Наибольшее распространение в грузоподъемных кранах получили двухколодочные тормоза. Шкив закреплен на валу механизма, а колодки расположены диаметрально в его плоскости. Такое расположение колодок уравновешивает силы их прижатия к шкиву и не создает изгибающего вал момента.

По принципу действия тормоза разделяют на автоматические и управляемые, а по характеру приложения тормозной силы — на нормально открытые (у которых колодки в обычном состоянии отведены от шкива), закрываемые при включении привода; нормально закрытые (у которых колодки в обычном состоянии прижаты к шкиву), открываемые при выключении привода механизма крана, и комбинированные, которые в нормальных условиях работают как нормально открытые, а в аварийной ситуации — как нормально закрытые.

Согласно требованиям Правил по кранам механизмы подъема груза кранов оборудуют нормально закрытыми тормозами, а другие механизмы — нормально закрытыми и комбинированными.

Нормально закрытый двухколодочный тормоз состоит из двух кованых рычагов с шарнирно закрепленными на них тормозными колодками (рис. 56, сечение В — В). В свою очередь рычаги шарнирно закреплены на основании (сечение Л —Л). Закрывание тормоза (затормаживание шкива) производит силовая главная спиральная сжатая пружина, установленная на штоке в скобе и воздействующая на его рычажную систему. При этом левый конец пружины под действием внутренней силы сжатия давит на скобу, шарнирно связанную с рычагом, и прижимает колодку к шкиву. Правый конец пружины через шайбу и гайки толкает шток вправо. При этом правый конец штока свободно проходит через втулку (сечение Б—Б), а левый его конец через гайку воздействует на рычаг и прижимает колодку к шкиву. Очевидно, что если обе тормозные колодки прижаты к шкиву, то тормоз в это время закрыт (механизм заторможен). Рычаги тормоза соединены с основанием и замыкающим элементом шарнирно при помощи втулок, зафиксированных стопорными планками, и образуют шарнирный четырехзвенник. С целью исключения изнашивания верхних частей колодок при трении о вращающийся шкив (при открытом тормозе) на рычагах установлены штыревые пружинные фиксаторы (сечение Г — Г). Пружина предназначена для разведения рычагов при открывании тормоза, а регулировочный болт обеспечивает равный отход колодок от шкива.

Очевидно, что закрывание такого тормоза механическим усилием силовой сжатой пружины обеспечивает простоту конструкции, удобство управления и, главное, надежную работу тормоза, так как при использовании какого-либо другого вида привода (электрического, гидравлического и др.) в случае перерыва подачи энергии (отключение, обрыв кабеля, нарушение герметичности и т. д.) тормоз будет открыт (механизм расторможен) и возникнет аварийная ситуация.

Рис. 56. Двухколодочный нормально закрытый тормоз ТКТ

Для открывания нормально закрытого двухколодочного тормоза применяют различные специальные устройства с электро- и гидроприводом, воздействующие на его рычажную систему в обратном направлении. В качестве размыкающих устройств применяют специальные тормозные электромагниты или электрогидравлические толкатели, включаемые в цепь управления параллельно двигателю механизма крана. При этом одновременно с включением механизма происходит открывание тормоза, а при выключении механизма (оператором или по причине отказа) силовая пружина замыкает тормоз и затормаживает механизм.

Описанная выше конструкция двухколодочного тормоза предназначена для работы с тормозным электромагнитом. В отличие от него тормоз, работающий по тому же принципу, но в паре с электрогидравлическим толкателем, имеет аналогичную конструкцию. Силовая пружина, надетая на шток, верхним концом уперта в кронштейн, закрепленный на правом рычаге, а нижним через шайбу и регулировочные гайки воздействует на шток (см. рис. 104). Шток связан с двуплечим рычагом, шарнирно закрепленным на правом рычаге тормоза. Короткое плечо двуплечего рычага через тягу с регулировочными гайками связано с левым рычагом тормоза, а длинное плечо — со штоком электротолкателя. Под действием силовой пружины шток поворачивает двуплечий рычаг по часовой стрелке и закрывает тормоз.

