建設機械用ブレーキキャリパーの定義、種類、選択、メンテナンス

活発な解体現場では、20 トンのホイール ローダーが 1 時間あたり 60 回を超えるブレーキ イベントを実行します。建設機械のブレーキ キャリパーは停止するたびに、高圧作動油を、全質量近くで動作する機械を確実に減速できるクランプ力に変換する必要があります。乗用車のキャリパーとは異なり、このコンポーネントは振動、粉塵、水しぶき、頻繁な緊急停止に耐える必要があります。この記事では、建設機械のブレーキキャリパーとは何なのか、どのように機能するのか、どのような種類があるのか​​、エンジニアやバイヤーが選択する前に何を確認する必要があるのか​​について正確に説明します。

建設機械用ブレーキキャリパーの定義とコア機能

建設機械のブレーキキャリパーは、ブレーキ圧力を制動トルクに変換する最後の油圧要素です。 ディスクブレーキシステムでは、キャリパーボディが車軸またはステアリングナックルに取り付けられます。この内部には、ブレーキ パッド、1 つ以上の油圧ピストン、スライド ピンまたはガイド ボルト、シール、およびエア抜きネジが収納されています。オペレーターがブレーキ ペダルを踏むと、最大 20 MPa の作動油がキャリパー シリンダーに入り、ピストンを押し出します。ピストンが内側と外側のブレーキパッドをスチール製のディスクローターに押し付け、摩擦が発生してマシンの速度が低下します。

建設機械用キャリパーは自動車の大型部品ではありません。作業環境には、泥、コンクリートの粉塵、高い周囲温度、平坦でない地面からの衝撃荷重などが含まれます。したがって、キャリパーのボディは鋳鉄または鍛造鋼で作られることが多く、シールは高温用の NBR または HNBR が使用され、取り付け構造は継続的な衝撃に耐えられるように強化されています。 Anhui Zhongjia Hydraulic Technology Co., Ltd. は、これらの条件に特化した建設機械用ブレーキ キャリパーを製造しています。

過酷な環境に耐える大型建設機械用ブレーキキャリパー ローダー、掘削機、フォークリフト向けに設計されたこの鋳鋼キャリパーは、鉱山や建設現場で信頼性の高いブレーキと駐車を実現します。強化ピストンとマルチシール設計により、泥、水、埃に強く、衝撃荷重下でも長期にわたる耐久性を保証します。 製品を見る→

建設機械用ブレーキキャリパーの仕組み

油圧がキャリパーシリンダーに入ると、ピストンは圧力とピストン面積の積に等しい力を加えます。 これはパスカルの法則を直接適用したものです。 15 MPa の圧力を備えた 80 mm ボアのピストンは、約 75 kN のクランプ力を生み出します。この力にブレーキ パッドの摩擦係数 (通常 0.35 ～ 0.45) とブレーキ ディスクの有効半径が乗算されて、ブレーキ トルクが生成されます。キャリパーの形状によって、この力がパッド表面全体にどの程度均等に適用されるかが決まります。

フローティングキャリパーでは片側にしかピストンがありません。キャリパーアセンブリはガイドピン上をスライドするため、反力によって反対側のパッドが引っ張られて接触します。固定キャリパーでは、ピストンが両側に配置され、キャリパー本体がしっかりと取り付けられています。固定キャリパーは剛性が高く、パッドの摩耗がより均一になりますが、サイズが大きく、高価になります。ほとんどの建設機械では、わずかなディスクの振れや汚れの蓄積に耐えられるフローティング キャリパーが好まれます。

同じ油圧ロジックが、圧力調整から材料の選択に至るまで、最新のブレーキ システムが安全性を確保する方法にも影響を与えています。 最新のブレーキシステムの安全設計 冗長シールと適切なキャリパーのサイジングを使用して、一貫したパフォーマンスを維持します。

建設機械用ブレーキキャリパーの種類

建設機械の用途では、フローティング キャリパー、固定キャリパー、スプリング適用キャリパーの 3 つのキャリパー構成が主流です。 それぞれが異なる問題を解決します。

• フローティングキャリパー： 1 つのピストン、ガイド ピン上をスライドします。ホイールローダー、掘削機、および梱包スペースが限られているその他の機械に最適です。
• 固定キャリパー: 両側に 2 つ以上のピストン。熱負荷の高い大型ホイールローダーやリジッドダンプトラックの高性能ブレーキに最適です。
• スプリング適用キャリパー: バネがブレーキを保持します。油圧によって解放されます。パーキングブレーキやフェイルセーフの緊急ブレーキに使用されます。多くの場合、サービス ブレーキ キャリパーと同じハウジングに組み込まれています。

