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(shí)業(yè)公司礦山機(jī)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(yùn)輸設(shè)備相結(jié)合，使?jié)袷揭簤褐苿蛹夹g(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。制動系統(tǒng)是防爆膠輪車的一個(gè)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(xiàng)性能指標(biāo)時(shí)，保障行車安全的裝置符合國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且要貫徹《礦用防爆柴油機(jī)無軌膠輪車通用技術(shù)條件》（MT/T989—2006）的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。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(dǎo)產(chǎn)生阻礙車輛運(yùn)動或運(yùn)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(shí)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(shí)際上是把膠輪車行駛過程中產(chǎn)生的機(jī)械動能通過制動器吸收轉(zhuǎn)換為熱能消散掉，設(shè)計(jì)制動器時(shí)要考慮的一個(gè)重要因素就是制動器溫度升高后能否保持在冷狀態(tài)時(shí)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(shí)能防止膠輪車超過一定的車速且確保連續(xù)制動時(shí)制動效能保持的程度，具備在一定坡道上能長時(shí)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(shí)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(fēng)險(xiǎn)。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(shí)發(fā)生側(cè)滑、剎車失靈、失去轉(zhuǎn)向能力等情況有關(guān)?？梢娔z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(yùn)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(yùn)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(shí)，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(jī)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(jī)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(jī)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(shí)，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(shí)，極易造成傳動軸驅(qū)動橋嚴(yán)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(shí)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(jìn)步，結(jié)合煤礦井下環(huán)境條件，防爆柴油機(jī)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(gè)彼此隔絕的雙回路液壓制動系統(tǒng)，即使其中一個(gè)回路失效，還能利用另一個(gè)回路獲得較原先小的制動力的特點(diǎn)使系統(tǒng)不致瞬間失靈。目前多數(shù)輕型防爆柴油機(jī)無軌膠輪車制動器多采用盤式，其特點(diǎn)：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)量一般較小；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(dǎo)致制動踏板行程過大。

4.2 濕式液壓制動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造并經(jīng)科學(xué)合理的配置，對制動及液壓制動系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，使用失壓保護(hù)式制動方式，保證了液壓技術(shù)的先進(jìn)性和高可靠性。

失壓式濕式制動器的優(yōu)點(diǎn)：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(qiáng)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(shí)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(jìn)行改進(jìn)與實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，改進(jìn)后設(shè)備完全滿足設(shè)計(jì)要求，并順利通過了國家安標(biāo)中心對樣機(jī)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(hù)式輪邊制動系統(tǒng)必定得到更快的推廣應(yīng)用。