Барабанные тормоза SIBRE серии SBG: полный технический обзор гравитационных тормозов с электрогидравлическим толкателем
Надёжное торможение и безопасная фиксация нагрузки — базовые требования к любому промышленному подъёмно-транспортному оборудованию. В линейке барабанных тормозов компании SIBRE Siegerland-Bremsen GmbH серия SBG занимает особое место: это тормоза гравитационного замыкания с электрогидравлическим растормаживанием, объединяющие простоту конструкции с высокой надёжностью и лёгкостью технического обслуживания. Серия охватывает семь типоразмеров с диаметрами барабанов от 200 до 710 мм и тормозными моментами от 25 до 9400 Нм, обеспечивая решения для широкого спектра промышленных применений.
Компания SIBRE Siegerland-Bremsen GmbH (Auf der Stücke 1–5, D-35708 Haiger, Германия) производит тормозное оборудование для промышленности на протяжении нескольких десятилетий и является признанным поставщиком тормозных систем для кранового, металлургического и горнодобывающего оборудования по всему миру. Технические данные серии SBG определяются листом данных M 500 5000 E-EN-2007-01.
Что такое барабанный тормоз серии SBG
Аббревиатура SBG расшифровывается как Schwerkraftbackenbremse mit Gewicht — гравитационный колодочный тормоз с противовесом. Принципиальная особенность конструкции состоит в следующем: замыкание тормоза обеспечивается силой тяжести — специальный груз (противовес), закреплённый на рычажной системе, создаёт усилие прижима тормозных колодок к барабану. Растормаживание осуществляется электрогидравлическим толкателем (thruster), который преодолевает усилие противовеса и разводит колодки.
Таким образом, тормоз серии SBG работает по схеме gravity applied, thruster released — гравитационное замыкание, растормаживание толкателем. При отключении питания или аварийном останове тормоз автоматически замыкается под действием силы тяжести — без каких-либо дополнительных команд управления. Это делает серию SBG нормально замкнутым тормозом, соответствующим требованиям безопасности для грузоподъёмных механизмов.
Принципиальное отличие от серии THi состоит в способе создания замыкающего усилия: в THi используются тарельчатые пружины, в SBG — сила тяжести противовеса. Гравитационный принцип обеспечивает ряд эксплуатационных преимуществ: усилие замыкания не зависит от усталости материала и не изменяется в течение срока службы, как это происходит с пружинами. Кроме того, тормозной момент легко и точно регулируется перемещением противовеса по рычагу без замены пружинного пакета.
Конструктивные особенности и принцип работы
Тормоза серии SBG построены на основе двухколодочной рычажной конструкции с симметричным охватом барабана — аналогично сериям THi и SBM. Принципиальным конструктивным элементом, отличающим серию SBG, является регулируемый противовес на рычажной системе, создающий стабильное замыкающее усилие.
Электрогидравлический толкатель устанавливается между рычагами тормоза и при подаче электропитания выдвигает шток, разводя тормозные колодки и размыкая тормоз. При отключении питания шток убирается (под действием возвратной пружины толкателя), а противовес возвращает колодки в замкнутое положение. Весь цикл — от подачи команды до полного замыкания или размыкания — занимает доли секунды, что соответствует требованиям к динамическим характеристикам тормозных устройств кранов.
Коэффициент трения фрикционных накладок принят равным μ = 0,4. Накладки являются сменными и допускают замену в полевых условиях без полного демонтажа тормоза. Масса тормозов указана без электрогидравлического толкателя и составляет от 45 кг для SBG 200 до 560 кг для SBG 710 с максимальным толкателем.
Среди ключевых конструктивных элементов и технических решений серии SBG выделяются: регулируемый противовес для точной настройки тормозного момента без замены деталей; электрогидравлический толкатель стандартных типоразмеров серий Ed и EB, широко применяемых в промышленности; сменные фрикционные накладки с коэффициентом трения μ = 0,4; опция компенсации износа фрикционных накладок (lining wear compensator), автоматически поддерживающая постоянный зазор; концевые выключатели для индикации состояния тормоза; рычаг ручного аварийного растормаживания (manual release lever) в качестве опции.
