應(yīng)用于裝載機(jī)上的三種制動(dòng)系統(tǒng)

半液壓混合制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合了鉗盤(pán)式干式制動(dòng)系統(tǒng)與全液壓濕式制動(dòng)系統(tǒng)兩者的優(yōu)點(diǎn)，既滿足制動(dòng)要求，又簡(jiǎn)單易維護(hù)。

制動(dòng)系統(tǒng)是裝載機(jī)的重要組成部分，良好的制動(dòng)系統(tǒng)能使裝載機(jī)滿足于各種工況，極大地發(fā)揮車(chē)輛的工作性能。良好的裝載機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)須滿足操縱靈敏、控制平穩(wěn)、安全可靠等要求。目前的制動(dòng)系統(tǒng)大致分為鉗盤(pán)式干式制動(dòng)系統(tǒng)、全液壓濕式制動(dòng)系統(tǒng)、半液壓混合式制動(dòng)系統(tǒng)等3種。

1.鉗盤(pán)式干式制動(dòng)系統(tǒng)

鉗盤(pán)式干式制動(dòng)系統(tǒng)是傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)，它主要的工作機(jī)理是“氣頂油”，即利用壓縮空氣為助力，使其推動(dòng)制動(dòng)液作用于制動(dòng)鉗產(chǎn)生制動(dòng)。它主要由加力泵、腳制動(dòng)閥、加力泵儲(chǔ)油杯、鉗盤(pán)式制動(dòng)器總成和儲(chǔ)氣筒等組成，如圖1所示。

儲(chǔ)氣筒里的壓縮空氣通過(guò)管路與腳制動(dòng)閥相連，踩下制動(dòng)踏板，空氣流經(jīng)加力泵作用于推桿。推桿壓縮儲(chǔ)油杯的制動(dòng)液產(chǎn)生高壓液體，高壓液體流經(jīng)制動(dòng)器，推動(dòng)制動(dòng)鉗活塞動(dòng)作，制動(dòng)鉗夾緊制動(dòng)片產(chǎn)生制動(dòng)效果。

松開(kāi)制動(dòng)踏板時(shí)，壓縮空氣排空，制動(dòng)器活塞彈簧回位，制動(dòng)鉗松開(kāi)，制動(dòng)液流回儲(chǔ)油杯，制動(dòng)解除。在儲(chǔ)氣筒到腳制動(dòng)閥管路中間設(shè)有氣壓傳感器，傳感器報(bào)警燈安裝在駕駛室儀表臺(tái)上。頻繁地制動(dòng)之后儲(chǔ)氣筒氣壓會(huì)下降，一旦氣壓達(dá)到標(biāo)定下限值，報(bào)警燈自動(dòng)打開(kāi)，提醒駕駛員及時(shí)點(diǎn)火充氣。

經(jīng)過(guò)多年的應(yīng)用與不斷改進(jìn)，該制動(dòng)系統(tǒng)目前相當(dāng)成熟，已廣泛應(yīng)用于各噸位裝載機(jī)上。通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)橋制動(dòng)片大小及制動(dòng)鉗火緊力，能產(chǎn)生不同的制動(dòng)扭矩，為此從ZL20型到ZL80型裝載機(jī)上均可配置該系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，成本低。缺點(diǎn)是散熱形式簡(jiǎn)單，發(fā)熱量大，控制穩(wěn)定性差，連續(xù)上作后易發(fā)生故障，尤其不適應(yīng)超重載等惡劣環(huán)境。總體看來(lái)，該制動(dòng)系統(tǒng)雖然常用，但有一定的局限性。

2.全液壓濕式制動(dòng)系統(tǒng)

全液壓濕式制動(dòng)系統(tǒng)采用液壓油為操作介質(zhì)，利用液壓油推動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器，制動(dòng)器盤(pán)接合產(chǎn)生制動(dòng)力矩，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)效果。由于制動(dòng)器完全浸在油液里，因此稱(chēng)為濕式制動(dòng)。它主要由液壓油箱、液壓泵、蓄能器、充液閥、低壓報(bào)警開(kāi)關(guān)、液壓腳制動(dòng)閥、蓄能器、濕式制動(dòng)器等組成，如圖2所示。

液壓泵從油箱吸油，將油液送入充液閥，充液閥再將高壓油充入蓄能器，以為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力源。一旦壓力滿足蓄能器的標(biāo)定值，充液閥會(huì)將吸收的液壓油融入整機(jī)的其他系統(tǒng)中，以避免能量浪費(fèi)。踩下制動(dòng)踏板，蓄能器油路與制動(dòng)器油路相連通，高壓油進(jìn)入制動(dòng)器推動(dòng)制動(dòng)活塞動(dòng)作，制動(dòng)活塞壓向制動(dòng)盤(pán)產(chǎn)生制動(dòng)力矩，實(shí)現(xiàn)整車(chē)制動(dòng)。松開(kāi)制動(dòng)踏板，蓄能器油路斷開(kāi)，制動(dòng)壓力消失，制動(dòng)盤(pán)彈簧回位，液壓油通過(guò)腳制動(dòng)閥流回油箱。

