盤式制動器在重慶公交的應(yīng)用

重慶市公共交通控股（集團）有限公司 向 勇 廖 濤

同鼓式制動器相比，盤式制動器有散熱條件好、制動效能穩(wěn)定、熱衰減小、維護檢查方便等諸多優(yōu)點。隨著技術(shù)和工藝的進步，以壓縮空氣為制動介質(zhì)的盤式制動技術(shù)已日漸成熟，在大型客車和貨車上得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

1 盤式制動器的結(jié)構(gòu)特點

盤式制動器通常由旋轉(zhuǎn)的帶輪轂的制動盤和固定的制動鉗組成；制動時，制動鉗中的摩擦片在促動裝置的作用下，與旋轉(zhuǎn)的制動盤發(fā)生摩擦，產(chǎn)生摩擦力矩、阻礙制動盤的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生制動作用。根據(jù)固定元件-制動鉗結(jié)構(gòu)形式的不同，盤式制動器通常分為兩類：鉗盤式制動器和全盤式制動器，其中鉗盤式制動器又可分為定鉗盤式和浮鉗盤式兩種。

由于全盤式制動器旋轉(zhuǎn)制動盤的全部工作面與摩擦片接觸，盤式制動器散熱好的優(yōu)勢無法體現(xiàn)，同時結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、自重較重，維護工作量大，現(xiàn)僅用于重型貨車。而鉗盤式制動器旋轉(zhuǎn)制動盤僅有部分工作面與2-4塊摩擦塊構(gòu)成摩擦副，通過優(yōu)化的設(shè)計，能在保證制動效能的前提下，充分發(fā)揮盤式制動器散熱好、制動效能穩(wěn)定、體積小、重量輕的優(yōu)勢，因此，得到較為廣泛的應(yīng)用。兩種鉗盤式制動器的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。

（1）定鉗盤式制動器。 定鉗盤式制動器的制動鉗5固定在車橋上，既不能旋轉(zhuǎn)也不能沿制動盤軸線方向移動。制動鉗內(nèi)裝有兩個活塞，制動時，壓縮空氣使活塞推動制動塊從制動盤兩側(cè)夾住制動盤，從而產(chǎn)生制動作用。從圖中可以看出，由于定鉗盤式制動器活塞缸較多，活塞缸分置于制動盤兩側(cè)，必須安裝跨越管道等原因，造成定鉗盤式制動器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸過大，現(xiàn)在已極少采用。大量使用的還是浮鉗盤式制動器。

（2）浮鉗盤式制動器。浮鉗盤式制動器的制動鉗1可以相對于制動盤4做軸向移動。制動時，在力FP1作用下，活塞推動制動塊6向左運動，并給制動盤施加壓力，阻滯制動盤的旋轉(zhuǎn)；當(dāng)活塞停止移動后，氣缸給制動嵌體一個向右的反作用力FP2，使制動鉗體整體沿導(dǎo)向銷2向右移動，固定制動塊5也壓到制動盤上，進一步產(chǎn)生制動作用。

圖1 定鉗盤式制動器

圖2 浮鉗盤式制動器

與定鉗盤式制動器相比，浮鉗盤式制動器少了一個制動活塞和其他一些輔助裝置，軸向和徑向尺寸都可以設(shè)計得更緊湊，重量更輕，安裝也更方便。此外，通過加裝一些用以推動活塞移動的機構(gòu)還可以方便地實現(xiàn)駐車制動功能，結(jié)構(gòu)帶來的優(yōu)勢非常明顯，因此，浮鉗盤式制動器現(xiàn)今得到廣泛的應(yīng)用。

2 盤式制動器的應(yīng)用優(yōu)勢

從2013年開始，重慶公交的運營車（9米以上客車前橋）裝用盤式制動器，總結(jié)幾年來實際使用的效果，氣壓盤式制動器較鼓式制動器的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）使用成本低。以重慶公交使用的恒通牌CKZ6116HNHEVA4客車為例，該型車前橋為EQ153車橋，使用盤式制動器與使用鼓式制動器成本情況分別是：