Резьба крепления выбирается в зависимости от типоразмера: M14 для SBG 200, M18 для SBG 250–315, M22 для SBG 400–500, M27 для SBG 630–710.
Типоразмеры электрогидравлических толкателей
Серия SBG использует стандартные электрогидравлические толкатели двух линеек — Ed (электрогидравлические толкатели ED) и EB (электрогидравлические толкатели EB). Соответствие кодов, используемых в листе данных, конкретным типам толкателей:
Код 1 соответствует толкателю Ed 23/5, код 2 — Ed 30/5, код 3 — Ed 50/12, код 4 — Ed 80/12, код 5 — Ed 121/12, код 6 — Ed 201/12, код 7 — Ed 301/12. Коды серии EB: код 10 — EB 220-50, код 20 — EB 300-50, код 30 — EB 500-120, код 40 — EB 800-120, код 50 — EB 1250-120, код 60 — EB 2000-120, код 70 — EB 3000-120.
Цифры в обозначении толкателей серии Ed соответствуют усилию в даН и ходу штока в мм (например, Ed 50/12 — усилие 50 даН, ход 12 мм). Для серии EB числа означают усилие в Н и длину хода. При заказе тормоза необходимо указывать напряжение и частоту питания для выбранного толкателя.
Технические характеристики и типоразмеры серии SBG
SBG 200 — начальный типоразмер серии
SBG 200 — наименьший типоразмер серии, предназначенный для применений с умеренными тормозными нагрузками. Доступен в двух конфигурациях толкателя, обеспечивающих различные диапазоны тормозного момента.
Диаметр барабана: 200 мм. Масса без толкателя: 45 кг (конфигурация 1/10) и 50 кг (конфигурация 2/20).
Диапазон тормозных моментов в зависимости от типа толкателя: с толкателем 1/10 (Ed 23/5 или EB 220-50) — от 25 до 300 Нм; с толкателем 2/20 (Ed 30/5 или EB 300-50) — от 25 до 400 Нм.
Полные габаритные размеры (мм): A = 650, B = 160, C = 515, D = 200, E = 170, F = 90, G = 160, H = 620–660, J = 55, K = 145, L = 160, M = 115, N = 10, P = 75, Q = 70, R = 96, d = 14.
Применяется в лёгких кранах-балках, монорельсовых тельферах, подъёмных механизмах вспомогательного оборудования и технологических линиях с умеренными нагрузками.
SBG 250 — три конфигурации толкателя
Типоразмер SBG 250 предлагает три конфигурации электрогидравлического толкателя, что обеспечивает широкий диапазон регулирования тормозного момента. Максимальный тормозной момент при использовании толкателя 3/30 составляет 850 Нм.
Диаметр барабана: 250 мм. Масса без толкателя: от 57 до 82 кг в зависимости от типа толкателя.
Диапазон тормозных моментов: с толкателем 1/10 — от 40 до 325 Нм; с толкателем 2/20 — от 40 до 450 Нм; с толкателем 3/30 — от 100 до 850 Нм.
Полные габаритные размеры (мм): A = 750–785, B = 160–195, C = 625, D = 250, E = 210, F = 110, G = 200, H = 680–835, J = 65, K = 180, L = 190, M = 133, N = 10, P = 95, Q = 90, R = 113, d = 18.
Применяется в мостовых кранах малой грузоподъёмности, лебёдках подъёмных платформ и конвейерных системах.
SBG 315 — четыре конфигурации толкателя
Типоразмер SBG 315 предлагает наибольшее число конфигураций толкателя в нижней части размерного ряда — четыре варианта от 1/10 до 4/40, обеспечивающие широчайший диапазон регулирования тормозного момента. При максимальном толкателе 4/40 тормозной момент достигает 1700 Нм.
Диаметр барабана: 315 мм. Масса без толкателя: от 66 до 123 кг в зависимости от типа толкателя.
Диапазон тормозных моментов: с толкателем 1/10 — от 70 до 420 Нм; с толкателем 2/20 — от 70 до 550 Нм; с толкателем 3/30 — от 75 до 1050 Нм; с толкателем 4/40 — от 90 до 1700 Нм.
