Барабанные тормоза SIBRE серии TE: полный технический обзор тормозов пружинного замыкания с электрогидравлическим толкателем по DIN 15435
Среди тормозных систем для промышленного подъёмно-транспортного оборудования барабанные тормоза с электрогидравлическим толкателем занимают одно из ведущих мест. Они объединяют принцип автоматического аварийного замыкания (fail-safe) с простым, надёжным и не требующим внешней гидросистемы высокого давления электрическим управлением. Барабанные тормоза SIBRE серии TE — именно такое решение: пружинное замыкание с растормаживанием электрогидравлическим толкателем, соответствие стандарту DIN 15435, семь типоразмеров с диаметрами барабанов от 200 до 710 мм и тормозными моментами от 25 до 9400 Нм.
Серия TE является одной из флагманских в линейке барабанных тормозов компании SIBRE Siegerland-Bremsen GmbH (Auf der Stücke 1–5, D-35708 Haiger, Германия) и охватывает максимально широкий спектр применений — от лёгких кранов-балок до тяжёлого металлургического и горнодобывающего оборудования. Технические данные серии определяются листом данных M 900 1000 E-EN-2008-02.
Что такое барабанный тормоз серии TE и его место в линейке SIBRE
Аббревиатура TE расшифровывается как Trommelbackenbremse mit elektrohydraulischem Antrieb — барабанный колодочный тормоз с электрогидравлическим приводом. Принцип работы — нормально замкнутый (spring applied, thruster released): в отсутствие питания тормоз автоматически замыкается под действием пружин, обеспечивая аварийное торможение и стояночную фиксацию. При подаче напряжения электрогидравлический толкатель выдвигает шток, преодолевает усилие пружин и разводит тормозные колодки.
По принципу замыкающего элемента серия TE близка к серии THi: обе используют пружинное замыкание. Принципиальное различие — в типе привода растормаживания. В серии THi применяется подключение к внешней гидросистеме высокого давления (6–70 бар от централизованной гидростанции машины), тогда как в серии TE используется автономный электрогидравлический толкатель — самодостаточный блок с встроенным масляным резервуаром и электродвигателем с насосом. Это делает серию TE независимой от наличия гидросистемы в машине и значительно упрощает монтаж и ввод в эксплуатацию.
По сравнению с серией SBG (гравитационное замыкание, электрогидравлический толкатель) серия TE отличается типом замыкающего элемента: пружины вместо противовеса. Пружинное замыкание обеспечивает более компактную конструкцию при равном тормозном моменте, тогда как гравитационный принцип серии SBG даёт стабильность усилия замыкания на протяжении всего срока службы без деградации пружин.
Серия TE в сочетании с серией SBG и серией THi образует полный размерный ряд нормально замкнутых барабанных тормозов SIBRE для тяжёлого промышленного оборудования.
Конструктивные особенности и принцип работы
Тормоза серии TE построены на основе двухколодочной рычажной конструкции с симметричным охватом барабана — стандартной для всех барабанных тормозов SIBRE. Замыкание тормоза осуществляется тарельчатыми пружинами или спиральными пружинами, в зависимости от типоразмера, создающими усилие прижима колодок к барабану. Растормаживание обеспечивается электрогидравлическим толкателем стандартных типоразмеров серий Ed и EB.
Электрогидравлический толкатель является автономным устройством: при подаче напряжения встроенный электродвигатель приводит в действие насос, который нагнетает масло в рабочий цилиндр и выдвигает шток. Ход штока передаётся через рычажную систему на тормозные колодки, разводя их и размыкая тормоз. При отключении питания пружины толкателя возвращают шток в исходное положение, а замыкающие пружины тормоза прижимают колодки к барабану.
Коэффициент трения фрикционных накладок принят равным μ = 0,4. Масса тормозов указана без электрогидравлического толкателя: от 19 кг для TE 200 до 268 кг для TE 710.
Семь типоразмеров толкателей серии Ed (от Ed 23/5 до Ed 301/6) и семь типоразмеров серии EB (от EB 220-50 до EB 3000-60) обеспечивают возможность точного подбора привода под требуемый тормозной момент и конкретные условия электроснабжения. Конструктивно тормоза серии TE допускают установку толкателей различных типоразмеров без изменения основных деталей корпуса и рычажной системы — это значительно упрощает перенастройку тормозного момента в процессе эксплуатации.