二重機能の運転および駐車ブレーキ キャリパーは、サービス機能と駐車機能を 1 つのコンパクトなユニットに組み合わせています。これにより、部品点数が減り、車軸スペースが節約され、油圧回路が簡素化されます。 Anhui Zhongjia のデュアル機能キャリパーは、ダイナミック ブレーキと斜面での安全な駐車の両方が必要な建設機械向けに設計されています。

建設機械用の統合サービスおよびパーキング ブレーキ キャリパー このキャリパーは、ダイナミック ブレーキとスプリング適用パーキングを 1 つのコンパクトなユニットに組み合わせたもので、車軸スペースを節約し、油圧回路を簡素化します。ローダー、トラクター、傾斜地での鉱山車両に最適で、自動調整機能とアンチロック機能により安全性が向上します。 製品を見る→

建設機械用ブレーキキャリパーの選定基準

建設機械用ブレーキキャリパーの選定は、必要なブレーキトルクの合計を計算し、使用可能な油圧とキャリパーのピストン面積がそれを発揮できるかどうかを確認することから始まります。 制動トルクの式は、トルク = 摩擦力 x 有効半径です。キャリパーは、最大軸荷重、機械の最高移動速度、およびデューティ サイクルに対応できるサイズにする必要があります。さらに、キャリパーはリムまたはアクスルの取り付けエンベロープ内に収まり、周囲の塵を許容し、マスターシリンダーの出力と一致する必要があります。

キャリパーを指定する場合、OEM の購入者は、互換性のあるシール、取り付けブラケット、ブレーキ パッド、および必要に応じて別の機械式パーキング メカニズムを製造するサプライヤーの能力も評価する必要があります。 Anhui Zhongjia Hydraulic Technology Co., Ltd. は、さまざまなピストン構成とボア サイズを備えたカスタムの建設機械用ブレーキ キャリパーを提供しています。

一般的な故障の兆候とメンテナンス方法

最も一般的な建設機械のブレーキ キャリパーの故障は、ピストン シールでの液漏れ、ボア内のピストンの焼き付き、ブレーキ パッドの不均一な摩耗、パーキング ブレーキのドリフトなどです。 早期発見により、高額な費用がかかるアクスルの損傷を防ぎます。

1. 外部漏れがないか確認してください。 キャリパー本体、ダストブーツ、ブリードスクリューに油膜や濡れた箇所がないか確認してください。漏れがある場合は、シールが機能していないことを意味します。
2. ブレーキパッドの厚みをモニターします。 一方のパッドがもう一方のパッドよりも摩耗している場合、キャリパーがガイドピンに固着している可能性があります。ピンを整備し、高温用グリースを再潤滑します。
3. パーキングブレーキ機能をテストします。 安全な坂道で、エンジンを切って機械が静止していることを確認してください。ドリフトする場合は、スプリングを適用した機構を調整するか、キャリパーを再構築する必要がある可能性があります。
4. ローターの表面を検査します。 深い溝や熱による変色は、キャリパーが均一な圧力を加えていないことを示しています。これにより、ブレーキ時の摩擦と振動が減少する可能性があります。

よくある質問

建設機械用ブレーキキャリパーと通常の自動車用キャリパーの違いは何ですか？

建設機械のキャリパーは、より高い衝撃荷重、より頻繁なサイクリング、およびより過酷な環境向けに設計されています。通常、自動車のキャリパーよりも大きなピストンボア、厚いハウジング、より堅牢なシールが使用されます。多くの製品には、フェイルセーフに停止するためのスプリングを使ったパーキング ブレーキ機能も組み込まれています。

1 つのブレーキ キャリパーでサービス ブレーキとパーキング ブレーキの両方に使用できますか?

はい。二重機能キャリパーは、同じハウジング内で油圧サービス ブレーキとスプリングを適用したパーキング ブレーキを組み合わせています。これにより、スペースが節約され、部品点数が減り、建設機械の油圧回路が簡素化されます。

建設機械のブレーキキャリパーはどのくらいの頻度で点検すればよいですか？

通常の勤務では、500 時間間隔または 3 か月ごとに点検してください。ほこり、泥、または滑りやすい環境では、250 時間間隔で点検してください。液漏れ、パッドの磨耗、パーキングブレーキの保持力に注意してください。

建設機械のブレーキシステムに使用される一般的な油圧はどれくらいですか?

一般的なサービスブレーキ圧力の範囲は、機械クラスと軸荷重に応じて 10 ～ 20 MPa です。キャリパーは、最大圧力だけでなく、予想される最も低いシステム圧力でも適切なクランプ力を生成できるサイズにする必要があります。