Полные габаритные размеры (мм): A = 880, B = 160–195, C = 735, D = 315, E = 260, F = 125, G = 240, H = 770–920, J = 80, K = 220, L = 230, M = 160, N = 10, P = 118, Q = 110, R = 135, d = 18.
Примечательно, что все четыре конфигурации имеют одинаковый размер A = 880 мм, что упрощает проектирование при возможной замене толкателя в процессе эксплуатации. Применяется в козловых кранах, кранах-штабелёрах и механизмах горизонтального перемещения портальных кранов.
SBG 400 — тормоз для средних промышленных нагрузок
Начиная с типоразмера SBG 400 используется диаметр резьбы d = 22 мм, соответствующий возросшим механическим нагрузкам. Нижним вариантом толкателя является 2/20 — более мощные толкатели необходимы для создания достаточного тормозного момента при данном диаметре барабана. Максимальный тормозной момент с толкателем 5/50 составляет 2750 Нм.
Диаметр барабана: 400 мм. Масса без толкателя: от 103 до 195 кг в зависимости от типа толкателя.
Диапазон тормозных моментов: с толкателем 2/20 — от 80 до 575 Нм; с толкателем 3/30 — от 100 до 1100 Нм; с толкателем 4/40 — от 100 до 1800 Нм; с толкателем 5/50 — от 125 до 2750 Нм.
Полные габаритные размеры (мм): A = 965–1040, B = 195–240, C = 900, D = 400, E = 310, F = 160, G = 300, H = 900–1050, J = 100, K = 270, L = 280, M = 199, N = 12, P = 150, Q = 140, R = 167, d = 22.
Применяется в мостовых кранах средней грузоподъёмности, механизмах подъёма башенных кранов, прокатных производствах и судовых лебёдках.
SBG 500 — высоконагруженные промышленные применения
Типоразмер SBG 500 рассчитан на тяжёлые производственные условия и предлагает четыре конфигурации толкателя — от 3/30 до 6/60. Максимальный тормозной момент с толкателем 6/60 составляет 5400 Нм. Для всех конфигураций минимальный тормозной момент (создаваемый противовесом) составляет 200 Нм — это гарантированное аварийное торможение при отключении питания.
Диаметр барабана: 500 мм. Масса без толкателя: от 173 до 323 кг в зависимости от типа толкателя.
Диапазон тормозных моментов: с толкателем 3/30 — от 200 до 1400 Нм; с толкателем 4/40 — от 200 до 2200 Нм; с толкателем 5/50 — от 200 до 3400 Нм; с толкателем 6/60 — от 200 до 5400 Нм.
Полные габаритные размеры (мм): A = 1175–1185, B = 220–300, C = 1025, D = 500, E = 385, F = 190, G = 355, H = 1040–1230, J = 130, K = 325, L = 340, M = 242, N = 13, P = 190, Q = 180, R = 202, d = 22.
Применяется в металлургическом производстве, тяжёлых кранах-балках, намоточно-разматывающих агрегатах и специальных подъёмных установках.
SBG 630 — тормоз для тяжёлого кранового и металлургического оборудования
Типоразмер SBG 630 переходит на диаметр резьбы d = 27 мм — максимальный в серии. Минимальный применяемый толкатель — 5/50, минимальный тормозной момент (усилие противовеса) для всех конфигураций составляет 500 Нм. Максимальный тормозной момент с толкателем 7/70 составляет 8200 Нм.
Диаметр барабана: 630 мм. Масса без толкателя: от 347 до 527 кг в зависимости от типа толкателя.
Диапазон тормозных моментов: с толкателем 5/50 — от 500 до 3300 Нм; с толкателем 6/60 — от 500 до 5500 Нм; с толкателем 7/70 — от 500 до 8200 Нм.
Полные габаритные размеры (мм): A = 1330–1375, B = 240–350, C = 1190, D = 630, E = 465, F = 250, G = 440, H = 1300–1350, J = 170, K = 400, L = 420, M = 295, N = 15, P = 236, Q = 225, R = 244, d = 27.
Стабильное усилие противовеса 500 Нм гарантирует надёжную аварийную фиксацию независимо от типа установленного толкателя. Применяется в портовых и судостроительных кранах, конверторном и прокатном производстве, тяжёлом горнодобывающем оборудовании.