Среди ключевых конструктивных элементов серии: пружины замыкания, обеспечивающие стабильное тормозное усилие; сменные фрикционные накладки тормозных колодок, допускающие замену без полного демонтажа; электрогидравлический толкатель стандартных типоразмеров двух линеек; опциональный автоматический компенсатор износа фрикционных накладок (lining wear compensator). Диаметр резьбы крепления d варьируется в зависимости от типоразмера: M14 для TE 200, M18 для TE 250–315, M22 для TE 400–500, M27 для TE 630–710.
Технические характеристики и типоразмеры серии TE
TE 200 — начальный типоразмер серии
TE 200 — наименьший типоразмер серии, предназначенный для применений с умеренными тормозными нагрузками. Доступен в двух конфигурациях толкателя.
Диаметр барабана: 200 мм. Масса без толкателя: 19 кг.
Диапазон тормозных моментов: 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 = 640, B = 160, C = 515, D = 200, E = 170, F = 90, G = 160, H = 475, J = 55, K = 145, L = 160, M = 115, N = 10, P = 75, Q = 70, R = 96, d = 14.
Габаритные размеры одинаковы для обеих конфигураций толкателя, что упрощает взаимозаменяемость. Применяется в лёгких кранах-балках, монорельсовых тельферах, подъёмных механизмах вспомогательного оборудования и технологических линиях.
TE 250 — три конфигурации толкателя
Типоразмер TE 250 предлагает три конфигурации электрогидравлического толкателя, обеспечивая широкий диапазон тормозных моментов. Максимальный тормозной момент при использовании толкателя 3/30 составляет 850 Нм.
Диаметр барабана: 250 мм. Масса без толкателя: 30 кг.
Диапазон тормозных моментов: с толкателем 1/10 (Ed 23/5 или EB 220-50) — от 40 до 325 Нм; с толкателем 2/20 (Ed 30/5 или EB 300-50) — от 40 до 450 Нм; с толкателем 3/30 (Ed 50/6 или EB 500-60) — от 100 до 850 Нм.
Полные габаритные размеры (мм): A = 760 (для толкателей 1/10 и 2/20) или 800 (для 3/30), B = 160 (для 1/10 и 2/20) или 195 (для 3/30), C = 625, D = 250, E = 210, F = 110, G = 200, H = 550 (для 1/10 и 2/20) или 560 (для 3/30), 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.
TE 315 — четыре конфигурации толкателя
Типоразмер TE 315 предлагает четыре конфигурации толкателя — наибольшее число в нижней части размерного ряда. При максимальном толкателе 4/40 тормозной момент достигает 1700 Нм.
Диаметр барабана: 315 мм. Масса без толкателя: 50 кг.
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 (Ed 80/6 или EB 800-60) — от 90 до 1700 Нм.
Полные габаритные размеры (мм): A = 885 (для толкателей 1/10 и 2/20) или 925 (для 3/30 и 4/40), B = 160 (для 1/10 и 2/20) или 195 (для 3/30 и 4/40), C = 735, D = 315, E = 260, F = 125, G = 240, H = 650 (для 1/10 и 2/20) или 660 (для 3/30 и 4/40), J = 80, K = 220, L = 230, M = 160, N = 10, P = 118, Q = 110, R = 135, d = 18.
Применяется в козловых кранах, кранах-штабелёрах, механизмах горизонтального перемещения портальных кранов.
TE 400 — тормоз для средних промышленных нагрузок
Начиная с типоразмера TE 400 используется диаметр резьбы d = 22 мм, соответствующий возросшим механическим нагрузкам. Нижним вариантом толкателя является 2/20 — минимального типоразмера 1/10 для данного диаметра барабана недостаточно для создания нормируемого тормозного момента. Максимальный тормозной момент с толкателем 5/50 (Ed 121/6 или EB 1250-60) составляет 2750 Нм.
Диаметр барабана: 400 мм. Масса без толкателя: 85 кг.
