Just like brake wheels on drum brakes, the brake disc (rotor) is a critical friction partner in disc brake systems. It’s not just a steel plate. The material grade, heat treatment, and surface finish determine whether your brake pads last 6 months or 6 weeks, and whether the disc warps or cracks under thermal load.
This article explains the material requirements for industrial brake discs used with our Гидравлические тормоза с фейл-сейфом SH и YPZ2 electro-hydraulic disc brakes, focusing on hardness, thermal stability, and wear resistance.
Поперечное сечение вентиляционного тормозного диска и сплошного диска, показывающее пути теплового потока.
1) Задача диска: больше, чем просто трение
Диск должен выдерживать три жестких условия одновременно:
- Тепловой удар: Температура поверхности может резко подняться с 20°C до 300°C за секунды при экстренной остановке.
- Механические напряжения: Центробежная сила на высоких оборотах пытается его разрушить; сила зажима пытается его сжать/деформировать.
- Износ и повреждения: Подушечки постоянно трутся о него. Он должен быть достаточно твердым, чтобы сопротивляться гравировке, но достаточно прочным, чтобы не трескаться.
2) Выбор материала: литой чугун против стали
Most industrial brake discs are made of Cast Steel или Ductile Iron, unlike automotive discs which are often Gray Iron.
Литая сталь (например, ZG35CrMo, ZG42CrMo)
Common for: High-speed, high-energy brakes (wind turbines, large hoists).
- Плюсы: Высокая прочность, отличная пластичность (не лопается легко), хорошая теплопроводность.
- Недостатки: Может быть сложнее обработать до идеальной поверхности; немного ниже демпфирование, чем у чугуна (более склонен к скрипу).
Кузовной чугун (например, QT500-7, QT600-3)
Common for: General industrial brakes, lower speeds.
- Плюсы: Хорошая износостойкость, лучшее демпфирование (тише), легче отливать сложные формы (вентиляционные диски).
- Недостатки: Меньшая сопротивляемость тепловому удару по сравнению с легированием стали; риск теплового трещинообразования при экстремальных нагрузках.
3) Твердость: зона «Золотой сечения»
Твердость диска должна соответствовать материалу тормозных колодок. Если диск слишком мягкий, колодки его изнашивают. Если слишком твердый, колодки глянцуют или трескаются.
- Типичный диапазон: 220–280 HB (Бринелль).
- Слишком мягкий (< 200 HB): Быстрый износ диска, глубокие гравировки, частая замена.
- Слишком твердый (> 300 HB): Глянец колодок, шум, возможность микротрещин на поверхности (проверка тепловым проверением).
Heat Treatment: Discs are usually Quenched and Tempered (Q+T) to achieve uniform hardness and structure throughout the cross-section, not just on the surface.
4) Обработка поверхности: значение Ra важно
Текстура поверхности (шероховатость) определяет, как быстро новые колодки притираются и насколько стабильно трение.
- Target Ra: 1.6 – 3.2 мкм.
- Слишком гладкий (< 0.8 мкм): Планка; низкий начальный крутящий момент; длительный период притирки.
- Слишком грубая поверхность (> 6.3 мкм): Быстрый износ колодок; шум; чрезмерное выделение тепла.
Machining Direction: Ideally, the finish should be non-directional (cross-hatch) or circumferential, not radial grooves.
5) Вентиляция: сплошные против вентиляционных дисков
Отвод тепла — ограничивающий фактор для цикла работы тормоза.
- Сплошной диск: Простые, надежные, с хорошей теплоемкостью для одиночных остановок (аварийных тормозов). Медленнее остывают.
- Вентиляционный диск: Имеет внутренние лопатки для нагнетания воздуха. Охлаждается намного быстрее. Необходимо для высокоциклических применений (тормоза обслуживания, натяжение).
Гидравлические безотказные дисковые тормоза серии SH (Often paired with ventilated discs for high energy)
6) Обслуживание: Проверка состояния диска
Не ждите, пока диск треснет. Осматривайте его при каждой замене колодок:
- Толщина: Измеряйте в 3–4 точках. Заменяйте, если толщина ниже минимальной (обычно отмечена на краю).
- Блуждание: Проверьте с помощью индикатора. Блуждание > 0.1–0.2 мм вызывает отдачу колодок и вибрацию.
- Трещины: Обратите внимание на «тепловые проверки» (маленькие трещины паутиной). Маленькие допустимы; трещины, доходящие до края или через толщину, — немедленный отказ.
- Решетки: Глубокие борозды означают износ абразивом. Повторная обработка или замена.
Нужны заменяющие тормозные диски?
We supply high-quality brake discs (solid and ventilated) matched to our caliper brakes. Specify diameter, thickness, hub bore, and material requirement (or application duty) for a quote.
Свяжитесь с нами для получения спецификаций и цен на тормозные диски.