气压盘式制动器的技术特点及应用

气压制动器工作原理
一、气压制动器的概述
1.气压制动器的定义
2.气压制动器的作用
二、气压制动器的组成部分
1.气压制动器的主要组成部分
–气缸
–气阀
–制动鼓
–制动片
–制动蹄
–制动杆
2.气压制动器的工作原理
三、气压制动器的工作原理
1.制动工作时的步骤
–踩下制动踏板
–活塞产生力量
–释放制动时的步骤
–制动杆复位
–制动片与制动鼓分离
2.工作原理的详细解释
–制动气缸的工作原理
–制动阀的工作原理
–制动蹄的工作原理
–制动力的传递与释放
四、气压制动器的优缺点分析
1.优点
–制动力强大
–刹车距离短
–控制灵活
2.缺点
–维护成本高
–容易受到外界环境影响
五、气压制动器的应用领域
1.汽车行业
2.铁路行业
3.航空航天行业
六、气压制动器的发展趋势
1.智能化技术
2.节能环保技术
3.提高制动效率的技术创新
七、结语
总结气压制动器的工作原理和应用领域，展望其未来的发展趋势。

气压盘式制动器的技术特点及在营运客车上的应用浙江三浪集团股份有限公司技术中心吴剑增E-mail:wujianzeng@摘要：对气压盘式制动器的技术特点和性能作了分析，该项技术科技含量高，结构复杂、性能稳定可靠，在营运客车特别是城市公交客车市场有广阔的前景关键词：气压盘式制动器；技术特点和性能；城市公交客车Abstract:After an analysis on the technique character and performance, our air disc brake is proved tobe a high-tech product with complicated structure, stable and reliable function and good prospect in the market of high way passanger car especially the market of urban bus.Kry words: Air disc brake ；the technique character and performance；the market of urban bus引言：气压盘式制动器是随着近几年我国经济高速发展、公路网络加速延伸、客运量的迅猛增加，以及城市公交载人行驶的安全性、环保性而越来越受到国内人们的重视而被引进和逐渐发展起来的。

鼓式制动器经过几十年的发展，技术得到了极大地丰富和提高，现在正处于巅峰成熟阶段，其价格低廉、货源充分，得到了用户无法选择性的默认。

气压盘式制动器（The Air Disc Brake）从1996年在汉诺威国际汽车展览上第一次亮相，到现在欧洲、北美、日本等商用车行业已经大批量应用普及。

随着我国汽车消费档次的不断提高，特别是国家一系列法规的陆续出台，这项制动技术通过企业不断技术创新、在我国的将得到很大的发展，其市场价值潜力巨大。

威伯科气压盘式制动器作者：程红来源：《驾驶园》2013年第01期气压盘式制动器与鼓式制动器相比，具有散热快、重量轻、构造简单、调整方便的优点，特别是高负载时耐高温性能好、制动效果稳定且热稳定性高。

盘式制动器的工作原理盘式制动器主要由制动盘、油缸（制动气室）、制动钳、油（气）管等部件和液（气）压作动力源组成。

盘式制动器以旋转工作的制动盘的端面作摩擦面。

在其固定支架上装有由摩擦材料与其金属底板组成的制动片（2—4片），这些制动片及张紧装置都装在制动钳上。

油缸（制动气室）的活塞（推杆）受油（气）管输送来的液（气）压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动。