SBG 710 — максимальный типоразмер серии
Типоразмер SBG 710 является наибольшим в серии SBG и обеспечивает максимальный тормозной момент 9400 Нм с толкателем 7/70. Это наиболее мощный типоразмер серии, предназначенный для самых тяжёлых промышленных применений — тяжёлых металлургических и портальных кранов, шахтных подъёмников и специального оборудования.
Диаметр барабана: 710 мм. Масса без толкателя: от 380 до 560 кг в зависимости от типа толкателя.
Диапазон тормозных моментов: с толкателем 5/50 — от 500 до 3800 Нм; с толкателем 6/60 — от 500 до 6300 Нм; с толкателем 7/70 — от 500 до 9400 Нм.
Полные габаритные размеры (мм): A = 1465–1540, B = 240–350, C = 1302, D = 710, E = 525, F = 270, G = 490, H = 1400–1450, J = 190, K = 450, L = 470, M = 332, N = 15, P = 265, Q = 255, R = 276, d = 27.
Минимальное усилие противовеса 500 Нм обеспечивает гарантированное аварийное торможение. Применяется в тяжёлых металлургических кранах грузоподъёмностью свыше 100 тонн, шахтных подъёмниках, оборудовании морских платформ и специальных крупногабаритных подъёмных установках.
Сводная таблица типоразмеров серии SBG
| Тип | D (мм) | C (мм) | MBr мин. (Нм) | MBr макс. (Нм) | Толкатель мин. | Толкатель макс. | Резьба d | Масса* мин.–макс. (кг) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SBG 200 | 200 | 515 | 25 | 400 | 1 / Ed 23/5 | 2 / Ed 30/5 | M14 | 45–50 |
| SBG 250 | 250 | 625 | 40 | 850 | 1 / Ed 23/5 | 3 / Ed 50/12 | M18 | 57–82 |
| SBG 315 | 315 | 735 | 70 | 1700 | 1 / Ed 23/5 | 4 / Ed 80/12 | M18 | 66–123 |
| SBG 400 | 400 | 900 | 80 | 2750 | 2 / Ed 30/5 | 5 / Ed 121/12 | M22 | 103–195 |
| SBG 500 | 500 | 1025 | 200 | 5400 | 3 / Ed 50/12 | 6 / Ed 201/12 | M22 | 173–323 |
| SBG 630 | 630 | 1190 | 500 | 8200 | 5 / Ed 121/12 | 7 / Ed 301/12 | M27 | 347–527 |
| SBG 710 | 710 | 1302 | 500 | 9400 | 5 / Ed 121/12 | 7 / Ed 301/12 | M27 | 380–560 |
*Масса указана без электрогидравлического толкателя. Коэффициент трения фрикционных накладок μ = 0,4. MBr мин. — усилие противовеса (аварийный момент), MBr макс. — максимальный тормозной момент.
Правила заказа и кодировка обозначений
При оформлении заказа на тормоза серии SBG необходимо указывать следующие параметры:
Тип тормоза и толкатель в формате: SBG 200/23/5 — здесь 200 — диаметр барабана, 23/5 — типоразмер толкателя Ed 23/5. Другой пример: SBG 250/23/5 означает тормоз SBG с барабаном 250 мм и толкателем Ed 23/5. Также необходимо указывать напряжение и частоту питания для толкателя (например, 380 В / 50 Гц), наличие или отсутствие компенсатора износа фрикционных накладок (with or without lining wear compensator) и дополнительные опции — концевые выключатели, рычаг ручного растормаживания и прочее.
Правильное указание напряжения питания толкателя особенно важно при поставках в различные страны, где стандарты электроснабжения могут отличаться.
Варианты исполнения и дополнительные опции
Серия SBG предлагается в базовом исполнении gravity applied, thruster released и допускает широкий перечень опций. Лист данных M 500 5000 E-EN-2007-01 описывает оба варианта привода — толкатели серии Ed (электрогидравлические) и серии EB (электромеханические) — при единой механической части тормоза, что обеспечивает гибкость при выборе типа привода под конкретные условия эксплуатации.
