Барабанные тормоза SIBRE серии TMB: полный технический обзор тормозов пружинного замыкания с электромагнитным приводом по DIN 15435
В линейке барабанных тормозов SIBRE серия TMB занимает особое место: это единственная серия нормально замкнутых барабанных тормозов компании с электромагнитным (соленоидным) приводом растормаживания. Принцип работы — spring applied, solenoid released (пружинное замыкание, растормаживание электромагнитом) — обеспечивает максимально быстрый отклик при подаче и снятии питания, минимальное время срабатывания и высокую частоту включений, что делает серию TMB предпочтительным решением для механизмов с интенсивным рабочим режимом.
Серия охватывает семь типоразмеров с диаметрами тормозных барабанов от 200 до 710 мм и тормозными моментами от 40 до 6300 Нм при ПВ 100%, разработана в строгом соответствии со стандартом DIN 15435 и выпускается компанией SIBRE Siegerland-Bremsen GmbH (Auf der Stücke 1–5, D-35708 Haiger, Германия). Технические данные серии определяются листом данных M 900 6000 E-EN-2001-08.
Что такое барабанный тормоз серии TMB и его место в линейке SIBRE
Аббревиатура TMB расшифровывается как Trommelbackenbremse mit Magnetantrieb — барабанный колодочный тормоз с электромагнитным приводом. Принцип работы — нормально замкнутый (spring applied, solenoid released): при отсутствии питания тормоз автоматически замыкается под действием пружин, обеспечивая аварийное торможение и стояночную фиксацию. При подаче напряжения электромагнитный соленоид втягивает якорь, преодолевает усилие пружин и через рычажную систему разводит тормозные колодки.
Принципиальное отличие серии TMB от других нормально замкнутых барабанных тормозов SIBRE — в типе привода растормаживания. В сравнении с серией TE (электрогидравлический толкатель) соленоидный привод серии TMB обеспечивает значительно более высокую скорость срабатывания: время растормаживания электромагнита составляет миллисекунды против нескольких десятых долей секунды у гидравлического толкателя. Это определяет применение серии TMB в механизмах с высокой частотой включений и жёсткими требованиями к динамике торможения.
По сравнению с серией THi (внешняя гидросистема) и серией SBG (гравитационное замыкание, электрогидравлический толкатель) серия TMB наиболее проста в монтаже и не требует ни подключения к гидросистеме, ни обеспечения строго определённой ориентации тормоза. Это делает серию TMB универсальным решением для применений, где требуется быстрое, надёжное и компактное тормозное устройство.
Важная особенность серии TMB — два диапазона тормозных моментов в зависимости от режима работы соленоида: при продолжительности включения ПВ 100% и при ПВ 25% (кратковременный режим). Для работы в режиме ПВ 25% (что соответствует большинству крановых применений) соленоид необходимо подключать через блок управления SCU согласно листу данных M 1501 376 E — в этом режиме тормозной момент существенно выше, чем при ПВ 100%.
Конструктивные особенности и принцип работы
Тормоза серии TMB построены на стандартной для SIBRE двухколодочной рычажной конструкции с симметричным охватом барабана. Замыкание тормоза обеспечивается пружинным пакетом, создающим усилие прижима колодок к барабану. Растормаживание осуществляется электромагнитным соленоидом типа GH, который при подаче напряжения создаёт электромагнитное тяговое усилие, втягивает якорь и через рычажную систему разводит колодки.
Электромагнитный соленоид серии GH является автономным устройством, не требующим масла, трубопроводов или внешних источников давления. Это существенно упрощает монтаж и снижает требования к техническому обслуживанию по сравнению с гидравлическими системами. Скорость срабатывания соленоида на порядок выше, чем у электрогидравлического толкателя, что особенно важно для механизмов с циклической нагрузкой.
Коэффициент трения фрикционных накладок принят равным μ = 0,4. Накладки являются сменными и допускают замену без полного демонтажа тормоза. Масса тормозов указана без соленоида: от 25 кг для TMB 200 до 268 кг для TMB 710.
Для каждого типоразмера тормоза предусмотрено от двух до трёх типоразмеров соленоида GH (GH 115, GH 140, GH 160, GH 180, GH 215, GH 245), что позволяет в широких пределах варьировать тормозной момент в рамках одного типоразмера тормоза без замены основных конструктивных элементов.
Диаметр резьбы крепления d зависит от типоразмера: M14 для TMB 200, M18 для TMB 250–315, M22 для TMB 400–500, M27 для TMB 630–710.