Тормозные шкивы обычно изготовляют из стали 35СГ с твердостью поверхности НВ 420 или стали 65Г и 65ГЛ с твердостью не менее НВ 350. Для механизмов передвижения и поворота допускается применение шкивов из чугуна СЧ 28. В качестве тормозного шкива часто используют одну из соединительных полумуфт: любую — в случае применения муфты МЗ или только ведомую — для муфты МУВП (для обеспечения надежной кинематической связи между рабочим органом и тормозным шкивом).

С целью получения большого тормозного момента и уменьшения габаритов и массы тормоза накладки тормозных колодок делают из специальных фрикционных (от латинского слова «фрикцион» — трение) материалов, отличающихся высокими коэффициентом трения, тепло- и износостойкостью.

Величина тормозного момента, развиваемого тормозом, зависит от сил трения, на которые, в свою очередь, влияет состояние поверхностей трения (наличие на них смазки, грязи, влаги, льда и пр.), поэтому величина тормозного момента не является постоянной. Для обеспечения надежной работы тормоза механизма грузоподъемного крана развиваемый им тормозной момент всегда должен превышать крутящий момент, действующий при работе механизма на валу, на котором установлен тормоз. Данное превышение называют коэффициентом запаса торможения и для разных механизмов крана его величина различна.

В соответствии с требованиями Правил по кранам коэффициент запаса торможения тормозов механизмов подъема груза в зависимости от группы режима работы должен быть: 1,5 — для групп режима работы 1М, 2М и ЗМ; 1,75 — для группы 4М; 2 — для группы 5М и 2,5 — для группы 6М.

Коэффициент запаса торможения механизмов передвижения кранов-штабелеров определяют, исходя из их технических характеристик, в частности, максимально допустимых замедлений, возникающих при торможении. Для остальных механизмов Правила по кранам значения коэффициента не регламентируют.

В общем виде механическую часть двухколодочного тормоза обозначают буквами ТК (тормоз колодочный). В зависимости от типа открывающего тормоз привода обозначение имеет вид: ТКТ — с электромагнитом переменного тока, ТКГ — с электрогидротолкателем. Число, стоящее после буквенной маркировки, обозначает диаметр тормозного шкива в миллиметрах. Например, ТКТ-200 обозначает нормально закрытый двухколодочный тормоз с приводом от короткоходового электромагнита М0-200Б переменного тока и диаметром тормозного шкива 200 мм, развивающий тормозной момент 160 Н-м.

Иногда по конструктивным соображениям на тормозной шкив диаметром, например, 200 мм ставят тормоз с более слабым электромагнитом МО-ЮОБ, предназначенным для тормоза с диаметром шкива 100 мм. В этом случае тормоз обозначают ТКТ-200/100 и он развивает меньший тормозной момент — 40 Н • м.

Остановы — это устройства, которые не препятствуют подъему груза и исключают возможность его самопроизвольного опускания под действием собственного веса. Как самостоятельное тормозное устройство остановы не применяют, обычно они являются сборочными единицами тормозных устройств. Остановы бывают храповые и фрикционные.

Храповые остановы (рис. 57, а) состоят из храпового колеса, закрепленного на валу механизма (например, подъема), и собачки, ось которой расположена на неподвижных элементах механизма. Собачка входит в зацепление с храповым колесом, препятствуя его вращению по часовой стрелке, а следовательно, и движению механизма в сторону опускания груза и не препятствуя движению в сторону подъема. Для опускания груза собачку необходимо вывести из зацепления с храповым колесом.

Роликовые фрикционные остановы (рис. 57, б) имеют корпус, втулку и ролики, размещенные в клиновых пазах. При вращении втулки против часовой стрелки (при неподвижно зафиксированном корпусе) ролики увлекаются силой трения в широкую часть клинового паза, что обеспечивает свободное вращение втулки, а следовательно, и вала механизма относительно корпуса. При перемене направления вращения ролики увлекаются в узкую часть клинового паза, что приводит к их заклиниванию в пазу и остановке втулки. Для более быстрого заклинивания роликов в конструкцию останова включены пружины и штифты, отжимающие ролики в угол паза.