами, связывающими их между собой и подпружинивающими к рабочей поверхности шкива, причем коэффициент трения между наружной поверхностью фрикционных накладок и тормозной лентой больше, чем между внутренней поверхностью фрикционных накладок и рабочей поверхностью тормозного шкива [2, прототип]. Недостатком является то, что необходимо иметь фрикционные материалы с различными коэффициентами трения для наружной и внутренней рабочих поверхностей фрикционных накладок.A belt brake is known in which, to ensure uniform wear of the friction linings, the latter are located on the pulley and are equipped with elastic elements that connect them to each other and spring to the working surface of the pulley, the friction coefficient between the outer surface of the friction linings and the brake belt being greater than between the inner surface of the friction linings linings and the working surface of the brake pulley [2, prototype]. The disadvantage is that it is necessary to have friction materials with different friction coefficients for the outer and inner working surfaces of the friction linings.

Предложенное техническое решение по сравнению с аналогом и прототипом имеет следующие отличительные признаки:The proposed technical solution in comparison with the analogue and prototype has the following distinctive features:

- может работать в режимах апериодично-случайном, экстренном и притормаживания с постоянной интенсивностью;- can work in aperiodic-random, emergency and braking modes with constant intensity;

- не возникает необходимости подбора фрикционных материалов с различными коэффициентами трения для наружной и внутренней рабочих поверхностей фрикционных накладок;- there is no need to select friction materials with different friction coefficients for the outer and inner working surfaces of the friction linings;

- за счет разной жесткости пружин между подвижными накладками и их количеством на набегающей и сбегающей ветви тормозной ленты неподвижными накладками наблюдается перемещение накладок относительно рабочих поверхностей шкива и ленты, что приводит к перераспределению удельных нагрузок между ветвями ленты и, как следствие, к их почти выравниванию;- due to the different stiffness of the springs between the moving pads and their number on the incoming and outgoing branches of the brake belt with fixed pads, the pads are moving relative to the working surfaces of the pulley and the tape, which leads to a redistribution of specific loads between the branches of the tape and, as a result, to their almost equalization;

- использование пружин между накладками позволяет гасить низкочастотные колебания пар трения, а также смягчать их посадку на рабочую поверхность шкива.- the use of springs between the plates allows you to dampen low-frequency vibrations of friction pairs, as well as to soften their fit on the working surface of the pulley.

Цель изобретения - повышение эффективности тормоза путем перераспределения удельных нагрузок между фрикционными накладками набегающей и сбегающей ветви тормозной ленты.The purpose of the invention is to increase the effectiveness of the brake by redistributing the specific loads between the friction linings of the running and running branches of the brake band.

Поставленная цель достигается тем, что подвижные фрикционные накладки тормозной ленты, заключенные между неподвижными накладками, в своей верхней части по их ширине имеют вырезы, посаженные в Г-образные пазы тормозной ленты, и при этом неодинаковое количество фрикционных накладок на набегающей и сбегающей ветви ленты между собой связаны пружинами различной жесткости.This goal is achieved by the fact that the movable friction linings of the brake belt enclosed between the fixed linings, in their upper part along their width, have cutouts set in the L-shaped grooves of the brake belt, and the unequal number of friction linings on the running and running branches of the belt between They are connected by springs of different stiffness.

На фиг.1 показан общий вид ленточно-колодочного тормоза; на фиг.2 - узел А на фиг.1 - фрагмент тормоза в рабочем положении; на фиг.3 - поперечный разрез Б-Б на фиг.1 фрикционного узла тормоза.Figure 1 shows a General view of the tape-shoe brake; figure 2 - node And figure 1 is a fragment of the brake in the working position; figure 3 is a transverse section bB in figure 1 of the friction brake assembly.