Конструктивно тормоза серии TMB допускают установку опционального автоматического компенсатора износа фрикционных накладок (lining wear compensator), поддерживающего постоянный тормозной момент по мере износа без ручной регулировки.
Технические характеристики и типоразмеры серии TMB
TMB 200 — начальный типоразмер серии
TMB 200 — наименьший типоразмер серии, предназначенный для лёгких промышленных применений. Доступен в двух конфигурациях соленоида.
Диаметр барабана: 200 мм. Масса без соленоида: 25 кг.
Тормозные моменты: с соленоидом GH 115 — 40 Нм (ПВ 100%) / 170 Нм (ПВ 25%); с соленоидом GH 140 — 120 Нм (ПВ 100%) / 380 Нм (ПВ 25%).
Полные габаритные размеры (мм): C = 515, D = 200, E = 170, F = 90, G = 160, H = 480, J = 55, K = 145, L = 160, M = 115, N = 10, P = 75, Q = 70, R = 150, d = 14. Размеры, зависящие от типа соленоида: A = 115 / B = 630 для GH 115; A = 140 / B = 645 для GH 140.
Применяется в лёгких кранах-балках, монорельсовых тельферах и вспомогательных приводах технологического оборудования.
TMB 250 — два типоразмера соленоида
Диаметр барабана: 250 мм. Масса без соленоида: 37 кг.
Тормозные моменты: с соленоидом GH 140 — 130 Нм (ПВ 100%) / 380 Нм (ПВ 25%); с соленоидом GH 160 — 290 Нм (ПВ 100%) / 790 Нм (ПВ 25%).
Полные габаритные размеры (мм): C = 625, D = 250, E = 210, F = 110, G = 200, H = 570, J = 65, K = 180, L = 190, M = 133, N = 10, P = 95, Q = 90, R = 155, d = 18. Размеры, зависящие от типа соленоида: A = 140 / B = 765 для GH 140; A = 160 / B = 770 для GH 160.
Применяется в мостовых кранах малой грузоподъёмности, подъёмниках и конвейерных системах.
TMB 315 — три типоразмера соленоида
Типоразмер TMB 315 предлагает три конфигурации соленоида. При максимальном соленоиде GH 180 тормозной момент при ПВ 25% достигает 1600 Нм.
Диаметр барабана: 315 мм. Масса без соленоида: 49 кг.
Тормозные моменты: с соленоидом GH 140 — 130 Нм (ПВ 100%) / 475 Нм (ПВ 25%); с соленоидом GH 160 — 360 Нм (ПВ 100%) / 1100 Нм (ПВ 25%); с соленоидом GH 180 — 550 Нм (ПВ 100%) / 1600 Нм (ПВ 25%).
Полные габаритные размеры (мм): C = 735, D = 315, E = 260, F = 125, G = 240, H = 650, J = 80, K = 220, L = 230, M = 160, N = 10, P = 118, Q = 110, R = 155, d = 18. Размеры, зависящие от типа соленоида: A = 140 / B = 890 для GH 140; A = 160 / B = 895 для GH 160; A = 180 / B = 910 для GH 180.
Применяется в козловых кранах, кранах-штабелёрах и механизмах горизонтального перемещения.
TMB 400 — три типоразмера соленоида
Начиная с типоразмера TMB 400 используется диаметр резьбы d = 22 мм. Максимальный тормозной момент при соленоиде GH 215 и ПВ 25% составляет 2750 Нм.
Диаметр барабана: 400 мм. Масса без соленоида: 80 кг.
Тормозные моменты: с соленоидом GH 160 — 360 Нм (ПВ 100%) / 1100 Нм (ПВ 25%); с соленоидом GH 180 — 575 Нм (ПВ 100%) / 1700 Нм (ПВ 25%); с соленоидом GH 215 — 900 Нм (ПВ 100%) / 2750 Нм (ПВ 25%).
Полные габаритные размеры (мм): C = 900, D = 400, E = 310, F = 160, G = 300, H = 765, J = 100, K = 270, L = 280, M = 199, N = 12, P = 150, Q = 140, R = 180, d = 22. Размеры, зависящие от типа соленоида: A = 160 / B = 1040 для GH 160; A = 180 / B = 1055 для GH 180; A = 215 / B = 1075 для GH 215.
Применяется в мостовых кранах средней грузоподъёмности, механизмах подъёма башенных кранов и прокатном производстве.
TMB 500 — три типоразмера соленоида
Типоразмер TMB 500 рассчитан на высоконагруженные промышленные применения. Максимальный тормозной момент с соленоидом GH 215 при ПВ 25% составляет 3750 Нм.
