無軌膠輪車路試制動安全性能檢測分析

吳曉峰

（山西煤炭進出口集團公司凌志達煤業， 山西 長治 046000）

1 制動性能的評價指標

制動性是彰顯汽車性能的一個重要指標。其可以保證汽車在行駛的過程中保持平穩以及在下長坡時保持一定的車速，同時可以保證汽車保持長時間駐車。圖1 表示相應的制動性能的評價指標。

圖1 制動性能的評價指標

1）制動效能。當車輛處于正常的路面上，車輛的制動距離或者制動平均減速度為制動的基本評價指標，同時需要制動力與相應的制動協同時間等輔助指標。

2）制動效能的恒定性。主要是指當車輛長時間處于高度工作狀態時，出現頻繁多次制動時引起制動器升溫與摩擦力矩降低，可以實現較好地制動能力[1]。

3）制動時的方向穩定性。能夠保證車輛發生制動時，保證制動與前進方向的一致性。

2 礦用車輛路試制動性能的檢測

2.1 現有的檢測手段

由于礦用無軌絞車在需求方面比較多，因此單個產品數量相對較少，最終導致出現外形不同的現象。當前，僅僅由少數礦用車輛在國內的機動車固定制動性能檢驗臺進行實驗。隨著對車輛性能檢測的需求提高，我國最近設置了制動性能試驗臺，比如圖2 表示的煤科工集團太原研究院的制動性能試驗臺。可是由于受軸荷以及空間限制，導致實驗能力不能滿足需求。同時，絕大多數絞車不能滿足當前臺架試驗檢測制定的性能。對于一些特殊的工況并不能模擬加載，從而導致整車的性能試驗不理想，進而影響車輛的運行情況。

圖2 中煤科工集團太原研究院的制動性能試驗臺

通常關于MT/T 989—2006 礦用防爆柴油機無軌絞車通用技術在對車輛制動系統以及相應的試驗方式都是基于車輛路試條件下實施，并僅僅對如下幾個常規參數指標進行檢驗：制動力、制動距離、制動協調時間。同時，對于整車制動的過程中，可以使用目測或者手工測量的形式測量徑向偏移量，但是并不能有效地反映輪胎制動的同步性。

通常情況下，路試檢驗行車制動性能包括如下幾個設備：第五輪儀、非接觸式速度儀、便攜式制動性能測試儀。其中，第五輪儀以及非接觸式速度儀具有較高的測試精度，可是由于價格相對昂貴、體積較大以及安裝與測試費比較繁瑣。相應的便捷式制動性能測試儀具有價格低廉、體積小以及操作便利等特點，同時檢驗效果也相對較好，已經得多廣大開發商的青睞[2-3]。

2.2 高精度智能檢測

該路制動測試運用高精度的數據進行信息采集，其能夠在相對完善的時間內記錄車輛的運行情況。該測試設備具有如下特點：一體化設計、體積小、質量輕、直流供電、連接車載顯示屏等。與此同時，在汽車上設置有GPS 車速傳感器，其可以精確地測定汽車的車速。其基于新一代衛星接收器的基礎上，經過測速、測距、繞圈時間與位置等參數的確定，定位精確度可以達到2 mm 以內。

3 礦用車輛路試制動安全性能檢測要求

當前我國在礦用車輛路測制動方面的安全性能檢測規定有如下幾個：GB 7258—2017《機動車運行安全技術條件》、GB 21861—2014 引幾動車安全技術檢驗項目和方法》、MT/T 989—2006《礦用防爆柴油機無軌膠輪車通用技術條件》等。與此同時相關工作人員在開展檢測時，還應該充分結合車輛檢驗手段，這樣可以有效地檢測車輛制動性能，保證礦用車輛的安全運行。

3.1 試驗路面

1）對于測試的路面的要求如下：平坦、硬實、清潔、干燥。同時路面寬度是樣機寬度的2～3 倍，相應的直道長度必須大于100 m，保證混凝土路面與輪胎之間的附著系數大于0.5。

