环链电动葫芦安全离合器如何研发摩擦材料，您了解吗？
关键词：环链电动葫芦 摩擦式安全离合器
我国环链电动葫芦从20世纪70年代韧开始样机试制，到1985年以后引进国外技术及合作产等方式，打开了我国
电动环链葫芦生产的新局面，但产品还没有完全达到国外产品的性能指标，还不能够实现大批量出口。其中一个重要因素是安全离合器国产化后，纸基摩擦材料的性能不能满足使用要求。产品的相关标准规定：在超载###1.3-1.6倍额定载荷范围时安全离台器应能打滑，起到安全保护作用。而我国的安全离台器的工作性能受摩擦材料性能的影响，打滑时的超载系数变化范围较大，并且在打滑过程中振动较大。
1 安全离合器结构及工作原理
环链电动葫芦的结构总体布置采用电动机—联轴器—减速器—起重链轮的传动方式，在减速器第2级大齿轮上装有摩擦式安全离合器。摩擦式安全离合器是环链电动葫芦的关键部件，在超载1.3 -1.6倍额定载荷时应能打滑，起到安全保护作用。
安全离合器的结构
通过调整碟形弹簧的压力，控制摩擦片和对偶钢片之间的大嗥攘力，使环链电动葫芦在超载时离合器处于滑动状态，末级齿轮空转而链轮轴不转动，从而达到保护各元件的目的。
决定安全离合器性能的重要因素是摩擦材料的摩擦系数稳定性。在国外，纸基摩擦材料已经逐步走向成熟，广泛应用于安全离台器。而国内普遍应用的湿式摩擦材料仍为烧结青铜粉末冶金材料，纸基摩擦材料正处于研制和开发阶段。
2 纸基摩擦材料
2.1 纸基摩擦材料简介
纸基摩擦材料由纤维、牯结荆、摩擦性能调节剂、填料等组成，采用造纸的方式生产坯体，因而被称为纸基。纸基摩擦材料在良好润滑条件下，表现出高而稳定的动摩擦系数、较接近的摩擦系数动静比、平稳的贴合性能，低磨损率和长使用寿命，已经发展成为1种重要的摩擦材料。
根据环境扫描电镜采集的纸基摩擦片的显微照片，可以看出纸基摩擦材料疏松多孔，是吸收性材料，内部可以储存大量的油液，起到降温和稳定摩擦系数的作用。
2.2 纸基摩擦材料摩擦特性
纸基温式摩擦材料应用于安全离合器时，要求有稳定的动摩擦系数，较接近的摩擦系数动静比。提升重物，传递力矩时，在碟簧的调定压力下，摩擦片与对偶片紧压在一起，没有相对滑动，此时静摩擦系数起作用；
当超载系数达到1.3-1 6时，摩擦片与对偶片相对滑动, 静摩擦转换为动摩擦。此时, 选择国内厂家的摩擦片, 会出现超载系数不稳定、打滑过程中的振动现象。
2.2.1 摩擦特性试验
为了揭示摩擦特性与超载系数不稳定、打滑过程中振动现象之间的关系, 对纸基湿式摩擦材料的摩擦特性进行了 2种对比试验, 试验选用自动变速器液 (ATF) 作为润滑介质。
( 1) 特性试验 在接触压力 1MPa 、匀加减速（0- 1.5m / s）条件下, 考察摩擦系数随速度变化情况。
( 2) 耐久性试验 在恒定接触压力 ( 1MPa)、恒定转速 ( 0.9 m / s) 条件下, 试验机每 8 h停机1次, 共计试验 48 h , 考察磨损过程中摩擦系数变的试验。
2.2.2 试验结果
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安全离合器在超载滑动过程中出现的振动现象, 与摩擦副的摩擦系数-滑动速度曲线有紧密的联系。文献显示: 当摩擦系数-滑动速度曲线为负梯度时, 摩擦系统为一负阻尼的振动系统, 摩擦会引起自激振动, 甚###发出噪声。而当摩擦系数-滑动速度曲线为正梯度时, 振动和噪声随之消失。按照上述思路, 解决纸基湿式摩擦离合器的振动问题, 需要设法控制其摩擦特性, 使摩擦系数随着相对滑动速度的增加而增加。
2. 安全离合器超载系数不稳定, 在很大范围内变化, 这与静摩擦系数不稳定有关。
3 选择纸基摩擦材料的注意事项
3.1 摩擦材料的原料选配
原料选配通常是根据用户对材质不同的技术要求, 工况条件和配方特征来组合。物料的界面处理、树脂的粘结强度、芯板的表面处理、热处理温控等方面处理等都会对摩擦性能产生较大的影响。
对原材料选用、表面处理和工艺条件的改进,都可以提高摩擦系数稳定性。配方中各类材料的强度变化和模量变化, 直接关系到摩擦系数的高低及磨损量的大小。
其中, 树脂含量对湿式离合器碳质摩擦材料摩擦磨损性能的影响, 树脂含量在 20 %-30 % 之间时, 随着树脂含量的减少, 摩擦系数的压力稳定性和转速稳定性都将提高。
3.2 压缩回弹性
纸基摩擦材料为多孔材料, 呈网状多孔隙结构, 可以储存润滑油。纸基摩擦材料与对偶钢片接合工作时因受压变形, 材料内部的润滑油被挤###表面形成润滑油膜。当分离时, 纸基摩擦
材料又会重新回弹, 恢复原有的孔隙并将润滑油重新吸入孔隙。试验表明, 纸基摩擦材料的压缩回弹性能直接影响其工作时的摩擦机制和摩擦磨损性能, 通常压缩率较高的材料具有更高的摩擦系数, 而较高的回弹率意味着更好的性能稳定性。
3.3 孔隙率
孔隙率是纸基材料的关键性技术指标, 其大小是决定摩擦系数高低的关键。由于纸基材料的组织结构呈多孔性, 因而具有适度的孔隙率, 这是保证良好摩擦性能的首要条件。
4 结论
( 1) 试验发现摩擦系数随着相对滑动速度的增加而降低是打滑过程中发生振动现象的主要原因。
( 2) 静摩擦系数不稳定是超载系数不稳定的主要原因。
( 3) 摩擦材料的原料选配、压缩回弹性、孔隙率是影响摩擦特性的重要因素。
环链电动葫芦安全离合器如何研发摩擦材料，您了解了吗？