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 = 1030 (для 2/20) или 1075 (для 3/30, 4/40, 5/50), B = 160 (для 2/20), 195 (для 3/30 и 4/40) или 240 (для 5/50), C = 900, D = 400, E = 310, F = 160, G = 300, H = 765 (для 2/20) или 775 (для 3/30, 4/40, 5/50), 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.
TE 500 — высоконагруженные промышленные применения
Типоразмер TE 500 рассчитан на тяжёлые производственные условия. Четыре конфигурации толкателя — от 3/30 до 6/60 — обеспечивают тормозной момент до 5400 Нм. Для всех конфигураций минимальный тормозной момент (усилие пружин) составляет 200 Нм — гарантированное аварийное торможение при отключении питания.
Диаметр барабана: 500 мм. Масса без толкателя: 130 кг.
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 (Ed 201/6 или EB 2000-60) — от 200 до 5400 Нм.
Полные габаритные размеры (мм): A = 1225 (для 3/30 и 4/40) или 1215 (для 5/50 и 6/60), B = 195 (для 3/30 и 4/40) или 240 (для 5/50 и 6/60), C = 1025, D = 500, E = 385, F = 190, G = 355, H = 870, 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 специальном подъёмном оборудовании.
TE 630 — тормоз для тяжёлого кранового и металлургического оборудования
Типоразмер TE 630 переходит на диаметр резьбы d = 27 мм. Минимальный применяемый толкатель — 5/50, минимальный тормозной момент для всех конфигураций составляет 500 Нм. Максимальный тормозной момент с толкателем 7/70 (Ed 301/6 или EB 3000-60) — 8200 Нм.
Диаметр барабана: 630 мм. Масса без толкателя: 206 кг.
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 = 1365, B = 240, C = 1190, D = 630, E = 465, F = 250, G = 440, H = 1000, J = 170, K = 400, L = 420, M = 295, N = 15, P = 236, Q = 225, R = 244, d = 27.
Применяется в портовых и судостроительных кранах, конверторном и прокатном производстве, горнодобывающем оборудовании.
TE 710 — максимальный типоразмер серии
Типоразмер TE 710 является наибольшим в серии TE и обеспечивает максимальный тормозной момент 9400 Нм с толкателем 7/70. Как и у TE 630, минимальный тормозной момент (усилие пружин) составляет 500 Нм для всех конфигураций.
Диаметр барабана: 710 мм. Масса без толкателя: 268 кг.
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 = 1500, B = 240, C = 1302, D = 710, E = 525, F = 270, G = 490, H = 1100, J = 190, K = 450, L = 470, M = 332, N = 15, P = 265, Q = 255, R = 276, d = 27.
Применяется в тяжёлых металлургических кранах грузоподъёмностью свыше 100 тонн, шахтных подъёмниках, оборудовании морских платформ и специальных крупногабаритных подъёмных установках.
Сводная таблица типоразмеров серии TE
| Тип | D (мм) | C (мм) | H (мм) | MBr мин. (Нм) | MBr макс. (Нм) | Толкатель мин. | Толкатель макс. | Резьба d | Масса* (кг) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TE 200 | 200 | 515 | 475 | 25 | 400 | 1 / Ed 23/5 | 2 / Ed 30/5 | M14 | 19 |
| TE 250 | 250 | 625 | 550–560 | 40 | 850 | 1 / Ed 23/5 | 3 / Ed 50/6 | M18 | 30 |
| TE 315 | 315 | 735 | 650–660 | 70 | 1700 | 1 / Ed 23/5 | 4 / Ed 80/6 | M18 | 50 |
| TE 400 | 400 | 900 | 765–775 | 80 | 2750 | 2 / Ed 30/5 | 5 / Ed 121/6 | M22 | 85 |
| TE 500 | 500 | 1025 | 870 | 200 | 5400 | 3 / Ed 50/6 | 6 / Ed 201/6 | M22 | 130 |
| TE 630 | 630 | 1190 | 1000 | 500 | 8200 | 5 / Ed 121/6 | 7 / Ed 301/6 | M27 | 206 |
| TE 710 | 710 | 1302 | 1100 | 500 | 9400 | 5 / Ed 121/6 | 7 / Ed 301/6 | M27 | 268 |
*Масса указана без электрогидравлического толкателя. Коэффициент трения фрикционных накладок μ = 0,4. MBr мин. — минимальный тормозной момент (усилие пружин), MBr макс. — максимальный тормозной момент при максимальном толкателе.