Ленточно-колодочный тормоз с подвижными фрикционными накладками на тормозной ленте содержит шкив 1 с ребордами 2, закрепленный на валу 3 механизма. На тормозной ленте 4 имеются прикрепленные к ее внутренней поверхности Г-образные пазы 5, в которые благодаря вырезам 6 установлены фрикционные накладки 7. Такое соединение позволяет накладкам 7 перемещаться относительно внутренней поверхности ленты 4. На последней также расположены неподвижные фрикционные накладки 8, 9 и 10. Накладка 8 расположена в начале тормозной ленты 4, то есть на ее набегающей ветви (а). Накладка 9 расположена в средней части (б) ленты 4. Накладка 10 является крайней на сбегающей ветви (в) ленты 4. При этом количество фрикционных накладок на набегающей ветви (а) равно "n+k", а на сбегающей ветви (в) ленты 4 - "n". Между собой фрикционные накладки 7, 8, 9 и 10 связаны пружинами 11 различной жесткости, концы которых заведены в ушки 12, выполненные из проволоки и заформованные в тело накладок со стороны ширины их боковых поверхностей на высоте допустимого износа. "Мягкие" пружины установлены между накладками 7 на набегающей ветви (а) тормозной ленты 4, а более жесткие между накладками 7 на набегающей ветви (а) тормозной ленты 4, а более жесткие между накладками 7 на ее сбегающей ветви (в). Тормозная лента 4 со стороны ее сбегающей ветви (в) одним концом шарнирно соединена с корпусом опоры 13, а другим, то есть концом набегающей ветви - с приводным рычагом 14.The tape-shoe brake with movable friction linings on the brake belt contains a pulley 1 with flanges 2, mounted on the shaft 3 of the mechanism. On the brake belt 4 there are L-shaped grooves 5 attached to its inner surface, in which, thanks to the cutouts 6, friction linings 7 are mounted. Such a connection allows the linings 7 to move relative to the inner surface of the belt 4. On the latter, stationary friction linings 8, 9 and 10 are also located The lining 8 is located at the beginning of the brake tape 4, that is, on its oncoming branch (a). The lining 9 is located in the middle part (b) of the tape 4. The lining 10 is extreme on the runaway branch (c) of the tape 4. The number of friction linings on the oncoming branch (a) is "n + k", and on the runaway branch (c) tapes 4 - "n". Between themselves, the friction pads 7, 8, 9 and 10 are connected by springs 11 of different stiffness, the ends of which are led into ears 12 made of wire and molded into the body of the pads from the side of the width of their side surfaces at the height of allowable wear. "Soft" springs are installed between the linings 7 on the oncoming branch (a) of the brake belt 4, and the harder between the linings 7 on the oncoming branch (a) of the brake belt 4 and the harder between the linings 7 on its running branch (c). The brake tape 4 from the side of its runaway branch (c) is pivotally connected to the housing of the support 13 at one end and the drive lever 14 at the other, that is, the end of the runaway branch.

Ленточно-колодочный тормоз с подвижными фрикционными накладками на тормозной ленте работает следующим образом. При нажатии на приводной рычаг 14 происходит замыкание тормоза.The tape-shoe brake with movable friction linings on the brake belt operates as follows. When the actuator lever 14 is pressed, the brake closes.

Различают три стадии процесса торможения ленточно-колодочного тормоза с подвижными фрикционными накладками на тормозной ленте: начальную, промежуточную и заключительную.There are three stages of the braking process of a tape-block brake with movable friction linings on the brake belt: initial, intermediate and final.

В начальной стадии торможения подвижные фрикционные накладки 7, находящиеся между неподвижными накладками 8 и 9, то есть на набегающей ветви (а) тормозной ленты 4, первыми взаимодействуют с тормозным шкивом 1. При этом накладки 7 захватываются моментом вращения шкива 1 и перемещаются в направлении его вращения, то есть происходит их смещение в сторону сбегающей ветви (в) тормозной ленты 4. Это, в первую очередь, связано тем, что с увеличением натяжения набегающей ветви (а) тормозной ленты 4 с помощью приводного рычага 14, подвижные фрикционные накладки 7 стараются как бы "выскользнуть" и попасть в сектор взаимодействия пар трения, где натяжение ветвей (а, в) меньше. "Мягкие" пружины при этом сжимаются. Все это и является дополнительным сопротивлением для вращающегося тормозного шкива 1, вызывая его притормаживание. Наличие подвижный фрикционных накладок 7 на набегающей ветви (а) ленты 4 на "к" накладок больше, чем на сбегающей (в), и с переменным шагом способствует уменьшению и выравниванию удельных нагрузок в данном секторе взаимодействия пар трения тормоза.In the initial stage of braking, the movable friction pads 7 located between the fixed pads 8 and 9, that is, on the oncoming branch (a) of the brake belt 4, are the first to interact with the brake pulley 1. In this case, the pads 7 are captured by the moment of rotation of the pulley 1 and move in its direction rotation, that is, they are shifted towards the runaway branch (c) of the brake belt 4. This is primarily due to the fact that with the increase in the tension of the running branch (a) of the brake tape 4 with the help of the drive lever 14, the movable friction Adki 7 try to “slip out” and get into the sector of interaction of friction pairs, where the tension of the branches (a, c) is less. The soft springs are compressed. All this is an additional resistance for the rotating brake pulley 1, causing it to brake. The presence of movable friction linings 7 on the running branch (a) of the belt 4 on the “k” of the linings is greater than on the runaway (c), and with a variable pitch helps to reduce and equalize the specific loads in this sector of interaction of the brake friction pairs.