在熄火狀態(tài)下連續(xù)制動(dòng)，該制動(dòng)系統(tǒng)蓄能器儲(chǔ)存的能量會(huì)減少，此時(shí)若不及時(shí)充液會(huì)破壞整車(chē)制動(dòng)性能。在充液閥之外還裝有低壓報(bào)警開(kāi)關(guān)，一旦壓力降低到安全壓力以下，報(bào)警開(kāi)關(guān)打開(kāi)，提醒司機(jī)需要點(diǎn)火充液。直至壓力上升到安全值以上，報(bào)警開(kāi)關(guān)關(guān)閉。

該系統(tǒng)近些年逐步被各廠家認(rèn)同，尤其在大噸位裝載機(jī)和特殊上況的裝載機(jī)上應(yīng)用較為常見(jiàn)。濕式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)有以下3點(diǎn)：一是采用完全封閉的結(jié)構(gòu)，可有效防止水、泥等液體的浸入，基本不需要調(diào)整和維修，能適應(yīng)多種惡劣工況。二是制動(dòng)器內(nèi)部采用多盤(pán)式結(jié)構(gòu)，制動(dòng)盤(pán)之間貼合摩擦產(chǎn)生扭矩，在較小的壓力下便可產(chǎn)生較大的力矩，因此液壓元件承受的壓力降低、壽命較長(zhǎng)。三是整套系統(tǒng)性能穩(wěn)定，效率高，安全性高，制動(dòng)效果強(qiáng)于鉗盤(pán)式制動(dòng)系統(tǒng)。該制動(dòng)系統(tǒng)缺點(diǎn)有2點(diǎn)：一是工作時(shí)液壓油受溫度影響較大，整個(gè)系統(tǒng)易發(fā)生泄漏，不可避免會(huì)造成環(huán)境污染。二是液壓傳動(dòng)對(duì)污染敏感。三是液壓元件制造精度較高，價(jià)格昂貴，整體成本較高。

3.半液壓混壓混合制動(dòng)系統(tǒng)

為彌補(bǔ)以上2種系統(tǒng)的不足，工程師開(kāi)發(fā)出一種半液壓混合制動(dòng)系統(tǒng)。它的工作機(jī)理還是傳統(tǒng)的“氣頂油”，但制動(dòng)器采用濕式制動(dòng)器。半液壓混合制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合了鉗盤(pán)式干式制動(dòng)系統(tǒng)與全液壓濕式制動(dòng)系統(tǒng)兩者的優(yōu)點(diǎn)，既滿足制動(dòng)要求，又簡(jiǎn)單易維護(hù)。半液壓混合制動(dòng)系統(tǒng)主要由加力泵儲(chǔ)油杯、腳制動(dòng)閥、大排量加力泵、儲(chǔ)氣筒和濕式制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)橋等組成，如圖3所示。

踩下腳制動(dòng)閥時(shí)，壓縮氣體與加力泵連通，推動(dòng)加力泵活塞桿壓縮儲(chǔ)油杯內(nèi)的液壓油，使液壓油增壓到制動(dòng)器工作壓力值。具有一定壓力的液壓油推動(dòng)制動(dòng)盤(pán)結(jié)合，產(chǎn)生制動(dòng)效果。松開(kāi)踏板，壓縮氣體排出，加力泵活塞桿通過(guò)彈簧回位，制動(dòng)盤(pán)同時(shí)回位，液壓油回流入儲(chǔ)油杯中，制動(dòng)解除。

濕式制動(dòng)器工作壓力較低，且液壓油流量大，為此匹配加力泵與制動(dòng)器兩者的工作界點(diǎn)是整套系統(tǒng)的關(guān)鍵。對(duì)于ZL50型裝載機(jī)來(lái)說(shuō)，采用增壓比為1：10的加力泵，便能使其輸出的工作壓力達(dá)到系統(tǒng)工作壓力（6～7MPa）。從節(jié)能角度來(lái)講，采用該系統(tǒng)可大大節(jié)約能量。上作液壓油排量增大，意味著相同工作時(shí)間下，介質(zhì)的發(fā)熱量降低，為此采用該系統(tǒng)還可在一定程度上減弱液壓油對(duì)溫度的敏感。

半液壓混合制動(dòng)系統(tǒng)是在傳統(tǒng)“氣頂油”基礎(chǔ)上上升級(jí)的新系統(tǒng)。通過(guò)匹配驅(qū)動(dòng)橋的工作壓力及流量，選擇合適的加力泵組，可使氣壓完美地向液壓轉(zhuǎn)化。采用該系統(tǒng)不但在一定程度上滿足了濕式制動(dòng)器的制動(dòng)效果，而且維護(hù)方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于ZL30、ZL50、ZL60等裝載機(jī)上，并被越來(lái)越多的用戶(hù)所接受。