Типоразмеры электрогидравлических толкателей серии TE
Серия TE совместима с семью типоразмерами каждой из двух линеек толкателей — Ed и EB. Выбор типоразмера толкателя определяет максимальный тормозной момент при заданном типоразмере тормоза.
Толкатели серии Ed обозначаются по усилию и ходу штока: Ed 23/5 (23 даН, ход 5 мм), Ed 30/5 (30 даН, 5 мм), Ed 50/6 (50 даН, 6 мм), Ed 80/6 (80 даН, 6 мм), Ed 121/6 (121 даН, 6 мм), Ed 201/6 (201 даН, 6 мм) и Ed 301/6 (301 даН, 6 мм). Толкатели серии EB — электромеханические аналоги аналогичных типоразмеров: EB 220-50, EB 300-50, EB 500-60, EB 800-60, EB 1250-60, EB 2000-60 и EB 3000-60.
Принципиальное различие между сериями Ed и EB состоит в конструкции привода: в серии Ed используется гидравлический принцип (электродвигатель + насос + масляный цилиндр), в серии EB — электромеханический (электродвигатель + кинематическая передача). Обе серии обеспечивают идентичные тормозные моменты при одном и том же типоразмере тормоза, что позволяет выбирать тип толкателя исходя из конструктивных предпочтений и условий эксплуатации — без пересчёта тормозного момента.
Правила заказа и кодировка обозначений
При оформлении заказа на тормоза серии TE используется стандартная структура обозначения SIBRE:
TE [диаметр барабана] / [номер толкателя] [тип толкателя]
Примеры обозначений:
- TE 400 / 4 Ed — тормоз с барабаном 400 мм, толкатель 4/40 серии Ed (Ed 80/6)
- TE 500 / 6 EB — тормоз с барабаном 500 мм, толкатель 6/60 серии EB (EB 2000-60)
- TE 630 / 7 Ed — тормоз с барабаном 630 мм, толкатель 7/70 серии Ed (Ed 301/6)
При заказе необходимо дополнительно указать: напряжение и частоту питания толкателя (например, 400 В / 50 Гц), требуемый тормозной момент в пределах допустимого диапазона для выбранного типоразмера, а также наличие опциональных элементов.
Опции и дополнительное оснащение
Серия TE допускает комплектацию рядом опциональных элементов, расширяющих функциональность тормоза:
Автоматический компенсатор износа фрикционных накладок (lining wear compensator) — поддерживает постоянный тормозной момент по мере износа накладок без ручной регулировки зазора. Рекомендуется для применений с высокой интенсивностью торможений и ограниченным доступом для обслуживания.
Концевые выключатели состояния тормоза — обеспечивают электрический сигнал о положении тормоза (замкнут/разомкнут). Применяются в системах управления краном для подтверждения готовности механизма к работе и контроля исправности тормоза. Доступны в исполнениях для нормального и взрывозащищённого окружения.
Ручное растормаживание — механический рычаг или винтовое устройство, позволяющее разомкнуть тормоз вручную при отсутствии питания. Обязательно для применений, где требуется возможность перемещения механизма при аварийном отключении электроснабжения.
Специальные покрытия и материалы — для работы в агрессивных средах (морской климат, химические производства) доступны варианты с горячим цинкованием несущих элементов и усиленной антикоррозионной защитой.
Нагреватель толкателя — для эксплуатации при низких температурах (до −40 °C) предусмотрен встроенный нагреватель масляного резервуара толкателя, обеспечивающий нормальную вязкость рабочей жидкости при пуске.
Области применения серии TE
Благодаря широкому диапазону типоразмеров и тормозных моментов серия TE находит применение практически во всех отраслях, где используется подъёмно-транспортное оборудование.
Крановое оборудование — мостовые, козловые, башенные, портальные и корабельные краны. Типоразмеры TE 200–TE 400 применяются в механизмах передвижения и повороте лёгких и средних кранов, TE 500–TE 710 — в механизмах подъёма тяжёлых кранов грузоподъёмностью от 50 до 500 тонн и выше.
