Барабанные тормоза SIBRE серии TE-I: полный технический обзор пружинных тормозов с толкателем ELDRO по стандарту AISE 11
Барабанные тормоза SIBRE серии TE-I — это специализированная версия пружинных барабанных тормозов с электрогидравлическим толкателем ELDRO, разработанная в соответствии с американским стандартом AISE 11 (Association of Iron and Steel Engineers, ныне AIST — Association for Iron & Steel Technology). Стандарт AISE 11 регламентирует конструктивные и эксплуатационные требования к тормозному оборудованию мостовых и металлургических кранов, широко применяемых в сталелитейной, металлургической и тяжёлой промышленности Северной Америки, а также на объектах по всему миру, построенных по американским инженерным стандартам.
Серия TE-I охватывает шесть типоразмеров с диаметрами тормозных барабанов от 8 до 23 дюймов (от 203 до 584 мм), работающих с тормозными моментами от 25 до 8200 Нм. В отличие от серий TE, TEc и TPi, где типоразмеры обозначаются в миллиметрах (200, 250, 315…), в серии TE-I диаметр барабана выражен в дюймах — в соответствии с требованиями AISE 11. Технические данные серии определяются листом данных M 1501 314 E-EN-2012-08 производства SIBRE Siegerland-Bremsen GmbH (Auf der Stücke 1–5, D-35708 Haiger, Германия).
Особенности серии TE-I и её место в линейке SIBRE
Серия TE-I является прямым аналогом серии TE для рынков и применений, ориентированных на стандарт AISE 11. Принцип работы идентичен: spring applied, thruster released — пружинное замыкание, растормаживание электрогидравлическим толкателем ELDRO серий Ed или EB. В отсутствие питания тормоз автоматически замкнут — пружины прижимают колодки к барабану. При подаче напряжения толкатель разводит колодки через рычажную систему.
Ключевые отличия серии TE-I от серии TE:
Соответствие стандарту AISE 11. Все конструктивные параметры — диаметры барабанов, расположение монтажных отверстий, тормозные моменты — выполнены по требованиям американского стандарта AISE 11, что обеспечивает совместимость с кранами и оборудованием, спроектированными по американским нормам.
Двойное значение максимального тормозного момента. Для каждой конфигурации тормоза листом данных установлены два значения максимального тормозного момента: Max. 1 — для применений по стандарту AISE (более консервативное, соответствующее эксплуатационным ограничениям AISE 11) и Max. 2 — для общих применений (General Applications), где требования AISE 11 не являются обязательными и допускается более высокий тормозной момент.
Самоцентрирующее устройство в стандартной комплектации. В отличие от многих других серий, где самоцентрирование является опцией, в серии TE-I устройство самоцентрирования (Self-Centering Device) входит в стандартную комплектацию. Оно обеспечивает равномерный зазор между колодками и барабаном по всей окружности, что критически важно для достижения стабильного и воспроизводимого тормозного момента в тяжёлых металлургических и крановых применениях.
Обозначение типоразмеров в дюймах. Обозначение тормоза включает в себя диаметр барабана в дюймах и параметры толкателя через косую черту: например, TE-I 13/50/6 — тормоз с барабаном 13 дюймов (330 мм), толкатель Ed 50/6.
Конструктивные особенности и принцип работы
Конструктивная основа серии TE-I — двухколодочная рычажная схема с симметричным охватом барабана, традиционная для всей линейки пружинных барабанных тормозов SIBRE. Несущий каркас — сварная стальная рама; тормозные колодки оснащены сменными фрикционными накладками с коэффициентом трения μ = 0,4.
Самоцентрирующее устройство, входящее в стандартную комплектацию, обеспечивает автоматическое выравнивание положения тормозных колодок относительно барабана при замыкании. Это решает одну из типичных проблем барабанных тормозов — неравномерный износ накладок вследствие эксцентричного положения колодок — и особенно важно в металлургических кранах, где обеспечение стабильного тормозного момента является требованием безопасности.
