王松雷 王欣仁 袁凯杰
1 结构特点
电力液压鼓式制动器是采用电力液压推动器为开闸驱动装置的鼓式制动器，用于机构或机器减速或使其停止的装置，有时也用于作调节或限制机构或机器的运动速度。该制动器以制动轮作为制动偶件，制动时压缩弹簧释放弹性势能，推动杠杆机构，使2 个对称布置的制动瓦块在径向抱紧制动轮产生制动力矩，目前起重机上起升和运行机构所用的工作制动器大多为电力液压鼓式制动器。 电力液压鼓式制动器结构紧凑，制动平稳，安全可靠，动作频率高，制动器及制动偶受力均匀。电力液压鼓式制动器按照制动臂形状特征分为直臂结构、双弯臂结构、单弯臂结构、弯臂结构；按弹簧的安装形式分为横簧和竖簧；按照制动过程分为单步制动和两步制动；按照安装方式可分为竖式安装和卧式安装。根据不同的结构形式和驱动装置，电力液压鼓式制动器有YWZ、YWZ3、YWZ4 等数10 个型号。 本文主要对起重机上常用的YWZ8、YWZ9 和YWZ13 进行能效研究，这三款制动器起重机上用量大，使用普遍，对这三款制动器进行能效分析，对其他制动器的能效研究具有借鉴意义。
2 杠杆比
2.1 系统总传动比
系统总传动比是指从推动器到制动瓦整个制动器系统的杠杆比，反映了推动器推力和制动力之间的传动关系，其中包含了推动器推力利用系数、摩擦因数和结构传动效率等因素，与具体结构形式无关。系统总传动比为
式中： I 为驱动装置输出力至制动闸瓦的总传动比，一般为8~16；Me 为额定制动力矩，N·m；D 为制动轮直径，m； F 为推动器额定推力，N；μ 为摩擦因数，一般取0.35； η 为机构总传动效率，一般取0.85；¢ 为推力利用系数，一般取0.95。
2.2 机构杠杆比
机构杠杆比是结构和结构本身的杠杆比，不考虑机械效率等因素，与制动力、推动力、制动轮直径、摩擦因数等无关，只与结构形式有关。对于一般的电力液压鼓式制动器都存在图1 所示的2 级杠杆比。一个是推动器上绞点到横拉杆主动铰点的杠杆比，为i 1=a/b ；另一级是随动臂上铰点到随动闸瓦的杠杆比，为i 2=H/h 。机构杠杆比为
图1 电力液压鼓式制动器结构图
2.3 YWZ8-700/E301 传动比和杠杆比计算
该制动器额定制动力矩8 000 N·m，制动轮直径700 mm，推动器额定推力为3 000 N。结构如图2 所示，杠杆比i 1=(600 420)/420，i 2=420/78，i =i 1·i 2=13.076 9；根据式（1）得I=13.479。
2.4 YWZ9-630/E301 传动比和杠杆比计算
该制动器额定制动力矩7 100 N·m，制动轮直径710 mm，推动器额定推力为3 000 N。结构如图3 所示， 杠杆比i 1=(475 335)/335，i 2=（220 225）/90，i =i 1·i 2=11.955；根据式（1）得I =13.292。
