Phanh cầu trục là một trong những bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống nâng hạ và di chuyển của cầu trục. Phanh có nhiệm vụ giảm tốc, dừng chuyển động và đặc biệt là giữ tải an toàn khi cơ cấu nâng dừng hoặc mất nguồn điện.
Trong thực tế, phanh cầu trục có thể được thiết kế dưới nhiều dạng khác nhau như phanh điện từ, phanh lò xo, phanh tang trống hoặc phanh đĩa. Trong đó, phanh điện từ dạng lò xo tác động khi mất điện là một giải pháp phổ biến cho các ứng dụng cần khả năng giữ tải an toàn.
- 1.Phanh cầu trục là gì?
- 2.Chức năng của phanh cầu trục
- 3.Phanh điện từ cầu trục
- 4.Các loại phanh cầu trục và nguyên lý hoạt động
- 5.Cấu tạo của phanh cẩu trục điện từ
- 6.Những thông số quan trọng khi chọn phanh cầu trục
- 7.Các loại phanh cẩu trục của KEB được sử dụng nhiều nhất
- 8.Yêu cầu an toàn đối với phanh cẩu trục
- 9.Bao lâu thì nên thay má phanh cầu trục?
Phanh cầu trục là gì?
Phanh cầu trục là cơ cấu dùng để hãm, dừng hoặc giữ chuyển động của các cơ cấu truyền động trên cầu trục. Tùy thiết kế, cầu trục có thể sử dụng phanh cho:
- Cơ cấu nâng hạ tải.
- Cơ cấu di chuyển xe con.
- Cơ cấu di chuyển cầu.
- Cơ cấu quay hoặc các chuyển động phụ trợ khác.
Trong đó, phanh của cơ cấu nâng hạ có yêu cầu an toàn đặc biệt cao. Khi tải đang được nâng, việc motor dừng không được dẫn đến tình trạng tải tự do tụt xuống.
Chức năng của phanh cầu trục
Phanh cầu trục thực hiện ba chức năng chính:
- Hãm: giảm tốc độ của cơ cấu chuyển động.
- Dừng: đưa cơ cấu về trạng thái dừng khi có lệnh.
- Giữ: duy trì vị trí của trục hoặc tải sau khi motor dừng.
Đối với cơ cấu nâng, chức năng giữ tải đặc biệt quan trọng.
Phanh điện từ cầu trục
Phanh điện từ cầu trục sử dụng lực điện từ để điều khiển trạng thái đóng/mở của phanh.
Cuộn điện từ → phần ứng → lò xo → bề mặt ma sát → trục truyền động
- Khi cấp điện cho cuộn điện từ, lực từ hút phần ứng và giải phóng lực ép lên bề mặt ma sát, khiến phanh nhả.
- Khi ngắt điện, lực điện từ biến mất. Lò xo tác động lên cơ cấu phanh, tạo lực ép lên bề mặt ma sát và tạo mô-men hãm.
Các loại phanh cầu trục và nguyên lý hoạt động
Tùy cấu trúc cầu trục, tải trọng, tốc độ, cơ cấu truyền động và yêu cầu an toàn, có thể sử dụng nhiều dạng phanh khác nhau.
Phanh lò xo điện từ
Đây là dạng phanh đặc biệt phù hợp với những ứng dụng cần giữ tải khi mất điện.
Nguyên lý:
Cấp điện → lực điện từ thắng lực lò xo → phanh nhả.
Mất điện → lò xo ép cơ cấu ma sát → phanh đóng.
Dòng phanh lò xo KEB COMBISTOP 38 là một ví dụ về spring-applied brake (phanh lò xo), có thể sử dụng làm phanh làm việc trong các ứng dụng động hoặc phanh giữ trong các ứng dụng tĩnh có yêu cầu dừng khẩn cấp.
Phanh tang trống
Phanh tang trống sử dụng tang quay và phần tử ma sát để tạo mô-men hãm. Khi phanh tác động, phần tử ma sát ép vào tang và tạo lực ma sát, từ đó giảm tốc hoặc giữ trục. Loại phanh này có thể được sử dụng trong các thiết kế cầu trục có kết cấu truyền động tương ứng.
Phanh đĩa
Phanh đĩa sử dụng rotor/đĩa ma sát kết hợp với má phanh. Khi phanh đóng, lực ép giữa các bề mặt ma sát tạo ra mô-men hãm. Ưu điểm của phanh đĩa là kết cấu tương đối gọn, khả năng tản nhiệt tốt và có thể đáp ứng tần suất đóng/mở cao nếu được thiết kế phù hợp.
Phanh thủy lực
Một số hệ thống cầu trục sử dụng cơ cấu truyền động thủy lực hoặc electro-hydraulic để điều khiển phanh. Tùy cấu hình, cơ cấu có thể sử dụng lực lò xo để đưa phanh về trạng thái đóng khi mất nguồn.