Электрогидравлические толкатели серий Ed и EB устанавливаются на кронштейне рамы и соединяются с рычажной системой шарнирным звеном. Толкатели взаимозаменяемы между линейками Ed и EB при одинаковом типоразмере — выбор между ними определяется требованиями объекта. Масса тормозов (без толкателя) составляет от 19 кг для TE-I 8 до 206 кг для TE-I 23.
Технические характеристики и типоразмеры серии TE-I
TE-I 8 — начальный типоразмер серии
TE-I 8 — наименьший типоразмер серии с диаметром барабана 8 дюймов (203 мм). Доступен в двух конфигурациях толкателя.
Диаметр барабана: 8″ (203 мм). Масса без толкателя: 19 кг.
Диапазон тормозных моментов (μ = 0,4):
- С толкателем Ed 23/5: от 25 Нм; Max. 1 = 200 Нм; Max. 2 = 300 Нм
- С толкателем Ed 30/5: от 25 Нм; Max. 1 = —; Max. 2 = 400 Нм
Полные габаритные размеры (мм): A = 640, B = 160, C = 515, D = 203, E = 170, F = 190, G = 160, H = 475, J = 146, K = 83, L = 178, M = 125, N = 10, P = 87,4, Q = 82,4, R = 83, d = 17,5.
Применяется в лёгких мостовых кранах по стандарту AISE 11, подъёмниках вспомогательного оборудования металлургических цехов, лебёдках с умеренными тормозными нагрузками.
TE-I 10 — три конфигурации толкателя
Типоразмер TE-I 10 предлагает три конфигурации толкателя. С толкателем Ed 50/6 максимальный тормозной момент составляет 850 Нм. Для конфигурации с Ed 23/5 установлено значение Max. 1 = 300 Нм.
Диаметр барабана: 10″ (254 мм). Масса без толкателя: 30 кг.
Диапазон тормозных моментов (μ = 0,4):
- С толкателем Ed 23/5: от 40 Нм; Max. 1 = 300 Нм; Max. 2 = 325 Нм
- С толкателем Ed 30/5: от 40 Нм; Max. 1 = —; Max. 2 = 450 Нм
- С толкателем Ed 50/6: от 100 Нм; Max. 1 = —; Max. 2 = 850 Нм
Полные габаритные размеры (мм): A = 760 (Ed 23/5 и Ed 30/5) или 800 (Ed 50/6), B = 160 (Ed 23/5 и Ed 30/5) или 195 (Ed 50/6), C = 595 (Ed 23/5 и Ed 30/5) или 580 (Ed 50/6), D = 254, E = 210, F = 202, G = 170, H = 570, J = 158, K = 102, L = 213, M = 153, N = 33, P = 107, Q = 101,6, R = 113, d = 17,5.
Применяется в мостовых кранах малой грузоподъёмности по стандарту AISE 11, лебёдках подъёмных платформ и вспомогательных механизмах.
TE-I 13 — четыре конфигурации толкателя
Типоразмер TE-I 13 — четыре конфигурации толкателя от Ed 23/5 до Ed 80/6. Максимальный тормозной момент с Ed 80/6 составляет 1700 Нм. Для конфигурации с Ed 50/6 установлено значение Max. 1 = 800 Нм.
Диаметр барабана: 13″ (330 мм). Масса без толкателя: 50 кг.
Диапазон тормозных моментов (μ = 0,4):
- С толкателем Ed 23/5: от 70 Нм; Max. 1 = —; Max. 2 = 420 Нм
- С толкателем Ed 30/5: от 70 Нм; Max. 1 = —; Max. 2 = 550 Нм
- С толкателем Ed 50/6: от 75 Нм; Max. 1 = 800 Нм; Max. 2 = 1050 Нм
- С толкателем Ed 80/6: от 90 Нм; Max. 1 = —; Max. 2 = 1700 Нм
Полные габаритные размеры (мм): A = 885 (Ed 23/5 и Ed 30/5) или 925 (Ed 50/6 и Ed 80/6), B = 160 (Ed 23/5 и Ed 30/5) или 195 (Ed 50/6 и Ed 80/6), C = 700 (Ed 23/5 и Ed 30/5) или 670 (Ed 50/6 и Ed 80/6), D = 330, E = 270, F = 286, G = 206, H = 660, J = 228, K = 146, L = 251, M = 176, N = 37, P = 146, Q = 140, R = 126, d = 21,5.