Компенсатор износа фрикционных накладок (lining wear compensator) — одна из наиболее востребованных опций. Автоматически поддерживает постоянный зазор между накладкой и барабаном по мере износа, исключая необходимость ручной регулировки и обеспечивая стабильные динамические характеристики тормоза на протяжении всего межремонтного периода.
Концевые выключатели (switches) — устанавливаются для индикации состояний «тормоз замкнут» и «тормоз разомкнут», обеспечивают интеграцию в систему ПЛК и реализацию защитных блокировок. Рычаг ручного аварийного растормаживания (manual release lever) позволяет вручную развести тормозные колодки при отказе электрогидравлического толкателя — критически важная опция для безопасного обслуживания оборудования. Специальное антикоррозийное покрытие применяется для эксплуатации в агрессивных средах, морской атмосфере и на открытых площадках. Термостойкие фрикционные накладки обеспечивают надёжную работу в условиях повышенных температур окружающей среды.
Области применения барабанных тормозов SIBRE SBG
Гравитационный принцип замыкания в сочетании с электрогидравлическим растормаживанием делает серию SBG предпочтительным решением для широкого круга промышленных применений, где требуется автоматическое аварийное торможение при отключении электроснабжения.
Подъёмно-транспортное машиностроение является традиционной областью применения тормозов с гравитационным замыканием. Мостовые краны, козловые краны, портальные краны и кран-балки оснащаются тормозами серии SBG на механизмах подъёма груза, передвижения моста и тележки. Независимость тормозного момента от усталости пружин и простота регулировки противовеса особенно ценятся в кранах, работающих в режиме интенсивной эксплуатации. Типоразмеры SBG 200–315 применяются в кранах до 10 тонн, SBG 400–500 — в среднетоннажных кранах, SBG 630–710 — в тяжёлых кранах специального назначения.
В металлургическом производстве тормоза серии SBG устанавливаются на механизмах кантователей стальных слябов, подъёмных устройствах нагревательных печей и намоточно-разматывающих агрегатах. Гравитационный принцип замыкания обеспечивает стабильный тормозной момент в условиях высоких температур окружающей среды, где металлические пружины могут испытывать температурный дрейф характеристик.
В горнодобывающей промышленности серия SBG применяется на шахтных подъёмниках, наклонных ленточных конвейерах и скреперных лебёдках. Надёжное автоматическое замыкание при отключении питания является критическим требованием безопасности для данных применений. Компенсатор износа накладок особенно востребован при непрерывном производстве.
В портовом и судовом оборудовании тормоза серии SBG применяются в портальных и судовых кранах, швартовных лебёдках и грузовых стрелах. Электрогидравлические толкатели хорошо совместимы с судовыми электросистемами. Исполнение с антикоррозийным покрытием адаптировано к условиям морской эксплуатации.
В нефтегазовом секторе тормоза устанавливаются на буровых установках, нефтепромысловых лебёдках и оборудовании морских платформ. В деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности серия SBG применяется в намоточных и размоточных устройствах для рулонных материалов большой массы и натяжных механизмах бумагоделательных машин.
Сравнение серий SBG, THi и SBM: выбор оптимального решения
Все три серии барабанных тормозов SIBRE — SBM, THi и SBG — соответствуют стандарту DIN 15435 и охватывают идентичный размерный ряд. Однако различия в принципе действия и приводе определяют область применения каждой серии.
Серия SBG (гравитационное замыкание, электрогидравлический толкатель) предпочтительна там, где требуется автоматическое аварийное замыкание, тормозной момент не должен изменяться со временем, возможна лёгкая регулировка момента перемещением противовеса, а электрогидравлический толкатель органично вписывается в электросистему машины. Отсутствие гидростанции высокого давления упрощает обвязку по сравнению с серией THi.
Серия THi (пружинное замыкание, гидравлическое растормаживание) предпочтительна там, где требуется компактная конструкция с высоким усилием замыкания в ограниченном пространстве, а гидросистема машины уже предусмотрена конструкцией. Тарельчатые пружины позволяют создать большое усилие замыкания в малых габаритах.
Серия SBM (ручное управление маховиком) применяется там, где полная независимость от любых источников энергии является обязательным требованием — стояночные тормоза, ручная фиксация при обслуживании.
