Freio de Ponte Rolante YWZ Eletro-Hidráulico, Disco e Tambor
Ponto-chave Os freios utilizados em pontes rolantes dividem-se em três categorias: ①freio de bloco eletro-hidráulico YWZ (torque de frenagem 80~5000N·m), amplamente utilizado em mecanismos de translação da ponte e de elevação, com resposta em 0,15~0,3s; ②freio a disco (200~10000N·m), aplicado em frenagem de precisão para grande tonelagem, com resposta inferior a 0,15s; ③freio a tambor (20~500N·m), integrado na extremidade traseira do motor de talha elétrica. Fator de segurança do freio: ≥1,5 para mecanismo de elevação, ≥1,25 para mecanismo de translação. As pontes rolantes Kelude vêm de série com freio duplo (redundância YWZ + disco), em conformidade com os requisitos de segurança da norma ISO 4301 / FEM 1.001.
Tipos de freios e estrutura construtiva
O freio de ponte rolante é um componente crítico para a operação segura do equipamento, classificando-se, quanto à estrutura, em três tipos: de sapatas, a disco e a tambor. O freio de bloco eletro-hidráulico YWZ atua por mola e libera por acionador eletro-hidráulico, oferecendo elevado torque de frenagem e funcionamento estável; o freio a disco utiliza força axial para apertar o disco de freio, com resposta rápida e torque de frenagem ajustável; o freio a tambor é integrado na extremidade traseira do motor da talha elétrica, apresentando estrutura compacta. No cálculo técnico do mecanismo de elevação com talha elétrica, a seleção do freio deve ser determinada com base no torque de frenagem e no fator de segurança. As pontes rolantes Kelude com capacidade acima de 20t adotam configuração de redundância de freio duplo.
| Modelo | Tipo | torque de frenagem(N·m) | roda de freio Diâmetro(mm) | Aplicação Impulsionador de Freio | Preço de referência(RMB) |
|---|---|---|---|---|---|
| YWZ-200 | De sapatas | 100~200 | 200 | ED-23/5 | 500~800 |
| YWZ-300 | De sapatas | 250~630 | 300 | ED-30/5 | 800~1200 |
| YWZ-400 | De sapatas | 630~1600 | 400 | ED-50/6 | 1200~2000 |
| YWZ-500 | De sapatas | 1600~3150 | 500 | ED-80/6 | 2000~3500 |
| YWZ-600 | De sapatas | 3150~5000 | 600 | ED-121/6 | 3500~5000 |
| YP-250 | De disco | 200~500 | 250 | Unidade Hidráulica | 2000~4000 |
| YP-500 | De disco | 1500~4000 | 500 | Unidade Hidráulica | 5000~10000 |
| YP-800 | De disco | 5000~10000 | 800 | Unidade Hidráulica | 8000~15000 |
Referência para o Torque de Frenagem do Freio
| guindaste Capacidade(t) | mecanismo | Recomendado Freio | torque de frenagem(N·m) | Fator de segurança |
|---|---|---|---|---|
| ≤5 | Elevação / Içamento | De tambor/YWZ-200 | 80~200 | 1.5 |
| 5~16 | Elevação / Içamento | YWZ-300/400 | 250~800 | 1.5 |
| 20~50 | Elevação / Içamento | YWZ-500+De disco | 1600~3150 | ≥1.5 |
| 50~100 | Elevação / Içamento | YWZ-600+De disco | 3150~5000 | ≥1.5 |
| ≤32 | Ponte | YWZ-200/300 | 100~400 | 1.25 |
| 32~100 | Ponte | YWZ-300/400 | 400~1200 | 1.25 |
Nota: O fator de segurança segue os requisitos da norma ISO 4301 / FEM 1.001, sendo ≥1,5 para o mecanismo de elevação e ≥1,25 para o mecanismo de translação. As pontes rolantes Kelude com capacidade superior a 20 t incluem, de série, redundância de freio duplo com freio a tambor YWZ + freio a disco.
Cálculo do torque de frenagem
O núcleo da seleção de um freio é o cálculo do torque de frenagem. O torque de frenagem necessário para o mecanismo de elevação é Tₚ = K × Tₙ, onde K é o fator de segurança do freio (≥1,5) e Tₙ é o torque nominal da carga (referido ao eixo da roda de freio). Tₙ = 9550 × P / n × i × η, onde P é a potência do motor (kW), n é a velocidade do motor (r/min), i é a relação de transmissão do redutor e η é a eficiência de transmissão (0,85~0,95).
Exemplo 1: Ponte rolante de 10 t com motor de elevação P = 15 kW, velocidade n = 960 r/min, relação de transmissão i = 40 e eficiência η = 0,9. Calcular o torque de frenagem necessário e selecionar o freio.
Solução: Tₙ = 9550 × 15 / 960 × 40 × 0,9 ≈ 9550 × 0,0156 × 40 × 0,9 ≈ 537 N·m.
Torque de frenagem necessário: Tₚ = K × Tₙ = 1,5 × 537 = 805 N·m.
Consultando a tabela de parâmetros da série YWZ: o modelo YWZ-400, com torque de frenagem de 630~1600 N·m, cobre o valor de 805 N·m. Portanto, seleciona-se o YWZ-400.
Exemplo 2: Ponte Rolante Biviga de 32 t, motor de elevação P = 37 kW, n = 740 r/min, i = 50, η = 0,88.
Tₙ = 9550 × 37 / 740 × 50 × 0,88 ≈ 9550 × 0,05 × 50 × 0,88 ≈ 2101 N·m.