Применяется в мостовых и козловых кранах по стандарту AISE 11 средней грузоподъёмности, кранах литейных и прокатных пролётов.
TE-I 16 — четыре конфигурации толкателя, переход на резьбу d = 26 мм
С типоразмера TE-I 16 диаметр резьбы крепления увеличивается до d = 26 мм. Нижним вариантом толкателя является Ed 30/5. Максимальный тормозной момент с толкателем Ed 121/6 — 2750 Нм. Для конфигурации с Ed 80/6 установлено значение Max. 1 = 1400 Нм.
Диаметр барабана: 16″ (406 мм). Масса без толкателя: 85 кг.
Диапазон тормозных моментов (μ = 0,4):
- С толкателем Ed 30/5: от 80 Нм; Max. 1 = —; Max. 2 = 575 Нм
- С толкателем Ed 50/6: от 100 Нм; Max. 1 = —; Max. 2 = 1100 Нм
- С толкателем Ed 80/6: от 100 Нм; Max. 1 = 1400 Нм; Max. 2 = 1800 Нм
- С толкателем Ed 121/6: от 125 Нм; Max. 1 = —; Max. 2 = 2750 Нм
Полные габаритные размеры (мм): A = 1030 (Ed 30/5), 1075 (Ed 50/6 и Ed 80/6) или 1075 (Ed 121/6), B = 160 (Ed 30/5), 195 (Ed 50/6 и Ed 80/6) или 240 (Ed 121/6), C = 860, D = 406, E = 315, F = 328, G = 260, H = 765 (Ed 30/5) или 795 (Ed 50/6 и Ed 80/6), J = 274, K = 190, L = 308, M = 251, N = 32, P = 172, Q = 165, R = 167, d = 26.
Применяется в мостовых кранах металлургических цехов средней и высокой грузоподъёмности по стандарту AISE 11, механизмах подъёма башенных кранов.
TE-I 19 — четыре конфигурации толкателя для тяжёлых нагрузок
Типоразмер TE-I 19 рассчитан на тяжёлые применения. Минимальный тормозной момент (усилие пружин) для всех конфигураций составляет 200 Нм — значительно выше, чем у меньших типоразмеров. Максимальный тормозной момент с толкателем Ed 201/6 — 5400 Нм. Для конфигурации с Ed 121/6 установлено значение Max. 1 = 2800 Нм.
Диаметр барабана: 19″ (483 мм). Масса без толкателя: 130 кг.
Диапазон тормозных моментов (μ = 0,4):
- С толкателем Ed 50/6: от 200 Нм; Max. 1 = —; Max. 2 = 1400 Нм
- С толкателем Ed 80/6: от 200 Нм; Max. 1 = —; Max. 2 = 2300 Нм
- С толкателем Ed 121/6: от 200 Нм; Max. 1 = 2800 Нм; Max. 2 = 3400 Нм
- С толкателем Ed 201/6: от 200 Нм; Max. 1 = —; Max. 2 = 5400 Нм
Полные габаритные размеры (мм): A = 1190 (Ed 50/6 и Ed 80/6) или 1225 (Ed 121/6 и Ed 201/6), B = 195 (Ed 50/6 и Ed 80/6) или 240 (Ed 121/6 и Ed 201/6), C = 962, D = 483, E = 385, F = 400, G = 292, H = 870, J = 330, K = 235, L = 337, M = 303, N = 13, P = 222, Q = 216, R = 202, d = 26.
Применяется в тяжёлых мостовых кранах металлургических производств, кранах конвертерных и разливочных пролётов по стандарту AISE 11, намоточно-разматывающих агрегатах.
TE-I 23 — максимальный типоразмер серии
TE-I 23 — наибольший типоразмер серии с диаметром барабана 23 дюйма (584 мм). Три конфигурации толкателя — от Ed 121/6 до Ed 301/6. Максимальный тормозной момент с толкателем Ed 301/6 — 8200 Нм. Для конфигурации с Ed 201/6 установлено значение Max. 1 = 5450 Нм. Минимальный тормозной момент для всех конфигураций — 500 Нм. Диаметр резьбы крепления d = 33 мм.