Металлургическое производство — намоточно-разматывающие агрегаты, конвертерные краны, краны для перестановки ковшей, манипуляторы. Тормоза серии TE обеспечивают надёжную аварийную остановку механизмов с высокими инерционными нагрузками.
Горнодобывающая промышленность — шахтные подъёмники, конвейерные системы, бурильные установки. Принцип spring applied гарантирует автоматическое замыкание при потере питания — критически важное требование для горнодобывающего оборудования.
Портовое и судовое оборудование — причальные и судовые краны, лебёдки якорного и швартовного оборудования, механизмы люковых закрытий. Исполнение с усиленной антикоррозионной защитой для морского климата.
Целлюлозно-бумажная промышленность — намоточные и раскаточные станки, рольганги, транспортные системы. Плавное регулирование тормозного момента в диапазоне от минимального до максимального значения позволяет точно настроить натяжение полотна.
Энергетика — оборудование гидроэлектростанций, ветроэнергетические установки, механизмы обслуживания турбогенераторов.
Сравнение серии TE с другими сериями барабанных тормозов SIBRE
| Параметр | TE | SBG | THi |
|---|---|---|---|
| Принцип замыкания | Пружинный | Гравитационный (противовес) | Пружинный |
| Принцип растормаживания | Электрогидравлический толкатель | Электрогидравлический толкатель | Внешняя гидросистема (6–70 бар) |
| Необходимость внешней гидросистемы | Нет | Нет | Да |
| Зависимость от ориентации | Нет | Да | Нет |
| Диапазон типоразмеров | 200–710 мм | 200–710 мм | По запросу |
| Максимальный тормозной момент | 9400 Нм | Сопоставимо | Выше |
| Регулировка тормозного момента | Сменой толкателя и регулировкой пружин | Сменой толкателя и регулировкой противовеса | Давлением гидросистемы |
Серия TE является оптимальным выбором в тех случаях, когда машина не оснащена гидросистемой высокого давления (в отличие от серии THi), а ориентация тормоза в пространстве не фиксирована или тормоз устанавливается не горизонтально (в отличие от серии SBG с гравитационным замыканием).
Соответствие нормативным требованиям
Серия TE разработана и изготовлена в соответствии со стандартом DIN 15435 — немецким промышленным стандартом на барабанные тормоза для подъёмно-транспортного оборудования. Стандарт регламентирует основные параметры тормозов: диаметры барабанов, тормозные моменты, методику расчёта и испытаний.
Для применения на объектах, поднадзорных Ростехнадзору (Российская Федерация), тормоза серии TE могут применяться в составе грузоподъёмных машин в соответствии с ФНП «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъёмные сооружения» при наличии соответствующей разрешительной документации. Конкретные требования к тормозам подъёмных сооружений определяются также ГОСТ 34757-2021 и соответствующими стандартами на краны конкретных типов.
Электрогидравлические толкатели серий Ed и EB, применяемые в серии TE, соответствуют стандартам DIN VDE на электрооборудование промышленного применения.
Заключение
Барабанные тормоза SIBRE серии TE представляют собой зрелое, технически отработанное решение для широкого спектра промышленных применений. Принцип spring applied / thruster released в сочетании с автономным электрогидравлическим толкателем обеспечивает надёжное аварийное торможение без зависимости от внешних гидросистем, что упрощает проектирование машины и снижает требования к её гидравлической инфраструктуре.
Семь типоразмеров с диаметрами барабанов от 200 до 710 мм и тормозными моментами от 25 до 9400 Нм покрывают потребности подавляющего большинства промышленных применений — от вспомогательных приводов лёгкого технологического оборудования до главных механизмов подъёма тяжёлых металлургических кранов. Возможность выбора до четырёх типоразмеров толкателя в рамках одного типоразмера тормоза обеспечивает точную настройку тормозного момента под конкретные условия эксплуатации.
Соответствие стандарту DIN 15435, широкая доступность запасных частей и простота обслуживания делают серию TE надёжным выбором для инженеров и проектировщиков подъёмно-транспортного оборудования по всему миру.