Cấu tạo của phanh cẩu trục điện từ
Một phanh cẩu trục dạng phanh điện từ lò xo thường gồm các bộ phận chính:
- Cuộn hút phanh cẩu trục (coil): tạo lực điện từ để nhả phanh khi được cấp điện.
- Lò xo phanh: tạo lực ép để phanh đóng khi mất điện.
- Đĩa phần ứng: di chuyển dưới tác động của lực điện từ, giúp đóng hoặc nhả phanh.
- Má phanh/bố thắng: tạo ma sát với bề mặt phanh để sinh mô-men hãm.
- Đĩa phanh/rotor: bộ phận quay liên kết với trục motor hoặc cơ cấu truyền động.
- Moay-ơ (hub): kết nối rotor với trục truyền động.
- Khe hở phanh (air gap): khoảng cách làm việc giữa các bộ phận khi phanh ở trạng thái nhả, cần được điều chỉnh đúng tiêu chuẩn.
- Vỏ/thân phanh: bảo vệ và cố định các bộ phận bên trong.
- Cơ cấu chỉnh khe hở: dùng để duy trì khoảng cách làm việc phù hợp khi má phanh bị mòn.
- Microswitch/công tắc giám sát: tùy chọn trên một số loại phanh, dùng để kiểm tra trạng thái đóng/mở hoặc độ mòn của phanh.
- Cơ cấu nhả phanh bằng tay: tùy chọn, cho phép nhả phanh thủ công khi cần bảo trì hoặc xử lý sự cố.
Những thông số quan trọng khi chọn phanh cầu trục
Không nên chọn phanh cầu trục chỉ dựa vào tải trọng nâng. Ví dụ, không thể kết luận: Cầu trục 5 tấn → dùng một loại phanh 5 tấn. Tải trọng chỉ là một trong những dữ liệu đầu vào để xác định yêu cầu phanh.
| Thông số | Ý nghĩa |
| Mô-men phanh (N·m) | Khả năng tạo mô-men hãm và giữ trục |
| Tải trọng nâng | Cơ sở để tính yêu cầu của cơ cấu nâng |
| Tốc độ motor/trục | Ảnh hưởng đến quá trình hãm và phát nhiệt |
| Đường kính trục | Xác định khả năng lắp đặt |
| Đường kính rotor/đĩa | Liên quan đến kích thước và mô-men phanh |
| Điện áp coil | Phải phù hợp với nguồn cấp |
| Loại nguồn AC/DC | Xác định cấu hình cuộn điện từ |
| Air gap | Ảnh hưởng đến khả năng nhả phanh |
| Duty cycle | Khả năng đáp ứng tần suất đóng/mở |
| Số lần đóng/mở | Liên quan đến tuổi thọ phanh |
| Nhiệt độ môi trường | Ảnh hưởng đến vật liệu và tuổi thọ |
| Cấp bảo vệ IP | Quan trọng trong môi trường bụi, ẩm |
| Kiểu lắp đặt | Phải tương thích với motor/cơ cấu truyền động |
| Chức năng giám sát | Có thể cần microswitch/feedback |
| Yêu cầu dự phòng | Quan trọng với cơ cấu nâng có yêu cầu an toàn cao |
Đặc biệt, cần xác định mô-men phanh yêu cầu tại đúng vị trí lắp phanh, thay vì chỉ lấy tải trọng cầu trục làm căn cứ.
Các loại phanh cẩu trục của KEB được sử dụng nhiều nhất
KEB Automation là nhà sản xuất công nghệ truyền động của Đức, cung cấp các giải pháp các phanh lò xo cho nhiều lĩnh vực công nghiệp, trong đó có cần cẩu và thang nâng. KEB cũng cung cấp các cấu hình phanh tiêu chuẩn và giải pháp tùy chỉnh cho những yêu cầu đặc biệt.
Phanh lò xo KEB COMBISTOP 38
COMBISTOP 38 là dòng phanh lò xo spring-applied brake dạng mô-đun.
Theo tài liệu KEB, phanh cẩu trục lò xo này có thể được sử dụng:
- Làm phanh làm việc trong các ứng dụng có chuyển động.
- Làm phanh giữ trong các ứng dụng đứng yên.
- Có chức năng dừng khẩn cấp tùy theo cấu hình.
- Có thể sử dụng cho cầu trục và thiết bị nâng hạ.
- Thiết kế cho chế độ làm việc liên tục S1/100% duty cycle
- Có 10 kích thước khác nhau.
- Có thể đạt tới 7 triệu chu kỳ đóng cắt theo cấu hình tiêu chuẩn.
- Điện áp tiêu chuẩn: 24 / 105 / 180 / 205 V.