Диаметр барабана: 23″ (584 мм). Масса без толкателя: 206 кг.
Диапазон тормозных моментов (μ = 0,4):
- С толкателем Ed 121/6: от 500 Нм; Max. 1 = —; Max. 2 = 3300 Нм
- С толкателем Ed 201/6: от 500 Нм; Max. 1 = 5450 Нм; Max. 2 = 5500 Нм
- С толкателем Ed 301/6: от 500 Нм; Max. 1 = —; Max. 2 = 8200 Нм
Полные габаритные размеры (мм): A = 1365, B = 240, C = 1138, D = 584, E = 460, F = 485, G = 388, H = 1030, J = 406, K = 298, L = 403, M = 348, N = 15, P = 286, Q = 280, R = 232, d = 33.
Применяется в наиболее тяжёлых мостовых кранах металлургических производств — кранах для перестановки ковшей, конвертерных кранах, кранах прокатных станов — в полном соответствии с требованиями стандарта AISE 11.
Сводная таблица типоразмеров серии TE-I
| Тип | D (дюйм) | D (мм) | C (мм) | H (мм) | MBr мин. (Нм) | MBr Max. 2 (Нм) | Толкатель мин. | Толкатель макс. | Резьба d (мм) | Масса* (кг) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TE-I 8 | 8″ | 203 | 515 | 475 | 25 | 400 | Ed 23/5 | Ed 30/5 | 17,5 | 19 |
| TE-I 10 | 10″ | 254 | 595/580 | 570 | 40 | 850 | Ed 23/5 | Ed 50/6 | 17,5 | 30 |
| TE-I 13 | 13″ | 330 | 700/670 | 660 | 70 | 1700 | Ed 23/5 | Ed 80/6 | 21,5 | 50 |
| TE-I 16 | 16″ | 406 | 860 | 765–795 | 80 | 2750 | Ed 30/5 | Ed 121/6 | 26 | 85 |
| TE-I 19 | 19″ | 483 | 962 | 870 | 200 | 5400 | Ed 50/6 | Ed 201/6 | 26 | 130 |
| TE-I 23 | 23″ | 584 | 1138 | 1030 | 500 | 8200 | Ed 121/6 | Ed 301/6 | 33 | 206 |
*Масса указана без электрогидравлического толкателя. Коэффициент трения фрикционных накладок μ = 0,4. Max. 2 — максимальный тормозной момент для общих применений.
Двойной максимальный тормозной момент: значения Max. 1 и Max. 2
Одной из ключевых особенностей серии TE-I является наличие двух нормируемых значений максимального тормозного момента для избранных конфигураций.
Max. 1 — максимальный тормозной момент для применений по AISE 11. Значение Max. 1 установлено только для определённых конфигураций (как правило, для средних типоразмеров толкателя в каждом типоразмере тормоза). Оно соответствует ограничениям, предписанным стандартом AISE 11 для кранового оборудования сталелитейных производств, где стабильность тормозного момента, безопасность и долговечность важнее максимальной нагрузочной способности. Значения Max. 1: TE-I 8/23/5 — 200 Нм; TE-I 10/23/5 — 300 Нм; TE-I 13/50/6 — 800 Нм; TE-I 16/80/6 — 1400 Нм; TE-I 19/121/6 — 2800 Нм; TE-I 23/201/6 — 5450 Нм.
Max. 2 — максимальный тормозной момент для общих применений. Значение Max. 2 указывает на предельную нагрузочную способность тормоза в применениях, не ограниченных требованиями AISE 11 (общее промышленное оборудование, не относящееся к кранам сталелитейных заводов). Для ряда конфигураций значения Max. 1 и Max. 2 практически совпадают (например, TE-I 23/201/6: Max. 1 = 5450 Нм, Max. 2 = 5500 Нм), тогда как для других конфигураций различие существенно.
При проектировании для применений по AISE 11 следует руководствоваться исключительно значениями Max. 1. При проектировании для иных применений допускается использование значений Max. 2.
