많은 산업용 드럼 브레이크 시스템에서, 브레이크 휠 (일부 맥락에서는 브레이크 드럼이라고도 함)은 '단순히 회전하는 부품'으로 취급됩니다. 실제로는, 마찰 파트가 마모율, 온도 거동, 소음/진동, 그리고 시간이 지남에 따라 제동 토크의 일관성을 크게 결정합니다.
이것은 특히 크레인, 컨베이어, 중장비에 널리 사용되는 전기유압 드럼(블록) 브레이크에 해당하며, 예를 들어 YWZ13 시리즈 전기유압 드럼 브레이크와 같은 경우입니다. 브레이크 휠 재료 또는 열처리가 업무 사이클과 마찰 라이닝에 맞지 않으면, 일반적으로 다음과 같은 현장 결과를 볼 수 있습니다: 빠른 라이닝 마모, 브레이크 휠 스코어링, 블루잉/핫스팟, 토크 불안정 또는 균열.
아래는 브레이크 휠 재료와 열처리 옵션에 대한 실용적 엔지니어링 관점으로, 사양 및 수용 검사에 사용할 수 있는 데이터 범위입니다.
[이미지 자리 표시자] 건강한 마모 패턴, 스코어링, 열 블루잉을 보여주는 브레이크 휠 마찰 트랙 클로즈업.
드럼/블록 브레이크의 경우, 제동 토크는 마찰 라이닝이 회전하는 휠에 압력을 가함으로써 생성됩니다. 휠은 동시에 네 가지 역할을 수행해야 합니다:
안정적인 마찰 표면 제공
- 그래서 토크가 정지에서 정지로 반복됩니다. 열 흡수 및 분산
- 브레이크 시 생성된 열(열 질량 전도도). 마모와 스코어링 저항
- 라이닝 하중 및 오염(먼지, 습기, 스케일)에서 비롯됩니다. 열 순환을 견디다
- 균열, 변형 또는 심한 런아웃 증가 없이. 그래서 '더 단단한 것이 더 좋다'는 규칙은 안전하지 않습니다. 너무 단단한 휠은 마모를 견디기 어렵지만, 열 균열에 더 취약해지고 라이닝 마모를 가속화할 수 있습니다. 너무 부드러운 휠은 라이닝을 보호하지만, 빠르게 홈이 생기고 효과적인 마찰 형상이 손실될 수 있습니다.
2) 일반 브레이크 휠 재료(및 숫자가 의미하는 것)
재료 계열(일반 등급)
산업용 브레이크 휠은 일반적으로 회색 주철, 연성 주철, 또는 주조 강철로 만들어집니다. 최적의 선택은 업무 사이클, 충격 하중, 온도 프로파일에 따라 달라집니다.
| 일반 인장 강도 | 일반 연성 | 일반 경도 범위 (HB) | 제동을 위한 실용적 참고 사항 | 회색 주철(예: HT250/HT300) |
|---|---|---|---|---|
| ~250–300 MPa | 낮음(취성) | ~180–240 HB | 감쇠가 좋고(떨림 적음), 마찰이 안정적이며; 낮은 인성—혹한 환경에서 열 균열 주의 | 연성 주철 (예: QT500-7) |
| ~500 MPa | ~7% 연장 | ~170–240 HB(처리 방법에 따라 다름) | 회색 주철보다 인성이 뛰어나며, 야외 및 충격이 많은 기계에 적합한 타협점입니다. | 주조 강철(예: ZG35 / ZG45) |
| ~500–700 MPa(등급에 따라 다름) | 주철보다 높은 강도 | ~170–260 HB(처리 후) | 높은 인성과 과부하 내성; 라이닝 마모와 소음을 피하려면 신중한 마찰 페어링이 필요할 수 있습니다. | 빠른 해석 |
참고: 위 범위는 일반 산업값입니다. 실제 수용 기준은 설계 도면과 브레이크 업무 프로파일을 따라야 합니다.
회색 주철:
- 마찰에서 '잘 작동'하기 때문에 널리 사용됩니다—좋은 감쇠와 안정된 표면 거동, 그러나 낮은 인성. 연성 주철:
- 충격/진동 및 야외 서비스 시 회색 주철이 균열 위험으로 치우치는 경우 자주 선택됩니다. 주조 강철:
- 충격이 크거나 과부하 위험이 있는 경우 인성을 우선시하여 선택하지만, 표면 마감과 라이닝 선택을 신중히 해야 합니다. 3) 왜 경도가 중요한가—그리고 '경도만으로는 부족하다'는 현실
[이미지 자리 표시자] 미세구조 비교: 회색 주철의 조각과 연성 주철의 결절(예시).