- Có các tùy chọn như công tắc giám sát, cơ cấu nhả phanh bằng tay, mặt bích/đĩa ma sát, bảo vệ chống bụi và các cấu hình tùy chỉnh khác.
Dải mô-men phanh hiện hành của COMBISTOP 38 nằm khoảng 3-2.000 Nm, tùy size và cấu hình.
KEB COMBISTOP 38D – phanh đôi dự phòng
COMBISTOP 38D là phiên bản phanh đôi được thiết kế cho những ứng dụng cần hai mạch phanh dự phòng độc lập.Cấu trúc gồm hai phanh lò xo độc lập hoàn toàn.
KEB cho biết thiết kế này đáp ứng các yêu cầu theo DIN 56950 (BGV C1) và hướng đến các ứng dụng yêu cầu mức độ an toàn cao hơn.
Thông số nổi bật:
- 2 mạch phanh độc lập.
- 10 kích thước.
- Mô-men từ 5 Nm đến 2 × 2.000 Nm.
- Có thể sử dụng làm service brake hoặc holding brake.
- S1/100% duty cycle.
- Cấp bảo vệ lên tới IP67 tùy cấu hình.
- Có thể đạt tới 7 triệu chu kỳ đóng cắt theo cấu hình tiêu chuẩn.
- Điện áp tiêu chuẩn: 24 / 105 / 180 / 205 V.
- Có tùy chọn microswitch.
- Có tùy chọn manual release.
- Có thể tùy chỉnh mô-men, điện áp, kích thước và một số cấu hình lắp đặt.
KEB cũng nêu rõ microswitch trên COMBISTOP 38D đặc biệt hữu ích khi sử dụng trên brake motor của cơ cấu nâng và hệ thống nâng tải vận hành bằng biến tần.
Phanh kín KEB COMBISTOP 28
Phanh kín KEB COMBISTOP 28 là dòng phanh lò xo kết cấu kín, được thiết kế cho các ứng dụng có yêu cầu cao hơn về khả năng bảo vệ và môi trường làm việc. COMBISTOP 28 với dải mô-men khoảng 3-2.000 Nm, thường dành cho các ứng dụng động và tĩnh có yêu cầu về độ kín của phanh (sealing) hoặc môi trường khắc nghiệt.
Phanh KEB tùy chỉnh cho cầu trục
Không phải mọi hệ thống cầu trục đều có cùng một cấu trúc. Cho nên, KEB có thể cung cấp các giải pháp phanh lò xo tùy chỉnh phù hợp hệ thống nâng hạ chuyên dụng của khách hàng.
Yêu cầu an toàn đối với phanh cẩu trục
- Đảm bảo đủ mô-men phanh để dừng và giữ tải theo thiết kế.
- Phanh phải đóng an toàn khi mất điện, đặc biệt với cơ cấu nâng hạ.
- Kiểm tra định kỳ má phanh, lò xo, cuộn hút, rotor và khe hở phanh.
- Đảm bảo phanh phối hợp đúng với motor và biến tần, tránh nhả phanh khi motor chưa đủ mô-men giữ tải.
- Theo dõi trạng thái phanh bằng công tắc hoặc tín hiệu giám sát nếu hệ thống yêu cầu.
- Thay thế má/bố phanh khi đạt giới hạn mòn hoặc xuất hiện nứt, cháy, nhiễm dầu, mòn không đều.
- Không tiếp tục vận hành khi phanh có dấu hiệu bất thường như trượt tải, không nhả, không đóng hoặc phát nhiệt quá mức.
Bao lâu thì nên thay má phanh cầu trục?
Không có thời gian thay cố định cho má phanh cầu trục. Nên kiểm tra định kỳ và thay khi má phanh đạt giới hạn mòn theo quy định của nhà sản xuất.
Cần thay sớm nếu má phanh có dấu hiệu:
- Mòn đến giới hạn cho phép.
- Nứt, bong hoặc cháy bề mặt.
- Nhiễm dầu, mỡ.
- Mòn không đều.
- Phanh bị trượt hoặc không còn giữ tải ổn định.
A.S.C VN cung cấp các dòng phanh KEB chính hãng, nhập khẩu trực tiếp từ Đức, tiêu biểu như COMBISTOP 28, COMBISTOP 38 và COMBISTOP 38D, phù hợp cho các ứng dụng cầu trục, cẩu và hệ thống nâng hạ công nghiệp.
Là đối tác độc quyền của KEB tại Việt Nam, A.S.C VN không chỉ cung cấp sản phẩm chính hãng với mức giá cạnh tranh, mà còn hỗ trợ tư vấn và lựa chọn phanh cầu trục theo đúng yêu cầu của từng hệ thống.
Thông tin liên hệ:
- Hotline: 0917.113.068
- Email: truongtd.vu@gmail.com
- Địa chỉ: 148/28 đường số 59, Phường An Hội Tây, TP.HCM (Gò Vấp cũ)