Диаметр барабана: 500 мм. Масса без соленоида: 130 кг.
Тормозные моменты: с соленоидом GH 160 — 550 Нм (ПВ 100%) / 1850 Нм (ПВ 25%); с соленоидом GH 180 — 920 Нм (ПВ 100%) / 2750 Нм (ПВ 25%); с соленоидом GH 215 — 1150 Нм (ПВ 100%) / 3750 Нм (ПВ 25%).
Полные габаритные размеры (мм): 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 = 185, d = 22. Размеры, зависящие от типа соленоида: A = 160 / B = 1200 для GH 160; A = 180 / B = 1210 для GH 180; A = 215 / B = 1230 для GH 215.
Применяется в металлургическом производстве, тяжёлых кранах-балках и специальном подъёмном оборудовании.
TMB 630 — тормоз для тяжёлого кранового и металлургического оборудования
Начиная с типоразмера TMB 630 используется диаметр резьбы d = 27 мм. Максимальный тормозной момент с соленоидом GH 245 при ПВ 25% составляет 5500 Нм.
Диаметр барабана: 630 мм. Масса без соленоида: 206 кг.
Тормозные моменты: с соленоидом GH 180 — 450 Нм (ПВ 100%) / 2500 Нм (ПВ 25%); с соленоидом GH 215 — 650 Нм (ПВ 100%) / 3300 Нм (ПВ 25%); с соленоидом GH 245 — 2000 Нм (ПВ 100%) / 5500 Нм (ПВ 25%).
Полные габаритные размеры (мм): 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 = 215, d = 27. Размеры, зависящие от типа соленоида: A = 180 / B = 1360 для GH 180; A = 215 / B = 1380 для GH 215; A = 245 / B = 1400 для GH 245.
Применяется в портовых и судостроительных кранах, конверторном и прокатном производстве, горнодобывающем оборудовании.
TMB 710 — максимальный типоразмер серии
TMB 710 — наибольший типоразмер серии, обеспечивающий максимальный тормозной момент 6300 Нм при соленоиде GH 245 и ПВ 25%.
Диаметр барабана: 710 мм. Масса без соленоида: 268 кг.
Тормозные моменты: с соленоидом GH 180 — 600 Нм (ПВ 100%) / 2900 Нм (ПВ 25%); с соленоидом GH 215 — 800 Нм (ПВ 100%) / 3800 Нм (ПВ 25%); с соленоидом GH 245 — 2200 Нм (ПВ 100%) / 6300 Нм (ПВ 25%).
Полные габаритные размеры (мм): 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 = 215, d = 27. Размеры, зависящие от типа соленоида: A = 180 / B = 1500 для GH 180; A = 215 / B = 1520 для GH 215; A = 245 / B = 1540 для GH 245.
Применяется в тяжёлых металлургических кранах, шахтных подъёмниках, оборудовании морских платформ и специальных крупногабаритных подъёмных установках.
Сводная таблица типоразмеров серии TMB
| Тип | D (мм) | C (мм) | H (мм) | Соленоид | MBr ПВ 100% (Нм) | MBr ПВ 25% (Нм) | Резьба d | Масса* (кг) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TMB 200 | 200 | 515 | 480 | GH 115 | 40 | 170 | M14 | 25 |
| TMB 200 | 200 | 515 | 480 | GH 140 | 120 | 380 | M14 | 25 |
| TMB 250 | 250 | 625 | 570 | GH 140 | 130 | 380 | M18 | 37 |
| TMB 250 | 250 | 625 | 570 | GH 160 | 290 | 790 | M18 | 37 |
| TMB 315 | 315 | 735 | 650 | GH 140 | 130 | 475 | M18 | 49 |
| TMB 315 | 315 | 735 | 650 | GH 160 | 360 | 1100 | M18 | 49 |
| TMB 315 | 315 | 735 | 650 | GH 180 | 550 | 1600 | M18 | 49 |
| TMB 400 | 400 | 900 | 765 | GH 160 | 360 | 1100 | M22 | 80 |
| TMB 400 | 400 | 900 | 765 | GH 180 | 575 | 1700 | M22 | 80 |
| TMB 400 | 400 | 900 | 765 | GH 215 | 900 | 2750 | M22 | 80 |
| TMB 500 | 500 | 1025 | 870 | GH 160 | 550 | 1850 | M22 | 130 |
| TMB 500 | 500 | 1025 | 870 | GH 180 | 920 | 2750 | M22 | 130 |
| TMB 500 | 500 | 1025 | 870 | GH 215 | 1150 | 3750 | M22 | 130 |
| TMB 630 | 630 | 1190 | 1000 | GH 180 | 450 | 2500 | M27 | 206 |
| TMB 630 | 630 | 1190 | 1000 | GH 215 | 650 | 3300 | M27 | 206 |
| TMB 630 | 630 | 1190 | 1000 | GH 245 | 2000 | 5500 | M27 | 206 |
| TMB 710 | 710 | 1302 | 1100 | GH 180 | 600 | 2900 | M27 | 268 |
| TMB 710 | 710 | 1302 | 1100 | GH 215 | 800 | 3800 | M27 | 268 |
| TMB 710 | 710 | 1302 | 1100 | GH 245 | 2200 | 6300 | M27 | 268 |
*Масса указана без электромагнитного соленоида. Коэффициент трения фрикционных накладок μ = 0,4.