경도는 마모 저항에 영향을 미치지만, 마모는 라이닝 유형, 압력 분포, 오염, 온도에도 영향을 받습니다. 전통적인 마모 관계(유용한 방향성 모델로 사용)는 다음과 같습니다:
V \propto \frac{W \cdot s}{H}
높은 온도는 마찰 필름의 거동과 표면 미세구조를 변화시킬 수 있습니다.여기서 V는 마모량, W는 정규 하중, s는 슬라이딩 거리, 그리고 H는 경도입니다. 이것이 더 단단한 재료가 더 천천히 마모되는 경향이 있는 이유를 설명합니다. 그러나 실제 브레이크 마모는 종종 다음과 같이 벗어납니다:
- 오염(오일/먼지)이 마모를 연마/스코어링으로 바꿀 수 있습니다.
- 불균일 접촉(오정렬/런아웃)은 국부적 핫스팟과 '선택적 마모'를 만듭니다.
- 4) 브레이크 휠의 열처리 옵션(및 각각이 희생하는 것)
그래서 경도를 '제어된 범위'로 취급하며, 단일 '높을수록 좋다' 목표는 아닙니다.
열처리는 표면 마모 저항과 핵심 인성 간의 균형을 조정하는 방법입니다. 일반적인 접근법은:
A) 주조 / 잔류 응력 완화
기본 주조 특성이 이미 요구 사항을 충족하고 있으며, 주로 잔류 응력을 줄여 치수 안정성을 향상시키기 위해 사용됩니다. 이는 초기 서비스 동안 변형 및 런아웃 변화를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
B) 노멀라이징(주조 강철 휠에 일반적)
노멀라이징은 결정 구조를 정제하고 균일성을 향상시킵니다. 특히 두꺼운 섹션이 고르게 냉각되지 않는 경우, 일관된 기계적 특성을 위해 선택됩니다.
C) 담금질 및 템퍼링(Q&T)(더 높은 강도/인성 목표용)
Q&T는 강도와 인성을 향상시키지만, 일부 라이닝 시스템이 좋아하는 경도 이상으로 높일 수 있습니다. Q&T를 사용하는 경우, 제어된 경도 범위를 지정하고, 유기적, 반금속 또는 소결 재료와의 마찰 페어링을 확인하세요.
D) 표면 경화(예: 유도 경화)(정당화될 때만)
5) 실용적 선택: 휠 재료 및 처리를 업무 사이클에 맞게 매칭하기
표면 경화는 더 강한 마모층을 생성하면서 더 강한 핵심을 유지합니다. 이는 심한 연마 환경에서 유용할 수 있지만, 업무 사이클이 높은 피크 온도를 생성하는 경우 표면 열 검사 위험이 증가합니다. 표면 경화를 지정하는 경우, 유효 케이스 깊이와 경도 측정 방법(HB/HRC), 균열 검사를 어떻게 하는지도 함께 지정해야 합니다.
[이미지 자리 표시자] 브레이크 휠 트랙의 경도 시험 (HBW) 둘레 주변 측정 위치 예시.
크레인 주행 브레이크, 호이스트 또는 컨베이어 구동용 브레이크 휠을 선택하는 경우, 피하려는 업무 프로파일과 고장 모드부터 시작하세요.
주요 문제가 빠른 휠 마모 / 깊은 홈인 경우
확인하세요
- 오염 (오일/그리스) 및 연마 먼지 먼저—재료 업그레이드만으로는 누수 기어박스 씰을 수리할 수 없습니다. 정렬 및 접촉 패턴을 확인하세요. 불균일 접촉은 빠른 홈 형성을 유발할 수 있습니다.
- 그 다음, 더 부드러운 휠 사양에서 제어된 높은 경도 범위로 이동하거나, 균열 이력을 고려하여 회색 주철에서 연성 주철로 전환하세요.
- 주요 문제가 균열/열 검사인 경우
균열은 종종 결합된 균열의 원인입니다
- 높은 최고 온도 열 순환 + 잔류 응력 + 먼저 제동 에너지와 온도 상승을 검토하세요(많은 균열은 업무 사이클 문제입니다)..
- 더 높은 인성 재료 옵션(연성 주철 또는 주조 강철)과 잔류 응력/노멀라이징을 고려하여 안정성을 향상시키세요.
- 열적 거동을 증명하지 않고 표면 경도를 불필요하게 높게 밀어붙이지 마세요.
- 주요 문제가 불안정한 제동(떨림/소음/토크 드리프트)인 경우
표면 마감과 재료 감쇠는 중요합니다. 회색 주철은 진동 감쇠에 종종 좋은 성능을 보입니다.