2）無軌膠輪車駐車制動試驗的混凝土路面必須保證其平坦、硬實、清潔以及干燥等，而當有坡度時，其最短坡度大于3 倍的車輛總長。

3.2 最大靜制動力

絞車制動的最大靜制動力必須大于車輛滿載質量的50%，通常最大靜制動力也可以表征車輛路面的附著情況[4]。

3.3 制動距離

將無軌絞車輛試驗速度設定為20 km/h，假如最大運行的速度低于設定速度，那么可以將該最大運行速度當做試驗初速度。當處于水平干硬較大的路面上時，當速度達到試驗初速度后，開始進行緊急制動，一般制動距離應在8 m 以內。

3.4 制動平均減速度

當礦用車輛行駛相對較低時，為了能夠更好地優化司機駕駛的舒適度，緊急踩制動時的平均減速度不能小于2.75 m/m2。

3.5 制動協調時間

在進行制動協調時通常需要參考地面機動車，而液壓制動無軌膠輪車大于0.35 s。

3.6 制動效能的恒定性

無軌膠輪車以額定功率運行，當達到實驗初速度時可以進行緊急制動，該實驗需要反復進行10次，那么需要檢驗每一個制動效能指標，當都符合設定的要求時，表明該制動效能良好。

3.7 制動方向的穩定性

在試驗路面上面設置兩個平行的邊緣線，以車身寬度為基準，兩直線之間的距離再增加0.5 m，車輛在線的中間運動。在發生制動時，車輛任何部位都不能超過邊緣線。假如出現超過邊緣線，那么可以認為制動穩定性較差，同時輪胎制動同步性較差。

3.8 駐車制動

通常停車制動裝置發揮作用的時刻是停止運動時起作用。當車輛滿載的重量小于32 000 kg 時，必須保證車輛處于承載1.5 倍額定載荷的情況下，輪胎與路面之間的附著系數大于0.5。對于設計允許的最大坡道上面，車輛往返停車時間應大于5 min。對于滿載質量超過32 000 kg 時，當加載1.5 倍額定載荷之后，往往出現不能固定以及下坡危險系數增加的現象，因此不能進行坡道駐車制動試驗，通?？梢赃\用約束最大制動力的形式進行實驗[5]。

4 幾點思考

對車輛路試制動安全性能進行評價，能夠有效地驗證車輛的制動性能。與此同時可以在設備的源頭發現問題以及解決問題，從而能夠有效地降低制動時出現的安全隱患，避免不必要的經濟損失以及人員傷亡等。同時從如下幾個方面進行探索：

1）總結礦井膠輪車輔助運輸的經驗，通過分析GB 50533—2009 蝶礦井下輔助運輸設計的相關規定發現，通常情況下在傾斜的巷道中，無軌膠輪車運行的坡度應保持在6°以下。假如所處的傾斜巷道長度超過1 km 時，在中間必須設置大于50 m 長的水平緩沖段。可是經過探究發現在標準中沒有設定坡度與坡長之間的長度關系。需以現有無軌輔助運輸礦井的經驗為基礎，為井下巷道設計安全性提供可靠的支撐。

2）構建能夠適應路試制動安全性能檢測的常態機制，從而可以對車輛制動性能進行有效地檢測。通過分析礦用防爆柴油機無軌膠輪車安全使用相關規定發現，在對車輛進行檢查時，各項要求必須滿足規定，否則需要對其進行檢修。

3）在無軌膠輪車制動檢測方面進行大量的宣傳，不斷優化用戶的制動安全認識，從而可以從檢驗的層面降低危險性。在對車輛制動器進行維護的過程中，必須對整車制動安全性進行自檢。在礦井設置的試驗場包括兩個：第一，300 m 的平巷試驗場；第二，200 m 最大坡度12°的斜巷試驗場，該實驗場地能夠有效地定期對井下車輛巷制動距離、最大靜制動力以及爬坡能力等進行實驗。該實驗場能夠在不使用專業車輛質檢設備的情況下，實現對無軌膠輪車的安全監測，從而能夠極大優化礦用無軌膠輪車的安全性。

5 結論

為了能夠從源頭上面避免不需要的無軌膠輪車的制動安全問題，對無軌膠輪車路試制動安全性能的評價體系進行完善。從而可以從源頭有效優化車輛的制動安全指標，實現對巷道的優化設計，不僅可以優化膠輪車的工作環境，而且能夠極大降低膠輪車制動失效的故障率，從而提高膠輪車運行的安全性。