Электромагнитный соленоид серии GH и блок управления SCU
Все тормоза серии TMB оснащаются электромагнитными соленоидами серии GH производства SIBRE. Соленоиды серии GH обозначаются по типоразмеру корпуса: GH 115, GH 140, GH 160, GH 180, GH 215 и GH 245. Размер соленоида определяет его тяговое усилие и, соответственно, достижимый тормозной момент при данном типоразмере тормоза.
Принцип работы соленоида GH основан на электромагнитном притяжении якоря к сердечнику при подаче напряжения. Конструкция является однофазной или трёхфазной в зависимости от типоразмера и напряжения питания. Соленоиды серии GH не содержат движущихся механических частей, кроме якоря, и не требуют масла, что обеспечивает минимальный объём технического обслуживания.
Ключевой особенностью серии TMB является возможность работы в двух режимах тормозного момента. При постоянном питании (ПВ 100%) соленоид работает в нагревостойком длительном режиме, развивая пониженное тяговое усилие. При подключении соленоида через блок управления SCU (согласно листу данных M 1501 376 E) реализуется режим ПВ 25% с кратковременным форсированным питанием при включении и последующим снижением тока удержания — в этом режиме тяговое усилие соленоида существенно выше, что позволяет получить значительно больший тормозной момент при том же типоразмере соленоида.
На практике это означает, что для крановых применений с типичным режимом работы ПВ 25–40% использование блока SCU позволяет получить тормозной момент в 3–4 раза выше, чем в длительном режиме, без увеличения типоразмера тормоза или соленоида.
Правила заказа и кодировка обозначений
При оформлении заказа на тормоза серии TMB используется следующая структура обозначения:
TMB [диаметр барабана] / GH[типоразмер соленоида] — [тормозной момент] Нм
Примеры обозначений:
- TMB 200 / GH 115 — 40 Нм — тормоз с барабаном 200 мм, соленоид GH 115, тормозной момент 40 Нм (ПВ 100%)
- TMB 400 / GH 180 — 575 Нм — тормоз с барабаном 400 мм, соленоид GH 180, тормозной момент 575 Нм
- TMB 630 / GH 245 — 5500 Нм — тормоз с барабаном 630 мм, соленоид GH 245, тормозной момент 5500 Нм (ПВ 25% через SCU)
При заказе необходимо дополнительно указать: напряжение и частоту питания соленоида (например, 400 В / 50 Гц или 230 В / 60 Гц); наличие или отсутствие компенсатора износа фрикционных накладок; необходимые опции (концевые выключатели, ручное растормаживание, специальное исполнение).
Опции и дополнительное оснащение
Серия TMB допускает комплектацию рядом опциональных элементов.
Автоматический компенсатор износа фрикционных накладок — поддерживает постоянный тормозной зазор и тормозной момент по мере износа накладок без ручной регулировки. Особенно актуален для применений с высокой интенсивностью торможений и затруднённым доступом для обслуживания.
Концевые выключатели состояния тормоза — обеспечивают электрический сигнал о положении тормоза (замкнут/разомкнут) для системы управления механизмом. Допускают исполнение во взрывозащищённом варианте.
Ручное растормаживание — механическое устройство для размыкания тормоза при отсутствии питания. Необходимо для применений, требующих возможности ручного перемещения механизма при аварийном отключении.
Блок управления SCU — внешний блок, обеспечивающий форсированный пуск соленоида с последующим снижением тока удержания. Необходим для достижения тормозных моментов уровня ПВ 25%, указанных в таблице. Заказывается отдельно согласно листу данных M 1501 376 E.