- 런아웃, 장착 정렬, 라이닝 등급 호환성(마찰 계수 안정성) 확인
- 브레이크가 완전히 릴리즈되는지 확인하세요—드래깅은 휠을 '폴리시'하여 마찰 거동을 변경할 수 있습니다.
- 6) 브레이크 휠 주문 시 지정할 사항(모호한 요구 피하기)
현장 현실: 많은 크레인 및 컨베이어 적용 분야에서, 가장 비용 효율적인 개선책은 '더 단단한 강철'이 아니라 클리어런스, 릴리스 스트로크, 그리고 오일 오염 방지의 엄격한 제어입니다.
조달 및 엔지니어링을 위해, 일관된 브레이크 휠을 빠르게 얻는 가장 빠른 방법은 측정 가능한 요구 사항을 지정하는 것입니다. 실용적인 구매 사양에는 다음이 포함되어야 합니다:
재료 등급
- (예: HT/QT/ZG 등급 또는 동등한 것) 열처리 상태
- (주조 / 응력 완화 / 노멀라이징 / Q&T / 표면 경화) 마찰 트랙의 경도 범위
- (HB, 측정 방법 HBW가 주조에 선호됨) 런아웃 / 동심도 제한
- 마찰 트랙에(브레이크 설계와 연계하여) 표면 마감
- 요구 사항(Ra 범위) 및 '깊은 주조 결함 없음' 규칙을 트랙에 적용 검사 방법
- : 경도 점수 및 수, 시각적 기준, 균열 검사용 선택적 MT/PT(중요한 경우)7) 제품 노트: 브레이크 휠을 브레이크 계열에 맞게 매칭하는 것(왜 'OEM 매칭'이 다운타임을 줄이는지)
[내부 링크 자리 표시자] 다운로드: 브레이크 휠 주문 체크리스트(치수 재료 경도 검사 포인트).
드럼 브레이크 시스템에서, 휠과 라이닝은 매칭된 마찰 쌍입니다. 고객이 다른 휠 재료 또는 경도를 교체할 때, 라이닝을 고려하지 않으면 두 가지 일이 자주 발생합니다:
라이닝이 비정상적으로 빠르게 마모됩니다(휠이 너무 단단하거나 표면이 너무 공격적임).
- 휠 홈이 과열되거나(휠이 너무 부드럽거나 표면 상태가 좋지 않음).
- 8) 브레이크 휠 상태를 빠르게 점검하는 현장 체크(기술자가 빠르게 측정할 수 있는 것)
우리의 전기유압 드럼 브레이크 계열(예: YWZ/YWZ13)을 사용하는 고객에게는, 마찰 특성이 브레이크의 의도된 토크와 열 프로파일에 맞도록 매칭된 부품(예: ZDL 시리즈 브레이크 휠)으로 브레이크 휠을 공급합니다.
[내부 링크 자리 표시자] ZDL 시리즈 브레이크 휠(제품 페이지)
[내부 링크 자리 표시자] 예비 부품: YWZ/YWZ13 브레이크용 브레이크 휠 라이닝 핀/버시스 키트
시각적 트랙 상태:
- 홈, 열점(블루잉), 유약, 균열을 찾아보세요. 런아웃 체크:
- 트랙에 다이얼 인디케이터를 사용하면 불균일 제동과 패드 마모를 유발하는 변형을 식별할 수 있습니다. 온도 스캔:
- 일반 업무 후, 트랙을 IR-스캔하세요—국부적 핫스팟은 종종 오정렬 또는 끌림을 나타냅니다. 오염 검사:
- 트랙의 오일/그리스는 근본 원인입니다; 부품 교체 전에 누수를 수리하세요. 적합한 브레이크 휠 사양 선택에 도움이 필요하십니까?
[이미지 자리 표시자] 브레이크 휠 마찰 트랙에서 다이얼 인디케이터 런아웃 체크 설정.
브레이크 모델(예: YWZ13 크기), 브레이크 휠 치수, 업무 사이클(정지/시간 속도), 환경(먼지/오일/야외), 마찰 라이닝 유형을 공유하면, 마모 수명과 균열 위험을 균형 있게 하는 브레이크 휠 재료와 열처리 목표를 추천할 수 있습니다.
많은 산업용 드럼 브레이크 시스템에서, 브레이크 휠(일부 맥락에서는 브레이크 드럼이라고도 함)은 '단순히 회전하는 부품'으로 취급됩니다. 실제로는, 마찰 파트가 마모율, 온도 거동, 소음/진동, 그리고 시간이 지남에 따라 제동 토크의 일관성을 크게 결정합니다. 특히 전기유압의 경우 그렇습니다…
[내부 링크 자리 표시자] 브레이크 휠 선택 및 교체 호환성 지원을 위해 엔지니어링 팀에 문의하세요.