1）鼓式制動器：制動鼓2只，每只單價480元，使用周期約10萬公里左右；摩擦片8片，每片單價17元，使用周期約2.5萬公里左右。

2）盤式制動器：制動盤2只，每只單價736元，使用周期約20萬公里左右；摩擦片4片，每片單價128元，使用周期約6萬公里左右。

3）以20萬公里為周期計算，如使用鼓式制動器，在此周期內(nèi)將會投入4只制動鼓，更換摩擦片64片，費用投入為3,008元；如使用盤式制動器，在此周期內(nèi)將會更換2只制動盤，更換12片摩擦片，費用投入也為3,008元；但使用盤式制動器明顯更為有利，在20萬公里的周期內(nèi)，使用盤式制動器，至少可以減少3-4次回廠更換剎車蹄片的時間，累計減少營運損失超過千元。

4）同時根據(jù)重慶公交幾年來的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，使用盤式制動器后，輪胎消耗也有大幅下降。同種車型前軸使用盤式制動器與使用鼓式制動器比較，使用盤式制動器后，前輪消耗下降了30%-40%；其主要原因仍是因為制動鼓高溫，加之重慶夏季酷熱，輪胎使用環(huán)境惡劣，造成輪胎胎圈加速老化、失去彈性，直至報廢；而使用盤式制動器后，制動發(fā)“咬”等故障顯著減少，再加上盤式制動器自身散熱好的優(yōu)勢，極大改善了輪胎的使用環(huán)境，輪胎消耗大幅減少，輪胎費用節(jié)約顯著。

（2） 故障率大幅降低。使用盤式制動器后，制動系統(tǒng)的故障明顯降低。重慶公交的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在使用盤式制動器后，制動跑偏、制動發(fā)“咬”、制動器溫度高等故障都有了大幅降低，夏季尤為明顯，同種車型前軸兩種制動器比較，盤式制動器的故障率下降有60%-70%。不僅保證了營運工作的正常開展，還大大減輕維修工人的勞動強度。

（3）車輛的安全性能得到更好保障。使用盤式制動器后，車輛的制動性能得到大幅提升，車輛的本質(zhì)安全得到更好的保障。根據(jù)重慶公交的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，同種車型如前軸安裝盤式制動器，在經(jīng)過機動車綜合性能檢測線檢測時，車輛在制動力百分比要求、制動力平衡要求、制動協(xié)調(diào)時間要求、車輪阻滯率要求等項目的檢測中，一次合格率比鼓式制動器的車輛提高了20%-30%。同樣的結(jié)論在路試檢驗中也得到印證，前軸安裝盤式制動器的車輛在制動距離、制動穩(wěn)定性要求等項目檢測中的表現(xiàn)明顯優(yōu)于同種車型前軸安裝鼓式制動器的車輛。

前輪爆胎事故也得到有效遏制。重慶夏季酷熱，雖采取多種措施和手段預(yù)防，前輪爆胎事故仍時有發(fā)生。但據(jù)重慶公交各維修廠反映，車輛安裝盤式制動器后，前輪爆胎事故卻鮮有發(fā)生。

3 總結(jié)

盤式制動器的應(yīng)用節(jié)約了使用成本，提高了車輛安全性能，減輕了維修工人勞動強度。雖然裝用盤式制動器的投入比鼓式制動器高，但從車輛使用的全生命周期來測算，則減少了車輛維修時間、增加了營運收入，減少了人工成本，應(yīng)用的投入是能夠收回的。運營車輛安全性能的提升，于公交企業(yè)是一個巨大的福音。當(dāng)然，盤式制動器按照廠家規(guī)定進行維護保養(yǎng)是非常重要的，重慶公交在使用初期曾因認(rèn)識和經(jīng)驗的不足，發(fā)生過鉗體卡滯、不回位，制動盤高溫冒煙等情況和故障。總之，只要正確使用與維護，盤式制動器所帶來的好處是顯而易見的，值得公交企業(yè)投入和推廣。