威伯科气压盘式制动器的结构特点威伯科盘式制动器采用单活塞的机构，以最少的零件，最轻的重量，实现更优的制动性能。

（1）单活塞机构，结构更简单，重量更轻。

威伯科推出了PAN系列单推杆促动调整机构。

单推杆促动调整机构相较于双推杆促动调整机构，结构更简单，零部件数量更少，性能更可靠，结构更紧凑，有效降低了总成重量以及故障率。

（2）推盘专利技术，可以有效地防止偏磨，并能起到隔热作用。

（3）导销结构强劲，工作更稳定。

威伯科单推杆盘式制动器的导向销在业内同级产品中直径最大，导向时工作更稳定。

导向销一端用金属端盖密封，另一端采用双重防尘护套密封，使导向销系统更安全、更耐久。

（4）优化的摩擦片尺寸，寿命更长。

威伯科通过对摩擦片的研究发现，在一定范围内减少摩擦片的表面积对摩擦片的寿命影响甚微。

基于以上结果，将摩擦片表面积减少，节省的材料用于增加摩擦片的厚度，使设计更紧凑，摩擦片服务时间更长，并大幅降低了维护成本。

（5）磨损传感器监测摩擦片的磨损情况。

威伯科PAN系列盘式制动器可以选装磨损指示器，可以在摩擦片分别剩余3毫米和2毫米时向驾驶员报警。

磨损指示器安装在摩擦片上，传感器头部是一个线圈。

线圈固定到合适的位置，当线圈接触制动盘时，以及当线圈磨穿时，可以通过提供信号达到预先报警。

盘式制动器优点、分类及受力分析1.1 盘式制动器优点早期汽车制动系统多采用鼓式制动器，随着社会的不断进步，汽车的车速越来越高、载重越来越大，人们对汽车制动系统的要求越来越高，盘式制动器凭借其整体结构紧凑、热稳定性好和水稳定性好等优点逐步被人们所青睐。

近年来越来越的汽车前后轮均采用盘式制动器，鼓式制动器渐渐退出汽车界。

盘式制动器有着众多优点，如以下所示：（1）整体结构紧凑盘式制动器的整体结构较为紧凑，力的传动效率高。

同尺寸的盘式制动器与传统鼓式制动器相比较，盘式制动器达到的制动效果更好。

（2）遇热稳定性好与鼓式制动器相比较，盘式制动器无自增力，因此其制动效果基本不受摩擦系数的影响。

在热膨胀方面，盘式制动器的制动盘径向膨胀对制动效能无影响，而其轴向膨胀较小，因此盘式制动器在受热膨胀后对制动效果影响很小。

（3）遇水稳定性好盘式制动器在制动时制动块与制动盘之间单位压力非常大，高速旋转的制动盘存在很大的离心力，当盘式制动器涉水之后，在制动压力和离心力的作用下，制动块与制动盘之间的水很容易被挤出，因此涉水对其制动效果影响较小。

（4）散热性好盘式制动器的通常采用通风盘结构，通风盘散热表面积较大，同时其安装位置较为裸露，在车轮高速旋转的同时加快了空气流动速度，因此盘式制动器的散热效果较好。

（5）反应灵敏在盘式制动器的结构上，制动盘与制动块之间的间隔较小，从而大大减小了制动行程。

同时与鼓式制动器相比，盘式制动器的热膨胀较小，不会因热膨胀带来的行程增大问题，因此其反应更加灵敏。

（6）易于保养随着制动次数的增加，制动盘与制动块之间间隙会逐渐增大，而盘式制动器中的制动盘与制动块之间的间隔可以实现自动调整。

在维修方面，盘式制动器便于拆卸和装配，损坏件一般为磨损量过大的制动块，维修成本较低。

1.2 盘式制动器分类按照制动压力方式的不同盘式制动器可分为液压式和气压式；按照固定制动块结构的不同盘式制动器可分为全盘式和钳盘式。

全盘式制动器的制动背板和制动块的形状为圆环状，在进行制动时制动盘的摩擦面与制动块的摩擦面之间完全接触。

气压盘式制动器培训资料一、气压盘式制动器简介气压盘式制动器（简称ADB）在国外兴起于20世纪80年代初，最初应用于轿车，2000年在欧美发达国家已被客车、公交车和载重货车广泛采用，并成为保证车辆安全的强制性标准配制。

ADB在90年代末随高档旅游客车引进国内，从03年开始在公交车上批量使用，目前已大批量在长途大巴和城市公交车上广泛使用，并且应用范围已经拓宽至重卡及挂车。

目前，ADB 技术成熟、质量可靠、制动性能良好，与传统的鼓式制动器相比在制动性能和可靠性方面都表现出极大的优势，已成为客车发展的趋势和国家的强制性标准。

二、盘式制动器在国内的使用情况盘式制动器相对于传统的鼓式制动器，具有散热快、制动效果好、制动力矩稳定无衰减、重量轻、构造简单、间隙自动调整、维修方便、使用成本低等优点。

国内外的研究和试验表明，盘式制动器在所有的主要性能指标都优于传统的鼓式制动器，目前盘式制动器在国外发达国家的客车和载重货车上已广泛采用，并成为车辆安全保证的强制性标准配制。