Самоцентрирующее устройство (Self-Centering Device)
В серии TE-I устройство самоцентрирования входит в стандартную комплектацию — что прямо указано в листе данных. Самоцентрирующее устройство обеспечивает автоматическое выравнивание положения обеих тормозных колодок относительно оси барабана при каждом цикле замыкания тормоза.
Практическое значение этой функции наиболее велико в металлургических кранах по стандарту AISE 11: в таких кранах тормоза работают в тяжёлых условиях (высокие динамические нагрузки, вибрации, тепловые деформации), а отклонение тормозного момента от расчётного значения может привести к недопустимому пути торможения или преждевременному износу накладок. Самоцентрирование решает эту проблему конструктивно, без участия обслуживающего персонала.
Типоразмеры электрогидравлических толкателей серии TE-I
Серия TE-I совместима с семью типоразмерами толкателей, охватывающими все шесть типоразмеров тормозов:
| Обозначение толкателя | Серия Ed | Серия EB | Применение в TE-I |
|---|---|---|---|
| 23/5 | Ed 23/5 | EB 220-50 | TE-I 8, 10, 13 |
| 30/5 | Ed 30/5 | EB 300-50 | TE-I 8, 10, 13, 16 |
| 50/6 | Ed 50/6 | EB 500-60 | TE-I 10, 13, 16, 19 |
| 80/6 | Ed 80/6 | EB 800-60 | TE-I 13, 16, 19 |
| 121/6 | Ed 121/6 | EB 1250-60 | TE-I 16, 19, 23 |
| 201/6 | Ed 201/6 | EB 2000-60 | TE-I 19, 23 |
| 301/6 | Ed 301/6 | EB 3000-60 | TE-I 23 |
Линейки Ed (электрогидравлические) и EB (электромеханические) функционально взаимозаменяемы в пределах одного типоразмера и обеспечивают идентичные тормозные моменты.
Правила заказа и кодировка обозначений
Обозначение тормоза серии TE-I полностью включает типоразмер тормоза и параметры толкателя:
TE-I [диаметр барабана в дюймах] / [усилие толкателя] / [ход штока]
Примеры обозначений:
- TE-I 8/23/5 — тормоз с барабаном 8″ (203 мм), толкатель Ed 23/5
- TE-I 13/50/6 — тормоз с барабаном 13″ (330 мм), толкатель Ed 50/6
- TE-I 23/301/6 — тормоз с барабаном 23″ (584 мм), толкатель Ed 301/6
При оформлении заказа необходимо дополнительно указать: напряжение и частоту питания толкателя (например, 460 В / 60 Гц для применений в Северной Америке или 400 В / 50 Гц для применений в Европе); тип толкателя (Ed или EB); наличие или отсутствие компенсатора износа фрикционных накладок (lining wear compensator); требуемые опции из числа доступных.
Опции и дополнительное оснащение
Серия TE-I предлагает расширенный набор опций по сравнению с базовыми сериями:
Выключатели контроля положения (Position monitoring switches) — концевые выключатели, формирующие сигналы о состоянии тормоза (замкнут/разомкнут) для системы управления краном. Обязательны на большинстве мостовых кранов по стандарту AISE 11.
Ручное растормаживание (Manual release) — механическое устройство для размыкания тормоза при отсутствии питания. Необходимо для выполнения регламентного обслуживания и аварийного перемещения механизма.
Клапан задержки закрытия (Closing delay valve) — пневматический или гидравлический клапан, обеспечивающий регулируемую задержку замыкания тормоза после отключения питания толкателя. Применяется в приложениях, где мгновенное замыкание тормоза вызывает нежелательные динамические нагрузки в трансмиссии.
Клапан задержки открытия (Opening delay valve) — обеспечивает регулируемую задержку растормаживания после подачи питания. Применяется для синхронизации момента растормаживания с набором момента приводным двигателем — что предотвращает откат нагрузки при пуске механизма подъёма.
Автоматический компенсатор износа фрикционных накладок (Wear Compensator) — стандартный для линейки SIBRE автоматический регулятор зазора, поддерживающий постоянный тормозной момент независимо от степени износа накладок.