Сравнение серии TMB с другими сериями барабанных тормозов SIBRE
| Параметр | TMB | TE | SBG | THi |
|---|---|---|---|---|
| Принцип замыкания | Пружинный | Пружинный | Гравитационный | Пружинный |
| Принцип растормаживания | Электромагнитный соленоид | Электрогидравлический толкатель | Электрогидравлический толкатель | Внешняя гидросистема |
| Скорость срабатывания | Очень высокая (мс) | Умеренная (десятые доли с) | Умеренная | Зависит от гидросистемы |
| Необходимость внешних систем | Нет | Нет | Нет | Да (гидросистема 6–70 бар) |
| Зависимость от ориентации | Нет | Нет | Да | Нет |
| Макс. тормозной момент (ПВ 25%) | 6300 Нм | — | — | — |
| Макс. тормозной момент (ПВ 100%) | 2200 Нм | 9400 Нм | 9400 Нм | Выше |
| Диапазон типоразмеров | 200–710 мм | 200–710 мм | 200–710 мм | По запросу |
| Рекомендуется для | Высокой частоты включений | Универсального применения | Применений без фиксации ориентации | Тяжёлых нагрузок с гидростанцией |
Серия TMB является оптимальным выбором для механизмов с высокой частотой включений, жёсткими требованиями к динамике и времени срабатывания, а также для применений, где предпочтительна простота монтажа и эксплуатации электромагнитного привода без гидравлики.
Области применения серии TMB
Благодаря высокой скорости срабатывания и широкому диапазону типоразмеров серия TMB применяется в разнообразных отраслях промышленности.
Крановое оборудование — мостовые, козловые, башенные краны с интенсивным режимом работы. Механизмы передвижения тележки и моста, механизмы поворота — именно там, где требуется высокая частота включений тормоза, соленоидный привод серии TMB выигрывает по сравнению с гидравлическим.
Конвейерные системы — тормоза и стопоры ленточных, пластинчатых и скребковых конвейеров. Быстрое замыкание при потере питания критично для предотвращения обратного хода ленты.
Металлургическое производство — намоточно-разматывающие агрегаты, правильные машины, рольганги. Режим ПВ 25% с блоком SCU обеспечивает высокий тормозной момент при кратковременном удержании нагрузки.
Подъёмно-транспортное оборудование общего назначения — электрические тали, лебёдки, подъёмники. Компактность и простота соленоидного привода делают серию TMB предпочтительной для оборудования малой и средней грузоподъёмности.
Горнодобывающая промышленность — конвейеры, механизмы перемещения горнодобывающих машин. Принцип spring applied обеспечивает автоматическое безопасное замыкание при потере питания.
Энергетика и специальное оборудование — механизмы наклона и поворота, вспомогательные приводы турбинного оборудования, регулировочные механизмы.
Соответствие нормативным требованиям
Серия TMB разработана и изготовлена в соответствии со стандартом DIN 15435 — немецким промышленным стандартом на барабанные тормоза для подъёмно-транспортного оборудования. Электромагнитные соленоиды серии GH соответствуют стандартам DIN VDE на электрооборудование промышленного применения.
Для применения в России на объектах, поднадзорных Ростехнадзору, тормоза серии TMB могут применяться в составе грузоподъёмных машин при наличии соответствующей разрешительной документации в соответствии с ФНП «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъёмные сооружения» и требованиями ГОСТ 34757-2021.
Заключение
Барабанные тормоза SIBRE серии TMB — это высокопроизводительное решение для промышленных применений, требующих сочетания надёжного аварийного замыкания с быстрым, электрически управляемым растормаживанием. Электромагнитный соленоидный привод серии GH обеспечивает скорость срабатывания, недостижимую для гидравлических систем, при полном отсутствии потребности в масле, трубопроводах и внешних источниках давления.
Семь типоразмеров с диаметрами барабанов от 200 до 710 мм и тормозными моментами от 40 Нм (ПВ 100%) до 6300 Нм (ПВ 25% через SCU) обеспечивают покрытие широкого спектра промышленных применений. Возможность выбора двух-трёх типоразмеров соленоида в рамках одного типоразмера тормоза, а также режим форсированного питания через блок SCU позволяют точно адаптировать тормоз к конкретным условиям эксплуатации.
Соответствие стандарту DIN 15435, широкая номенклатура опций и проверенная конструкция делают серию TMB надёжным выбором для инженеров, проектирующих подъёмно-транспортное и технологическое оборудование с требованиями к высокой динамике торможения.