尤其可喜的是，国内厂家的产品也表现出了良好的性能和可靠性，与国外同类产品相比，具有很高的性价比。

盘式制动器在03年开始开始国内公交车上试用，从05年开始在北京公交车上批量使用，目前已大批量在长途大巴和城市公交车上广泛使用，且在国内重卡上也迅速投入批量使用。

除进口ZF品牌外，以武汉元丰为代表的国内品牌进展迅速，在技术、质量、可靠性、适应性方面迎头赶上，尤其在价格和服务上有较大优势，近两年在市场份额上已远超出进口品牌，且产品实现7m---18m等各种车型全系列覆盖。

以北京公交为例，从05年开始大量使用，目前共有2万余台盘式制动器车辆，且近两年新进车辆几乎全为全盘式制动器。

武汉元丰从05年开始给北京公交配套盘式制动器，目前共配车辆14000余台，其中全盘式车辆7000余台（ZF车辆共约3000台），产品涵盖所有车型。

此外，因ZF产品价格过高和元丰与ZF产品具有很好的互换性，为降低使用成本北京公交已开始用元丰产品替代。

简述盘式制动器的组成、原理和应用场合。

一、概述盘式制动器，也被称为碟式制动器，是一种广泛应用于汽车和工程机械等设备的制动器。

它主要由制动盘、制动缸、液压制动器、ABS （防抱死刹车系统）部件组成，工作原理是利用刹车片的摩擦将车辆动能转化为热能以产生阻力以停止车辆行驶。

它具有制动力矩大、制动稳定、易于维护等优点，因此在许多场合得到广泛应用。

二、组成1.制动盘：盘式制动器的核心部件，其形状类似于圆盘，其摩擦表面作为工作面。

制动盘的材料通常为碳纤维、陶瓷或金属基复合材料。

2.制动缸：制动器的执行机构，通过活塞的移动来压迫制动片与制动盘摩擦以达到制动的目的。

3.液压制动器：提供制动力矩的来源，通常由液压油提供压力。

4.ABS部件：为了防止车轮抱死，提供了防抱死刹车系统。

在车轮即将抱死时，ABS部件会减小制动力矩，从而避免失控。

三、原理盘式制动器通过制动缸的活塞施加压力于刹车片，刹车片与制动盘摩擦产生摩擦力矩，从而使车辆减速或停止。

当车辆加速时，摩擦力矩可被用来消耗能量，从而降低车速。

当液压系统中的压力降低时，活塞可以回位，使得下一次制动力矩可以再次施加。

这种周期性的施加和释放制动力矩的过程使得盘式制动器具有良好的动态性能和热稳定性。

四、应用场合盘式制动器广泛应用于各种车辆，包括但不限于轿车、卡车、公共汽车和工程车辆。

在高级车辆中，它通常与ABS和ESP等安全系统一起使用，以提高驾驶和行驶的稳定性。

此外，盘式制动器也被广泛应用于需要频繁进行短距离停放的车辆，如出租车、小型货车等。

这是因为盘式制动器提供了更好的热稳定性，可以更快速地停止或启动车辆。

在一些特定的应用场合，如飞机起落架，由于需要更高的制动力矩和更好的热稳定性，盘式制动器也是常见的选择。

此外，一些高端的工业机械和重型设备也广泛使用盘式制动器。

总的来说，盘式制动器以其优良的性能和可靠性在许多场合得到了广泛应用。

它的维护成本相对较低，制动力矩大且稳定，因此在日常驾驶和工程机械的使用中都得到了广泛的应用。

一、性能与用途盘式制动器是靠碟形弹簧产生制动力，用油压解除制动，制动力沿轴向作用的制动器。

盘式制动器和液压站、管路系统配套组成一套完整的制动系统。

合用于码头缆车、矿井提高机及其它提高设备，作工作制动和安全制动之用。

其制动力大小、使用维护、制动力调整对整个提高系统安全运营都具有重大的影响，安装、使用单位必须予以重视，保证运营安全。

盘式制动器具有以下特点：1、制动力矩具有良好的可调性；2、惯性小，动作快，灵敏度高；3、可靠性高；4、通用性好，盘式制动器有很多零件是通用的，并且不同的矿井提高机可配不同数量相同型号的盘式制动器；5、结构简朴、维修调整方便。

