國內(nèi)輕型無軌膠輪車濕式液壓制動系統(tǒng)的探討

穆桂花

（大同煤礦云崗實業(yè)公司礦山機械配件廠， 山西 大同 037001）

引言

濕式液壓制動是制動中發(fā)展較快的一門技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，特別近年來與礦山運輸設(shè)備相結(jié)合，使?jié)袷揭簤褐苿蛹夹g(shù)進入了一個新的發(fā)展階段。制動系統(tǒng)是防爆膠輪車的一個重要的組成部分，用以迅速減低膠輪車行駛速度以致停車。要求制動系統(tǒng)必須安全可靠，前提是在研發(fā)新的液壓制動系統(tǒng)的各項性能指標時，保障行車安全的裝置符合國家的有關(guān)標準，且要貫徹《礦用防爆柴油機無軌膠輪車通用技術(shù)條件》（MT/T989—2006）的行業(yè)標準。目前多數(shù)礦山膠輪車的干式制動逐步被濕式制動器取代，常用的濕式制動器多為片全盤式制動器[1-2]。

1 制動器的作用

制動器在制動系統(tǒng)中是主導產(chǎn)生阻礙車輛運動或運動趨勢的部件，一般制動器都是通過其中的固定元件對旋轉(zhuǎn)元件施加制動力矩，使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低，同時依靠輪胎與路面的附著作用，產(chǎn)生路面車輪的反向摩擦力以使膠輪車減速。從能量上考慮，制動過程實際上是把膠輪車行駛過程中產(chǎn)生的機械動能通過制動器吸收轉(zhuǎn)換為熱能消散掉，設(shè)計制動器時要考慮的一個重要因素就是制動器溫度升高后能否保持在冷狀態(tài)時的制動效能。

2 膠輪車的制動性能

膠輪車在行駛過程中能在較短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性，在下長坡時能防止膠輪車超過一定的車速且確保連續(xù)制動時制動效能保持的程度，具備在一定坡道上能長時間穩(wěn)定停放而不致滑溜的制動能力。此外，在多數(shù)干式制動下涉水行駛后，制動器存在衰退問題，而井下常積水。若制動時發(fā)生跑偏、側(cè)滑、或丟失轉(zhuǎn)向能力，則由于膠輪車自身載重量大，行駛速度高，加之慣性力的作用，膠輪車將增大偏離原來方向路徑的風險。膠輪車的制動性能直接關(guān)系到井下安全，多數(shù)重大車輛事故往往與制動距離太長，緊急制動時發(fā)生側(cè)滑、剎車失靈、失去轉(zhuǎn)向能力等情況有關(guān)。可見膠輪車具備良好的制動性能，才能提高膠輪車行駛的安全性，才能確保膠輪車以較高的平均速度行駛，提高運輸生產(chǎn)率[3]。

3 膠輪車的制動裝置

3.1 制動裝置的組成

膠輪車制動裝置一般由腳制動器和手制動器兩部分組成。腳制動器是由駕駛員用腳來操作的制動裝置，這種制動裝置裝在車輪上，又稱為車輪制動器。腳制動器是膠輪車運行中的主要制動器，用以視情況需要使膠輪車減速以致停車。手制動器由駕駛員用手操縱，這種制動器多裝在變速器輸出軸的后端，又稱為中央制動器。手制動器主要用于使膠輪車穩(wěn)定停放而不致滑溜，在緊急制動時，也可以起到輔助制動作用。

3.2 制動裝置的使用

目前，多數(shù)輕型防爆柴油無軌膠輪車的腳制動器多采用鼓式的，以制動鼓為摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件，用腳制動器制動驅(qū)動機構(gòu)，其功用是把駕駛員施加于腳踏板上的力量傳到制動器，使其中的摩擦副通過摩擦阻力的形式產(chǎn)生制動作用。腳制動器的驅(qū)動機構(gòu)以液壓式應(yīng)用最為廣泛。

近幾年來，成熟產(chǎn)品輕型防爆柴油機無軌膠輪車多采用腳制動器和中央制動器連用，整套液壓系統(tǒng)采用施壓方式使其產(chǎn)生制動性能。在整套液壓制動系統(tǒng)需制動時，液壓管路壓力較高，若管路出現(xiàn)漏油等情況，液壓將升高，致使液壓系統(tǒng)完全失效。

3.3 制動裝置的現(xiàn)狀

中央制動器旋轉(zhuǎn)元件固定在傳動系統(tǒng)的傳動軸上，制動力距需經(jīng)過驅(qū)動橋，再分配到兩側(cè)車輪上的制動器，其中央制動器的駐車自動系統(tǒng)不宜用于應(yīng)急制動，因其制動力矩是作用在傳動軸上的，在膠輪車行駛中緊急制動時，極易造成傳動軸驅(qū)動橋嚴重超載，還可能因差速器殼被抱死而發(fā)生左右兩驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)方向相反，致使膠輪車制動時跑偏，甚至調(diào)頭。

4 濕式液壓制動系統(tǒng)

4.1 濕式液壓制動系統(tǒng)現(xiàn)狀

隨著科技的進步，結(jié)合煤礦井下環(huán)境條件，防爆柴油機膠輪車在行駛制動系統(tǒng)中，行車制動多采用濕式液壓制動系統(tǒng)，并采用兩個彼此隔絕的雙回路液壓制動系統(tǒng)，即使其中一個回路失效，還能利用另一個回路獲得較原先小的制動力的特點使系統(tǒng)不致瞬間失靈。目前多數(shù)輕型防爆柴油機無軌膠輪車制動器多采用盤式，其特點：一般無摩擦助勢作用，因而制動器效能受摩擦系數(shù)的影響較小，效能較穩(wěn)定；侵水后效能降低較少，而且只需經(jīng)一兩次制動即可恢復(fù)正常；在輸出制動力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較??；制動盤沿厚度方向的熱量脹量極小，不會像制動鼓的熱腳脹那樣，使制動器間隙明顯增加而導致制動踏板行程過大。

4.2 濕式液壓制動系統(tǒng)的設(shè)計趨勢

在正常情況下，了解了中央制動器的缺陷后，公司以高標準設(shè)計制造并經(jīng)科學合理的配置，對制動及液壓制動系統(tǒng)進行技術(shù)研發(fā)，使用失壓保護式制動方式，保證了液壓技術(shù)的先進性和高可靠性。

失壓式濕式制動器的優(yōu)點：制動安全性更高，在液壓系統(tǒng)失壓狀態(tài)下會自動剎車；制動器控制線性好；冷鍍鋅涂層，超強防腐15年。使用此失壓式制動系統(tǒng)，提高客戶生產(chǎn)率與安全保障，同時可有效減少生產(chǎn)成本與環(huán)境污染。

5 結(jié)語

通過對濕式制動器的性能和用途的了解，并根據(jù)市場反饋意見，對其液壓制動系統(tǒng)進行改進與實驗。結(jié)果表明，改進后設(shè)備完全滿足設(shè)計要求，并順利通過了國家安標中心對樣機的檢測和生產(chǎn)條件審核。隨著液壓制動元件技術(shù)不斷完善和濕式制動器制造技術(shù)的不斷提高，可靠性更高的失壓保護式輪邊制動系統(tǒng)必定得到更快的推廣應(yīng)用。