盤式制動器在重慶公交的應用

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、制動效能穩定、熱衰減小、維護檢查方便等諸多優點。隨著技術和工藝的進步，以壓縮空氣為制動介質的盤式制動技術已日漸成熟，在大型客車和貨車上得到了越來越廣泛的應用。

1 盤式制動器的結構特點

盤式制動器通常由旋轉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，與旋轉的制動盤發生摩擦，產生摩擦力矩、阻礙制動盤的旋轉，產生制動作用。根據固定元件-制動鉗結構形式的不同，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勢無法體現，同時結構復雜、體積大、自重較重，維護工作量大，現僅用于重型貨車。而鉗盤式制動器旋轉制動盤僅有部分工作面與2-4塊摩擦塊構成摩擦副，通過優化的設計，能在保證制動效能的前提下，充分發揮盤式制動器散熱好、制動效能穩定、體積小、重量輕的優勢，因此，得到較為廣泛的應用。兩種鉗盤式制動器的結構如圖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，既不能旋轉也不能沿制動盤軸線方向移動。制動鉗內裝有兩個活塞，制動時，壓縮空氣使活塞推動制動塊從制動盤兩側夾住制動盤，從而產生制動作用。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，必須安裝跨越管道等原因，造成定鉗盤式制動器的結構復雜、尺寸過大，現在已極少采用。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；當活塞停止移動后，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向銷2向右移動，固定制動塊5也壓到制動盤上，進一步產生制動作用。

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還可以方便地實現駐車制動功能，結構帶來的優勢非常明顯，因此，浮鉗盤式制動器現今得到廣泛的應用。

2 盤式制動器的應用優勢

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勢主要體現在以下幾個方面：

（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，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）同時根據重慶公交幾年來的數據統計，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“咬”等故障顯著減少，再加上盤式制動器自身散熱好的優勢，極大改善了輪胎的使用環境，輪胎消耗大幅減少，輪胎費用節約顯著。

（2） 故障率大幅降低。使用盤式制動器后，制動系統的故障明顯降低。重慶公交的統計數據顯示，在使用盤式制動器后，制動跑偏、制動發“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，車輛的本質安全得到更好的保障。根據重慶公交的統計數據，同種車型如前軸安裝盤式制動器，在經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、制動協調時間要求、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、制動穩定性要求等項目檢測中的表現明顯優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防，前輪爆胎事故仍時有發生。但據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生。

3 總結

盤式制動器的應用節約了使用成本，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，于公交企業是一個巨大的福音。當然，盤式制動器按照廠家規定進行維護保養是非常重要的，重慶公交在使用初期曾因認識和經驗的不足，發生過鉗體卡滯、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，值得公交企業投入和推廣。