二、结构特性与工作原理1、盘式制动器结构(图1)盘式制动器是由盘形闸(7)、支架(10)、油管(3)、(4)制动器信号装置(8)、螺栓(9)、配油接头(11)等组成。

盘形闸(7)由螺栓(9)成对地把紧在支架(10)上，每个支架上可以同时安装1、2、3、4对甚至更多对盘形闸，盘形闸的规格和对数根据提高机对制动力矩的大小需求来拟定。

2、盘形闸结构(图2)盘形闸由制动块（1）、压板(2)、螺钉(3)、弹簧垫圈(4)、滑套(5)、碟形弹簧(6)、接头(7)、组合密封垫(8)、支架(9)、调节套(10)、油缸(11)、油缸盖(12)、盖(13)、放气螺栓(17)、放气螺钉(19)、O形密封圈(20)、Yx密封圈(21)、螺塞(22)、Yx密封圈(23)、压环(24)、活塞(25)、套筒(26)、联接螺钉(27)、键(28)及其它副件、标件等组成。

3、制动器限位开关结构（图3）制动器限位开关由弹簧座(1)、弹簧(2)、滑动轴(3)、压板(6)、开关盒(7)、螺栓M4x45(9)、轴套(11)、盒盖(14)、螺钉M4X10(17)、微动开关JW-11(20)、支座板(23)、导线BVR(24)、装配板(29)及其它副件、标件等组成。

4、盘式制动器的工作原理（图4）盘式制动器是靠碟形弹簧预压力制动，油压解除制动，制动力沿轴向作用的制动器。

气压式制动系统在汽车中的应用研究汽车是现代社会中不可或缺的交通工具，其安全性、经济性和舒适性都是人们在选择汽车时考虑的因素。

而汽车制动系统是汽车中安全性最为重要的部件之一。

传统的汽车制动方式是液压式制动系统，其原理是通过踩油门，使得刹车油从主缸中流出，通过管道驱动刹车器，在轮子上产生摩擦力，从而实现汽车制动。

虽然液压式制动系统已经被广泛应用，但其存在诸多问题。

比如在制动过程中，液压传输过程中易泄漏、易被氧化腐蚀、易受污染等，从而影响制动效率和安全性。

为此，气压式制动系统应运而生。

气压式制动系统是通过气体流动来传递动力和制动信号的一种刹车系统。

其存在的主要优点是液压式制动系统所没有的好处，比如传动效率高、稳定性好、不易泄漏、易维护等。

气压式制动系统具有抗腐蚀性好、抗污染性高、无毒无害、环保等特点。

特别是对于商用车等载重量大的车辆和停靠点多的城市公交车，气压式制动系统的可靠性、稳定性和安全性表现更加优异。

气压式制动系统的主要组成部分为压缩机、储气罐、管路、制动气缸、刹车鼓等。

其刹车原理是，当应用刹车力时，压缩机将空气压缩至一个稳定的压力，然后将其储存在气缸和储气罐中。

当需要制动时，驾驶员踩下制动踏板，在制动气缸内产生高压，使得制动鼓旋转缓慢，从而实现制动效果。

不仅如此，气压式制动系统也是国家相关标准规定的必要部件。

我国道路交通安全法规定，使用商业运输汽车的机动车驾驶员应在驾驶位置装有制动气压表，以及装有“气压不足”的报警装置。

这一规定为了保障商用车辆的安全性，也从侧面反映出气压式制动系统在汽车行业中的广泛应用性和安全性优势。

当然，气压式制动系统在应用过程中也存在一些问题。

首先，天气寒冷时，制动管路中可能会出现结冰的情况，从而影响刹车效果。

其次，气压式制动系统的制造成本较高，因此需要较高的技术和制造工艺。

在未来，随着科技的发展和人们对汽车安全性的不断要求，气压式制动系统在汽车行业中有望得到更广泛的应用。

商用车安全创新：威伯科气压盘式制动器发布时间：2012年09月19日在20世纪90年代中期的欧洲，气压盘式制动器ADB（Air Disc Brake）在商用车领域被大规模应用。

与鼓式制动器相比，盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便，特别是高负载时不仅耐高温性能好，制动效果稳定，而且热稳定性高。