Области применения серии TE-I
Серия TE-I ориентирована в первую очередь на крановое и тяжёлое промышленное оборудование, спроектированное по американским стандартам.
Мостовые краны металлургических производств — ковшовые краны, конвертерные краны, краны литейных и прокатных пролётов. Именно для этих применений разрабатывался стандарт AISE 11: интенсивный режим работы, высокие динамические нагрузки, требования к безопасности в соответствии с американскими нормами. Типоразмеры TE-I 16–TE-I 23 с тормозными моментами до 8200 Нм применяются в механизмах главного подъёма тяжёлых металлургических кранов.
Мостовые и козловые краны общего назначения по стандарту AISE — на предприятиях, ориентированных на американские инженерные нормы. Типоразмеры TE-I 8–TE-I 13 применяются в механизмах передвижения и вспомогательного подъёма кранов малой и средней грузоподъёмности.
Портовые и судовые краны — докмейстерские краны, портальные краны, перегрузочные мосты на объектах, эксплуатирующихся в соответствии со стандартами AIST/AISE или аналогичными американскими нормами.
Горнодобывающее и тяжёлое технологическое оборудование — шахтные подъёмники, конвейерные системы, буровые установки с техническими требованиями, приведёнными к стандарту AISE 11 или совместимыми с ним.
Экспортные поставки оборудования для проектов, финансируемых американскими заказчиками или реализуемых американскими EPC-подрядчиками, где стандарт AISE 11 является контрактным требованием.
Сравнение серий TE-I и TE: дюймы против миллиметров
| Параметр | TE-I | TE |
|---|---|---|
| Стандарт | AISE 11 | DIN 15435 |
| Единица диаметра барабана | Дюймы (8″–23″) | Миллиметры (200–710 мм) |
| Принцип работы | Spring applied, thruster released | Spring applied, thruster released |
| Тип толкателя | Ed / EB (ELDRO) | Ed / EB (ELDRO) |
| Самоцентрирующее устройство | Стандартная комплектация | Опция |
| Максимальный тормозной момент | Max. 1 (AISE) + Max. 2 (General) | Единый диапазон min–max |
| Диапазон типоразмеров | 203–584 мм (8″–23″) | 200–710 мм |
| Максимальный тормозной момент | 8200 Нм (TE-I 23 / 301/6) | 9400 Нм (TE 710 / 7/70) |
| Основные рынки применения | Северная Америка, AISE-проекты | Европа, DIN-проекты |
Тормоза серии TE-I и TE конструктивно близки по концепции и используют одинаковые толкатели ELDRO, однако не являются прямыми заменителями друг друга: размеры барабанов и монтажные присоединительные размеры определяются разными стандартами. Перед заменой тормоза серии TE на TE-I (или наоборот) необходима проверка совместимости присоединительных размеров с конкретным тормозным барабаном.
Заключение
Барабанные тормоза SIBRE серии TE-I представляют собой специализированное решение для кранового и тяжёлого промышленного оборудования, разработанного в соответствии со стандартом AISE 11. Сочетание принципа spring applied / thruster released с самоцентрирующим устройством в стандартной комплектации и двойными значениями максимального тормозного момента (Max. 1 для AISE-применений, Max. 2 для общих применений) позволяет точно адаптировать тормоз к конкретным требованиям проекта — как по нагрузочной способности, так и по нормативной базе.
Шесть типоразмеров с диаметрами барабанов от 8 до 23 дюймов (203–584 мм) и тормозными моментами от 25 до 8200 Нм охватывают весь диапазон крановых применений по стандарту AISE 11 — от вспомогательных механизмов лёгких кранов до главных механизмов подъёма тяжёлых металлургических кранов. Широкий выбор толкателей Ed/EB, расширенный набор функциональных опций (клапаны задержки, выключатели контроля положения, ручное растормаживание) и производственный опыт SIBRE в области тормозного оборудования для металлургической промышленности делают серию TE-I надёжным и технически обоснованным выбором для инженеров и проектировщиков, работающих со стандартами AISE/AIST.