캘리퍼 브레이크

A Caliper Brake는 디스크 브레이크 시스템의 핵심 구동 메커니즘입니다. 이는 회전하는 브레이크 디스크(또는 로터)를 가로질러 놓인 기계적 어셈블리로서 압력유체, 공압 또는 기계적 에너지를 디스크의 양축 압착력으로 변환하여 제동 토크를 생성하는 역할을 합니다. 작동 원리는 이 힘을 제동 패드 세트에 적용하여 패드가 디스크의 양면에 맞붙어 마찰을 생성하고 회전을 감속 또는 정지시키는 것입니다.

캘리퍼 브레이크는 현대 고성능 제동 애플리케이션의 기술적 기초로, 효율성, 제어력 및 우수한 열 관리로 높이 평가됩니다.

공학 분석: 분류 및 특성

공학적 관점에서 캘리퍼 브레이크는 구동 방식과 더 중요하게는 기능 원리에 따라 분류됩니다.

1. 구동 방식에 의한 분류:

• 유압식 캘리퍼: 이들은 압력 유압 유체를 이용하여 피스톤을 작동시키며, 소형 패키지에서 매우 높은 클램핑 힘을 생성합니다. 풍력 터빈, 광산 장비, 대형 이동 기계와 같은 중장비 및 고에너지 응용 분야의 표준입니다.
• 공압식 캘리퍼: 압축 공기로 작동하며, 매우 빠른 반응 시간, 정밀 제어, 깨끗한 작동으로 알려져 있습니다. 종이, 와이어, 전환 산업의 긴장 시스템과 같이 연속적이고 조절 가능한 토크 제어가 필요한 응용 분야에 이상적입니다.
• 기계식 캘리퍼: 이들은 레버, 케이블 또는 나사 메커니즘을 사용하여 힘을 가합니다. 덜 강력하지만, 단순성으로 인해 주차 브레이크 또는 기본 저에너지 서비스 브레이크에 적합합니다.

2. 기능 원리에 따른 분류(중요한 구별):

• 능동 (서비스) 브레이크: 이 구성에서는 전원(유압 또는 공압)이 가해질 때만 제동력이 발생합니다. 제동 토크는 가해진 압력에 직접 비례합니다. 표준 동적 정지 및 제어에 사용됩니다.
• 스프링-적용 (안전장치) 브레이크: 이것은 중요한 안전 설계입니다. 캘리퍼에는 강력하고 사전 압축된 기계 스프링이 내장되어 있어 기본적으로 지속적으로 제동력을 가합니다. 유압 또는 공압 압력을 사용합니다. 피스톤을 후퇴시키고 브레이크를 해제하는 역할. 전원 손실 또는 시스템 고장 시, 압력이 소산되고 스프링이 즉시 브레이크를 작동시켜 안전하게 정지합니다. 이 안전장치 원리는 비상 정지 및 정적 유지 응용(예: 엘리베이터, 크레인, 경사 컨베이어)에 필수적입니다.

주요 공학적 장점:

• 우수한 열 관리: 이것은 드럼 또는 블록 브레이크에 비해 캘리퍼 브레이크의 가장 큰 장점입니다. 개방형 구조와 통풍 디스크의 사용으로 매우 효율적인 대류 냉각이 가능합니다. 이 설계는 뛰어난 저항력을 제공합니다. 열 감쇠 (고온에서 제동 성능 저하), 고주파 또는 고에너지 동적 제동에 이상적입니다.
• 모듈성 및 확장성: 시스템의 총 제동 토크는 하나의 디스크에 더 많은 캘리퍼를 추가하거나 디스크 직경을 늘림으로써 쉽게 선형적으로 증가시킬 수 있어, 매우 유연한 설계가 가능합니다.
• 정확하고 비례적인 제어: 출력 제동 토크는 입력 압력에 매우 비례하며, 감속 및 장력을 부드럽고 정밀하게 제어할 수 있으며 자동화도 용이합니다.
• 서비스 가능성: 브레이크 패드 점검 및 교체는 일반적으로 간단한 과정으로, 브레이크의 주요 분해 없이 수행할 수 있어 유지보수 시간을 크게 줄입니다.

주요 제한 사항:

• 환경 민감성: 표준 개방형 설계는 냉각에는 뛰어나지만, 연마 먼지, 물, 부식성 오염물의 침입에 취약할 수 있습니다. 매우 가혹한 환경에서는 완전 밀폐형 캘리퍼 설계 또는 보호 셔우드를 사용하여 이를 완화합니다.

공업 제동의 어휘에서 캘리퍼 브레이크는 고성능 동적 제동의 동의어입니다. 애플리케이션의 주요 요구가 열 용량, 정밀 제어, 빠른 반응 및 설계 유연성인 경우, 캘리퍼 브레이크는 벤치마크 기술입니다. 오염된 환경에서 완전히 밀폐된 드럼 브레이크만큼은 강인하지 않지만, 지속적인 설계 진화로 거의 모든 현대의 까다로운 산업 제동 작업에서 지배적이고 종종 우수한 선택이 되었습니다.