Tₚ = 1,5 × 2101 = 3152 N·m.
Um único freio não é suficiente. A Kelude Indústrias Pesadas inclui, de série, freio duplo: YWZ-500 (1600~3150 N·m) + YP-500 a disco (1500~4000 N·m), totalizando um torque de frenagem de 3100~7150 N·m, satisfazendo o requisito de ≥3152 N·m, garantindo a frenagem mesmo em caso de falha de um dos freios.
Seleção do impulsionador e sistema de controle elétrico
O Atuador eletro-hidráulico (série ED) é o elemento de liberação do freio YWZ. A seleção do impulsionador deve corresponder ao modelo do freio: YWZ-200 com ED-23/5, YWZ-300 com ED-30/5, YWZ-400 com ED-50/6, YWZ-500 com ED-80/6 e YWZ-600 com ED-121/6. O impulsionador opera em regime de trabalho S3 60%, com frequência máxima de 720 ligações por hora. Acima dessa frequência, é necessário selecionar um modelo de especificação superior.
O controle do freio pode ser por acionamento elétrico em corrente alternada ou corrente contínua. No acionamento em CA, um retificador converte a alimentação de 380 V CA em 170~220 V CC para alimentar o motor do impulsionador. O acionamento em CC (220 V) é utilizado em aplicações especiais, como na indústria siderúrgica. A falha do retificador é uma causa comum de falha elétrica no freio, manifestando-se pela não liberação ou liberação incompleta do freio após a energização. Os Quadros de Comando da Kelude Indústrias Pesadas incluem, de série, Luz indicadora do estado do retificador para facilitar o diagnóstico rápido.
O Contactor controla a alimentação elétrica do freio. Quando o contactor do mecanismo de elevação é desligado, o contactor do freio também é desenergizado simultaneamente, aplicando a frenagem por mola. A solda dos contatos do contactor pode manter o freio liberado após o corte de energia, causando o escorregamento da carga. A Kelude Indústrias Pesadas utiliza o fim de curso de corte de energia como proteção final contra a solda dos contatos.
Tabela comparativa completa para seleção de freios
Segue uma referência rápida para a seleção de freios do mecanismo de elevação (solução recomendada pela Kelude Indústrias Pesadas):
| Capacidade | Configuração recomendada | Torque de frenagem |
|---|---|---|
| ≤5 t | Freio a Tambor (integrado na parte traseira do motor de talha elétrica) ou YWZ-200 | 80~200 N·m |
| 5~16 t | YWZ-300/400 | 250~800 N·m |
| 20~50 t | YWZ-500 + YP-500 a disco (Freio Duplo) | 3100~7150 N·m (total) |
| 50~100 t | YWZ-600 + YP-800 a disco (Freio Duplo) | 8150~15000 N·m (total) |
| ≥100 t | Freio a Disco de grande porte (2~4 grupos) | ≥20000 N·m |
Seleção de freios e precauções de manutenção
Perguntas Frequentes
P: Qual é a folga de freio adequada para o freio YWZ? Com que frequência deve ser ajustada?
R: A folga normal do YWZ é de 0,6~1,5 mm (curso de abertura), sendo 0,3~0,8 mm por lado. A Kelude Indústrias Pesadas recomenda uma inspeção mensal da folga de freio, com ajuste imediato após a detecção de desgaste. O ajuste fino pode ser feito através da porca de ajuste no freio; após o ajuste, utilize um calibrador de lâminas para garantir que a folga esteja uniforme em ambos os lados.
P: O que fazer quando o freio da talha elétrica não trava?
R: Causas da falha de travagem do freio a tambor da talha elétrica: ① folga de freio excessiva (requer reajuste); ② contaminação do revestimento de fricção por óleo (remover e limpar com álcool ou substituir); ③ fadiga da mola (as molas da Kelude são projetadas para 100.000 ciclos, geralmente exigindo substituição a cada 2~3 anos); ④ desgaste da roda de freio (recuperar por torneamento ou substituir).
P: Por que o mecanismo de elevação requer freio duplo?
R: A norma ISO 4301 / FEM 1.001 exige um fator de segurança do freio ≥1,5 para o mecanismo de elevação, mas guindastes que transportam metal fundido devem obrigatoriamente possuir freio duplo. A Kelude Indústrias Pesadas também equipa guindastes de uso geral acima de 20t com freio duplo de série (YWZ + freio a disco), garantindo travagem segura mesmo se um dos freios falhar, duplicando o fator de segurança.
P: Quais são as vantagens do freio a disco em relação ao YWZ?
R: O freio a disco oferece resposta mais rápida (<0,15s vs 0,15~0,3s), maior gama de ajuste do torque de frenagem e não exerce forças radiais sobre o eixo do motor. As desvantagens são o custo mais elevado (cerca de 3~4 vezes o preço do YWZ) e um intervalo de substituição do revestimento de fricção mais curto. A Kelude Indústrias Pesadas adota o freio a disco em mecanismos de elevação de grande tonelagem ou alta velocidade.
Este é o guia técnico completo para a seleção dos três tipos de freios para pontes rolantes: YWZ eletro-hidráulico de sapatas, freio a disco e freio a tambor. A Kelude Indústrias Pesadas equipa cada tipo de guindaste com a solução de frenagem mais adequada, incluindo redundância de freio duplo de série em equipamentos acima de 20t, bem como uma gama completa de peças de reposição e serviço de manutenção. Para consultoria de seleção de freios, contacte a equipe técnica da Kelude Indústrias Pesadas.