Таким образом, серии SBG, THi и SBM являются взаимодополняющими. В составе одного крана нередко используются сразу два типа: рабочий тормоз SBG на механизме подъёма и ручной стояночный тормоз SBM на механизме передвижения.
Соответствие стандартам и нормативным требованиям
Барабанные тормоза SIBRE серии SBG разработаны и изготовлены в соответствии со следующими нормативными документами.
DIN 15435 — основополагающий германский стандарт на барабанные тормоза для кранового оборудования, прямо указанный в обозначении листа данных «acc. to DIN 15435». Стандарт регламентирует конструктивные параметры, методику расчёта тормозного момента, требования к материалам и методы испытаний. Директива по машинному оборудованию 2006/42/EC устанавливает обязательные требования к безопасности конструкции, документации и маркировке машинных компонентов для европейского рынка.
Система менеджмента качества SIBRE сертифицирована по ISO 9001, что обеспечивает прослеживаемость производственных процессов и стабильность характеристик продукции от партии к партии. Европейский стандарт EN 13135 «Краны. Безопасность. Расчёт механического оборудования» регламентирует требования к тормозным устройствам грузоподъёмных кранов, в том числе принцип нормально замкнутого тормоза — серия SBG полностью соответствует данному требованию.
Для поставок на объекты повышенной опасности в России и странах СНГ тормоза могут быть поставлены с дополнительной документацией для прохождения экспертизы промышленной безопасности согласно требованиям Ростехнадзора и ФНП «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъёмные сооружения». По техническим характеристикам тормоза серии SBG соответствуют нормативным требованиям к тормозным устройствам грузоподъёмных кранов, применяемых на опасных производственных объектах.
Производитель оговаривает, что возможны незначительные отклонения габаритных размеров от значений, указанных в листе данных, — стандартная практика для изделий серийного производства с литыми корпусными деталями.
Преимущества барабанных тормозов SIBRE серии SBG
Принцип нормально замкнутого тормоза с гравитационным замыканием обеспечивает автоматическое аварийное торможение при отключении питания — базовое требование безопасности для грузоподъёмных механизмов. Стабильность тормозного момента является ключевым преимуществом гравитационного принципа: усилие противовеса не изменяется со временем, не зависит от температуры и не требует компенсации усталости материала — в отличие от пружинных систем.
Простота регулировки тормозного момента достигается перемещением противовеса по рычагу без замены пружинного пакета или других деталей, что существенно снижает затраты на обслуживание. Широкий выбор типоразмеров толкателей — семь типов серии Ed и семь типов серии EB — позволяет точно подобрать конфигурацию тормоза под конкретные требования по тормозному моменту и условия электроснабжения.
Соответствие DIN 15435 и EN 13135 обеспечивает взаимозаменяемость с тормозами других производителей, придерживающихся данных стандартов, что упрощает замену в процессе модернизации оборудования. Опция компенсатора износа фрикционных накладок значительно снижает затраты на техническое обслуживание и увеличивает межремонтный период в условиях интенсивной эксплуатации. Производство в Германии, многолетний опыт SIBRE и широкая международная дистрибьюторская сеть обеспечивают стабильное качество и доступность технической поддержки и запасных частей.
Заключение
Барабанные тормоза SIBRE серии SBG представляют собой надёжное и хорошо отработанное техническое решение для широкого спектра промышленных применений, требующих автоматического аварийного торможения и точно регулируемого тормозного момента. Гравитационный принцип замыкания в сочетании с электрогидравлическим толкателем обеспечивает уникальное сочетание стабильности тормозного момента, простоты регулировки и надёжности в длительной эксплуатации.
Семь типоразмеров с диаметрами барабанов 200–710 мм, тормозные моменты от 25 до 9400 Нм, широкий выбор электрогидравлических толкателей серий Ed и EB, опция компенсатора износа и соответствие стандарту DIN 15435 делают серию SBG универсальным инструментом конструктора подъёмно-транспортного и технологического оборудования.
При выборе конкретного типоразмера и конфигурации толкателя следует исходить из требуемого тормозного момента с учётом нормативного коэффициента запаса, параметров электросистемы машины (напряжение, частота) и требований функциональной безопасности.