工程機械車輛制動系統及液壓系統分析

趙靜

摘 要：在工程技術的推動下，加快了各種工程的作業速度，但是，相應的也增加了運輸材料設備的費用，也將更高的要求拋向了工程機械車輛。工程機械車輛慣性強，裝載量大，并且現場內來往人群較多。所以，為了保證車輛更加安全的操作，必須要具備優良的制動系統以及液壓系統。

關鍵詞：工程機械：車輛制動系統；液壓系統

工程機械車輛是進行工程材料運輸的重要設施。所以，在工程的運輸中離不開此裝置的幫助。制動系統與液壓系統是工程機械得以運行的重要保證，所以，要求相關操作人員在正常操控的基礎上弄清楚該設備的這兩個方面。

1 分析工程機械車輛制動系統

1.1 制動力矩

在校核工程機械車輛制動系統時，需要將制動缸中最低水平的壓力值作為計算標準，基于此，規定車輛的制動力矩可以為車輛的暫停和減速提供幫助。若沒有對相應客觀因素產生的影響進行分析，這樣需要具有這樣的關系：

Tu>Tab

在這個式子中，制動系統內所生成制動力矩的總和用Tu表示，制動期間地面所生成的制動力矩用Tab表示。

按照反作用力和作用力原理，工程機械車輛制動器的制動力矩會影響到地面制動力矩，然而，地面所給出的制動力矩Tab也具備相應的極值，在不斷上升了附著力矩Tab后，也會隨之增加Tab。

①計算Tab

用jmax×r/gXGO= Tab計算地面制動力矩。制動減速度的最大值用Jmax表示，空載車輛期間的凈重用GO表示，車輛輪胎半徑用r表示，重力加速度用g表示。

②計算Tu

用nxRxfxAxp計算制動力矩Tu，在這個式子中，單一夾鉗所具有的制動油缸總數，制動缸活塞的面積用A表示，制動系統壓力用P表示，摩擦片、制動盤的摩擦因數用f表示，作用半徑用R表示。

1.2 制動力評價分析

在很多情況下，工作人員全部從3個角度入手，評價分析工程機械車輛的整車制動力。主要包括制動效能的穩定性、制動期間的車輛穩定性、制動減速度與距離。通常來講，一般都會在30km/h以內運行工程機械車輛行駛速度，因此，不用考慮分析制動期間車輛行駛穩定性的問題。但是，因為普遍應用了抗熱衰退性能和抗濕衰退性的盤式制動器之后，對于制動效能的持續性問題也需要認真考慮。因此，在評價分析工程機械車輛制動能力時，只對制動效能進行分析即可。

2 分析液壓制動系統

2.1 液壓系統的簡介

從整體角度入手，由執行元件與制動傳動設備一同構成了液壓系統，轉動裝置的主要功能是把駕駛者下踩的制動踏板動力源向執行元件中傳遞，執行元件的基本功能是把該動力轉變成摩擦力矩。文章以雙回路液壓制動系統為例進行研究，分析其結構構成，基本的結構圖如圖1所示：

通過上圖能夠得知，控制系統內，5部位負責控制充油量與蓄能器壓力，9部位的制動力和油量等參數對蓄能器的壓力值與充油量會帶來直接影響。通常，設計者會把一個上限設定到5部位，若在規定值以上控制蓄能器的壓力值，這樣就會有動作出現在充液閥中，導致一部分油液向系統內回流，并將壓力充入到蓄能器中。在預定值處控制了其壓力后，才會暫停3部分的工作。其中，兩個回流制動器的供油都有5部分來承擔。這樣不但可以將工作效率提升，還可以防止互相之間的影響。

若在工作期間，開關的預設最低值高于蓄能器的壓力，這種情況下，低壓報警開關就會告訴駕駛者出現了問題，從而便于檢修人員馬上檢查液壓制動系統，防止因為此種情況而出現安全問題。

2.2 設計液壓制動系統

在設計液壓系統前，設計者一定要細致的了解工程機械車輛的凈重、道路情況和速度，從而更加準確的計算出制動力矩的估算結果。其次，初步選擇制動系統的壓力，并且按照所選取的結果確定出制動盤直徑等重要參數。同時，拋除以上幾個要素外，還有一些因素也會影響到制動力矩，所以，在設計的時候都需要高度重視。

①計算蓄能器容量

一旦沒有充分的考慮熱量散失與產生所帶來的影響，這樣，蓄能器在運行期間的容積可以用以下公式表示：

在這個式子中，蓄能器的工作壓力最低和最高值以及充氣壓力一歐諾個P2、p3和P1表示。有效容積用△V表示。

在對有效容積進行確定的過程中，應該按照制動缸的具體情況將所需的油液體積量計算出來，為了防止在后續應用制動器出現磨損問題，需要按照舊制動器進行計算，防止缺少油液而對行車安全產生影響。最后，按照實測的策略將制動所需要的油液體積計算出來。通過相關統計數據得知，蓄能器最少應該進行四次緊急制動，所以，把過去得到的油液總體積與5相乘就可以把有效容積值求解出來。

②液壓泵排量的計算

在對液壓排泵排量進行計算時，充液時間屬于關鍵性數據，為了將制動動作穩定性增強，需要在20s以內控制蓄能器的充液時間。若用VI表示蓄能器在沒有裝油液的狀態，在將油液裝滿之后，V3即為它的容積，此外，在排除熱量散失與產生所帶來的種種影響，需要對p3'V3=PI-VI的公式給予滿足。利用V1-V3=△V將蓄能器工作期間體積變化情況求得出來。通過整液系統內蓄能器的總數與△V相乘就可以將整個車輛所需要的所有油液總體積求得出來。依據充滿油液所花費的時間，就能夠把制動系統油液流量計算出來。

但是在設計的過程中應該注意，發動機在具體的運行期間，并非會恒定不變的控制其轉速，所以，在計算泵的排量時，需要把發動機工作時的最低轉速為計算前提，從而漿泵的排量計算出來，從而確保制動泵裝置可以穩定運行。

若設計工作要求簡化設計方案，這樣通常的做好就是利用液壓裝箱系統內的液壓泵裝置，從而將充足的動力源為液壓控制系統提供出來。在選擇應用這種設計方案時，就能夠把單獨設計的制動泵從系統中移除去，從而簡化處理系統。然而應該注意，因為在不斷增加了液壓泵的工作任務后，是否能夠科學的選擇，就會隨之提升系統的工作性能。

3 結語

綜上所述，在國民經濟發展的推動下，在某種程度上加快城市建設速度和步伐，這樣也在某種程度上增強了建筑施工技術水平，因此，也將更高的要求拋向了工程機械車輛。通過大量實踐調查得知，古老的氣頂油結構制動系統被不斷應用到工程機械車輛中，目的是維持制動系統的運行。但是，隨著設備性能的不斷更新，傳統的技術手段和方法已經難以滿足當前工程發展的需要。所以，在應用了新的設備后，首先要考慮的就是工程機械車輛的制動系統以及液壓系統。對此，文章通過下文對相關方面的內容進行了詳細的分析與論述，目的是為有關單位及工作者在實際工作中提供一定幫助。