Промежуточная стадия торможения заключается в дальнейшем распространении фронта взаимодействия в сторону подвижных фрикционных накладок 7 сбегающей ветви (в) тормозной ленты 4 при увеличении силы ее затяжки с помощью приводного рычага 14. За счет меньшего количества подвижные накладок 7 "к" на сбегающей ветви (в) тормозной ленты 4 и более "жестких" пружин 11 между ними происходит их незначительное перемещение. Последнее будет продолжаться до тех пор, пока силы трения, развиваемые каждой подпружиненной подвижной накладкой 7, и энергия сжатых пружин 11 в секторах тормоза не окажутся больше момента вращения тормозного шкива 1. Уменьшение количества подвижных накладок 7 с переменным шагом на сбегающей ветви (в) тормозной ленты 4 ведет к увеличению удельных нагрузок на взаимодействующих поверхностях трения и приближает их значения к значениям удельных нагрузок на набегающей ветви (а) ленты 4.The intermediate stage of braking is the further propagation of the front of interaction in the direction of the moving friction linings 7 of the runaway branch (c) of the brake belt 4 with an increase in its tightening force with the drive lever 14. Due to the smaller number of movable linings 7 "to" on the runaway branch (c) brake tape 4 or more "hard" springs 11 between them there is a slight movement. The latter will continue until the frictional forces developed by each spring-loaded movable lining 7 and the energy of the compressed springs 11 in the brake sectors are greater than the moment of rotation of the brake pulley 1. Reducing the number of movable lining 7 with a variable pitch on the runaway branch (c) of the brake tape 4 leads to an increase in specific loads on the interacting friction surfaces and brings them closer to the values of specific loads on the incident branch (a) of the tape 4.

Как в начальной, так и в промежуточной стадиях торможения при перемещениях относительно тормозной ленты 4 подвижные накладки 7 взаимодействуют не только своими рабочими поверхностями со шкивом 1, но и внешними с внутренней поверхностью тормозной ленты 4. Это также создает дополнительное сопротивление для вращающегося шкива 1.Both in the initial and in the intermediate stages of braking when moving relative to the brake band 4, the movable pads 7 interact not only with their working surfaces with the pulley 1, but also external with the inner surface of the brake band 4. This also creates additional resistance for the rotating pulley 1.

На заключительной стадии торможения подвижные фрикционные накладки 7 находятся в том положении, которое они заняли относительно набегающей (а) и сбегающей (в) ветви тормозной ленты 4 в начальной и промежуточной стадиях торможения. При этом завершилось перераспределение удельных нагрузок между подвижными фрикционными накладками 7 ветвей (а) и (в) тормозной ленты 4, что способствовало повышению эффективности тормоза в целом. На этой стадии может осуществляться притормаживание шкива 1 с усилием затяжки ленты 4 на промежуточной стадии и может быть завершено торможение до полной остановки шкива 1 при заметном увеличении затяжки ленты 4 с помощью приводного рычага 14. При последующем использовании тормоза стадии торможения повторяются.At the final stage of braking, the movable friction linings 7 are in the position that they occupied relative to the oncoming (a) and runaway (c) branches of the brake band 4 in the initial and intermediate stages of braking. At the same time, the redistribution of specific loads between the movable friction linings 7 of the branches (a) and (c) of the brake tape 4 was completed, which contributed to an increase in the brake efficiency as a whole. At this stage, the pulley 1 can be braked with an effort to tighten the belt 4 at an intermediate stage, and braking can be completed until the pulley 1 stops completely with a noticeable increase in the tension of the belt 4 using the drive lever 14. During subsequent use of the brake, the braking stages are repeated.

Таким образом, применение ленточно-колодочного тормоза с подвижными фрикционными накладками на тормозной ленте позволяет повысить эффективность торможений за счет перемещения накладок относительно шкива и ленты, перераспределяя и выравнивая при этом удельные нагрузки между набегающей и сбегающей ветвями тормозной ленты и способствуя тем самым почти равномерному износу рабочих поверхностей подвижных фрикционных накладок.Thus, the use of a tape-shoe brake with movable friction linings on the brake belt allows to increase the braking efficiency by moving the linings relative to the pulley and belt, redistributing and equalizing the specific loads between the oncoming and descending branches of the brake belt and thereby contributing to almost uniform wear of workers surfaces of movable friction linings.

Claims

A band brake with movable friction linings, comprising a brake pulley and a brake belt with movable friction linings mounted on it, characterized in that it contains separate stationary friction linings at the beginning of the oncoming branch of the brake belt, in the middle of the brake belt and at the end of the runaway branch of the brake tapes, and between the stationary friction linings there are movable friction linings, which in their upper part along their width have cuts that are seated in L-shaped grooves the brake belt, while the movable friction linings have the ability to move relative to the inner surface of the brake belt and the working surface of the pulley, and on the incoming and outgoing branches of the brake belt there is an unequal number of movable friction linings interconnected by springs of different stiffness.