在中国，盘式制动器在轿车、轻型、载货汽车、豪华客车及重型载货汽车等汽车上的应用越来越广泛。

随着我国公路交通条件的改善，（高速）公路迅速发展，车辆性能和车速也不断提高，人们出行更加追求快捷与舒适的乘车方式。

而盘式制动器能提高汽车的主动安全性，又较好地解决了制动过程中粉尘污染、制动噪音污染、维修频繁等鼓式制动器无法解决的问题，在汽车上的应用必将更广泛。

● 盘式制动器的工作原理盘式制动器主要由制动盘、油缸(制动气室)、制动钳、油(气)管等部件，和液(气)压作动力源组成。

盘式制动器是以旋转工作的制动盘(金属圆盘)的端面作摩擦（面）的，在其固定支架上安装有由摩擦（材料）(工作面由2-4块摩擦片)与其金属底板组成的制动（片），这些制动（片）及其张紧装置都装在横跨在制动盘两侧的夹紧钳形支架中，称为制动钳。

制动盘用铸铁制造并固定在车轮上，随车轮转动。

油缸(制动气室)固定在制动器的钳体上固定不动。

制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧。

油缸(制动气室)的活塞(推杆)受油(气)管输送来的液(气)压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，就好象用钳子钳住旋转中的盘子，迫使运动的机构停止运动。

其主要技术参数有: 额定制动力矩、制动半径、制动盘外径、制动盘厚度、内制动衬片半径、制动间隙、气室顶杆工作行程、活塞杆轴向位移量、气室顶杆最大行程、摩擦片开合力、制动衬片厚度、两制动衬片总面积、制动器效能因数和制动效率等。

● 威伯科（WABCO）气压盘式制动器的结构特点WABCO盘式制动器采用单活塞的机构，相比目前市场上业内同类产品，以最少的零件，最轻的重量，实现更优的制动性能。

气压盘式制动器的特点与鼓式制动器相比，盘式制动器的优点1、热稳定性较好。

这是因为制动盘对摩擦衬块无摩擦增力作用；另外，制动摩擦衬块的尺寸不大，其工作表面的面积仅为制动盘面积的12％一15％，故散热性较好。

2、水稳定性较好。

这是因为制动衬块对制动盘的单位压力高，易将沾附的水挤出，同时离心力也易将沾水甩掉，再加上衬块对盘的擦拭作用，制动器出水后只需经一两次制动即能恢复正常；而鼓式制动器则需经过甚至十余次制动方能恢复正常的制动效能。

3、制动稳定性好。

由于盘式制动器的制动力矩与其制动油缸的活塞椎力及摩擦系数成线性关系，还由于无自行增势作用，因此在制动过程中制动力矩增长较和缓，与鼓式制动器相比，能保证高的制动稳定性。

4、制动力矩与汽车前进和后退等行驶状态无关。

5、在输出同样大小的制动力矩条件下，盘式制动器的结构尺寸和质量比鼓式的要小。

6、盘式制动器的摩擦衬块比鼓式制动器的摩擦衬片在磨损后更易更换，结构也较简单，维修、保养容易。

7、制动盘与摩擦衬块间的间隙小(0.05mm～0.15mm)，因此缩短了油缸活塞的操作时间，并使制动驱动机构的力传动比有增大的可能。

8、制动盘的热膨胀不会像制动鼓热膨胀那样引起制动踏板行程损失，这也使得间隙自动调整装置的设计可以简化。

9、易于构成多回路制动驱动系统，使系统有较好的可靠性与安全性，以保证汽车在任何车速下各车轮都能均匀一致地平稳制动。

10、能方便地实现制动器磨损报警，以便能及时地更换摩擦衬块。

气压盘式制动器结构上的特点气压盘式制动器的出现既保留了传统的液压盘式制动器的各种优点。

又克服了其原有的缺点，其性能和可靠性相对于鼓式制动器来说具有无可比拟的优势。

第一由于自身的结构特点鼓式制动器在工作时产生的热量较难散发。

其摩擦对偶件即制动鼓热变形较大，受热后制动间隙也随之增大，因而引起气室推杆行程的增加。

延长反应时间甚至引起气室推力下降从而降低制动能力；此外由于鼓式制动器受热后压力分布变化较大，还会带来制动效能下降，磨损加快的一系列的问题。