電傳動礦用自卸車制動系統(tǒng)設(shè)計

鄧鴻彬，唐云娟

（廣西柳工機械股份有限公司研究總院新產(chǎn)品所，廣西柳州545007）

電傳動礦用自卸車制動系統(tǒng)設(shè)計

鄧鴻彬，唐云娟

（廣西柳工機械股份有限公司研究總院新產(chǎn)品所，廣西柳州545007）

提出一種在電動輪礦用自卸車上通過單制動踏板實現(xiàn)液壓制動與電緩行相互切換的制動方案，該方案操作簡單、可靠性高、能大幅降低司機的勞動強度。

制動踏板；電緩行；角度傳感器

就目前全世界先進(jìn)的工程機械發(fā)展理念來看，都以大型化（效率高）、綠色環(huán)保概念為主，而電傳動礦用自卸車是一種大型的礦用運輸設(shè)備（載重100 t以上），正好滿足了這種發(fā)展趨勢。制動系統(tǒng)是礦用自卸車至關(guān)重要的部分，它的性能直接影響到整車的安全性能，制動系統(tǒng)設(shè)計效果的好壞則直接影響到對制動技術(shù)要求的滿足程度。在很多礦山中礦用自卸車都是24 h不停地工作，這就對整車的安全性、可靠性和如何降低駕駛員的勞動強度提出了非常高的要求，本文通過介紹制動系統(tǒng)先進(jìn)的設(shè)計，在滿足制動要求的前提下如何降低駕駛員制動操作的勞動強度。

1　現(xiàn)狀分析

電傳動礦用自卸車的制動系統(tǒng)都是由電緩行制動和液壓制動兩部份組成。車輛下坡在進(jìn)行電緩行制動時，車輪電動機便起到發(fā)電機的作用，將車輛的動能轉(zhuǎn)化為電能，然后輸入到電阻柵中轉(zhuǎn)換成熱能，散失到大氣中，從而使車輛降低速度，達(dá)到制動的目的。隨著車輛速度的降低，電緩行制動的作用逐漸消失，失去制動能力，所以，電緩行制動與其他輔助制動一樣，只能將機器的速度降低到某一設(shè)定的速度，而不能將車輛停住；液壓制動則用于將速度降低后的車輛完全停住。

通常情況下，電傳動礦用自卸車的制動系統(tǒng)設(shè)置左右兩個制動踏板，其中一個是電緩行制動踏板，用于將機器速度降低到某一設(shè)定的速度以下，另一個是液壓制動踏板，用于將速度降低后的機器完全停住。如果駕駛員在機器沒有進(jìn)行緩行制動時直接踏下液壓制動踏板，就很容易造成制動夾鉗和制動盤發(fā)熱而損壞，縮短制動夾鉗和制動盤的使用壽命，降低機器的使用效率，增加使用成本。如果駕駛員先踩緩行踏板將速度降低后再踩液壓制動踏板，則會大大增加駕駛員的勞動強度，使駕駛員容易變得疲勞。

也有的電傳動礦用自卸車將電緩行制動踏板和液壓制動踏板合二為一，通過一個速度傳感器來控制兩種制動之間的切換。當(dāng)速度高于設(shè)定的切換速度時，則投入電緩行制動，當(dāng)速度降低到設(shè)定的切換速度時，則投入液壓制動。通過這種混合制動的方法，使駕駛員通過單一的制動踏板就將電傳動礦用自卸車平穩(wěn)地停住了。這種制動系統(tǒng)由于兩種制動之間的切換用速度傳感器來控制，如果電緩行制動失效，或速度傳感器失效，液壓制動將得不到實施指令，會導(dǎo)致車輛失去制動能力，無法減速或停車。

2　方案設(shè)計

本文所介紹的電傳動礦用自卸車制動系統(tǒng)恰好能解決以上問題。

通過設(shè)計一個專用的液壓制動閥裝在電傳動礦用自卸車的制動系統(tǒng)中，該液壓制動閥的踏板的整個行程（如0°～25°）都實施電緩行制動，后一部份行程（如15°～25°）才實施液壓制動（見圖1、圖2），當(dāng)駕駛員踏下制動踏板時，先實施電緩行制動，當(dāng)踏板踏下至設(shè)定的行程（15°）時才實施液壓制動，如果電緩行制動失效，只需將踏板踩到底即可實施液壓制動。該設(shè)計既解決了第一種制動系統(tǒng)中駕駛員疲勞和制動夾鉗、制動盤的磨損問題，也解決了第二種制動系統(tǒng)中由于電緩行失效或速度傳感器失效而導(dǎo)致的制動失效問題。

圖1　制動踏板角度-制動壓力曲線圖

圖2　液壓制動閥原理圖

詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和操作介紹見圖3.

圖3　制動系統(tǒng)工作原理圖

司機將制動力施加在踏板上，通過滾輪、傳動桿傳遞給后橋制動閥芯，后橋制動閥芯再將力傳遞給前橋制動閥芯，當(dāng)閥芯運動到設(shè)定的行程之前，通過角度傳感器將信號傳遞給電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)控制電動機，使電動機轉(zhuǎn)換為發(fā)電機工況運行，將礦車的機械能轉(zhuǎn)化為電能消耗在電阻柵上，以獲得制動力，實施電緩行制動，當(dāng)閥芯運動設(shè)定的行程之后，實施液壓制動。

3　結(jié)束語

本文所介紹的電傳動礦用自卸車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，將緩行踏板與液壓制動踏板合二為一，在操作上與普通的單制動踏板并無區(qū)別，在電緩行與液壓制動兩者之間可智能切換，既降低了制造和使用成本，又增加了制動夾鉗和制動盤的使用壽命，該方案綠色環(huán)保、安全可靠、司機勞動強度降低，是值得推廣的一種電傳動礦用自卸車制動系統(tǒng)方案。

Braking&Retarding System Design in Electric-Drive Mine Truck

DENG Hong-bin，TANG Yun-juan
（Guangxi Liugong Machinery Co.，Ltd.New Product R&D HQ Central Engineering，Liuzhou Guangxi 545007，China）

Using single one braking pedal in electric-drive mine truck，which can not only apply to electrical retarding，but also apply to hydraulic service braking；the two operation can be simply interchanged，the design proposal is of easy operation，high reliability，and can reduce the operation intensity largely.

brake pedal；electrical retarder；angle sensor

中文分類號：TH242A

1672-545X（2016）05-0050-02

2016-02-04

鄧鴻彬（1975-），男，廣東開平人，工程師，從事工程機械電氣系統(tǒng)研究；唐云娟（1966-），女，廣西恭城人，高級工程師，負(fù)責(zé)工程機械液壓系統(tǒng)研究。