矿用防爆胶轮车的制动形式.pdf

!矿 用 防 爆 胶 轮 车 的 制 动 形 式#$% !&() #$% *+, )-./0#0#03-)-#4 0#5 5#4 09:9;=第 ! 期 &总 第 *+ 期 , 机 械 管 理 开 发 = 年 ? 月作 者 简 介 ： 杨 韬 仁 ， 男 ， + 年 生 ， = 年 中 国 矿 业 大 学 毕 业 ， 工 程 师 。引 言随 着 我 国 现 代 化 矿 井 的 建 设 进 程 以 及 对 辅 助 运 输 的 认识 提 高 ， 无 轨 辅 助 运 输 由 于 其 灵 活 性 、 便 捷 性 以 及 在 生 产 中的 强 大 功 能 和 多 种 用 途 ， 其 重 要 地 位 在 许 多 超 大 型 矿 井 中得 到 了 进 一 步 确 立 和 发 展 。 目 前 ， 我 国 煤 矿 井 下 的 胶 轮 车 型式 较 多 ， 主 要 是 从 7、 57)1#7、 27#3 A 01707#3 公 司 引 进 的 车 型 ， 以 及 由 煤 科总 院 太 原 分 院 和 常 州 所 开 发 研 制 的 车 型 。 本 文 仅 就 国 内 现有 矿 井 胶 轮 车 的 制 动 形 式 进 行 归 类 ， 并 对 其 结 构 、 功 能 和 特点 进 行 分 析 。 制 动 器 的 形 式制 动 器 是 车 辆 的 基 本 部 件 之 一 ， 用 以 阻 止 车 辆 运 动 或运 动 趋 势 。 当 车 辆 运 行 时 减 速 或 停 车 ， 下 坡 时 保 持 速 度 稳定 ， 以 及 停 驶 的 车 辆 保 持 不 动 ， 都 需 要 对 车 辆 进 行 制 动 。 根据 制 动 的 效 果 可 分 为 行 车 制 动 、 驻 车 制 动 、 紧 急 制 动 。% 特 性 。矿 井 胶 轮 车 由 于 井 下 的 特 殊 工 况 和 恶 劣 的 运 行 环 境 ，其 制 动 器 不 仅 要 有 良 好 的 制 动 性 和 稳 定 性 ， 还 须 具 备 安 全性 和 抗 污 染 性 。 因 此 ， 除 了 部 分 轻 型 车 外 ， 矿 井 胶 轮 车 多 用湿 式 安 全 型 盘 式 制 动 器 ， 并 按 其 作 用 对 象 和 方 式 ， 不 同 的 车型 采 用 了 不 同 的 制 动 形 式 。% = 分 类 。根 据 车 辆 的 驱 动 形 式 分 为 ： !驱 动 轮 制 动 器 。 从 动 轮制 动 器 。根 据 结 构 和 工 作 位 置 划 分 为 ： !内 置 式 制 动 器 。 例 如7= 人 员 运 输 车 、 57)1#7)E#- 多 功 能 车 的 制 动 装置 ， 国 产 4E+ 轮 车 的 前 制 动 装 置 ， 均 属 此 类 。 制 动 器 都置 于 驱 动 桥 内 部 ， 位 于 差 速 器 和 行 星 减 速 器 之 间 ， 由 外 设 制动 缸 通 过 连 杆 进 行 控 制 。 独 立 悬 臂 式 制 动 器 为 从 动 轮 制动 器 ， 一 般 直 接 固 定 在 车 架 上 并 安 装 车 轮 。 例 如 4E+E? 轮 车 及 )G#多 功 能 车 的 后 轮 ， 均 采 用 此 结 构 。 $分 体 式 制 动 器 。 例 如 64.*! 支 架 搬 运 车 用 的 制 动 器 ， 通 过螺 栓 将 制 动 器 和 驱 动 桥 及 轮 毂 联 接 成 一 体 ， 内 置 活 塞 和 弹簧 ， 由 液 压 实 现 制 动 ， 类 似 于 独 立 悬 臂 式 制 动 器 。根 据 制 动 形 式 划 分 为 ： !液 压 &含 气 顶 油 , 制 动 ， 弹 簧 释放 ； 弹 簧 制 动 ， 液 压 释 放 。= 内 置 式 制 动 器内 置 式 制 动 器 在 井 下 胶 轮 车 中 用 的 最 为 广 泛 。 由 于 它是 驱 动 桥 内 的 一 部 分 ， 与 驱 动 桥 匹 配 ， 一 般 为 专 业 制 造 厂 生产 。 制 动 器 由 工 作 装 置 和 控 制 油 缸 构 成 。=% 控 制 油 缸 。控 制 油 缸 主 要 由 驻 车 制 动 缸 、 碟 簧 组 件 、 驻 车 活 塞 、 制动 缸 、 活 塞 、 弹 簧 、 连 杆 组 件 等 构 成 &见 图 ,。车 辆 在 停 机 或 紧 急 制 动 未 解 除 前 ， 碟 簧 组 件 推 动 驻 车活 塞 后 移 ， 带 动 连 杆 组 件 实 现 制 动 。 当 0 腔 来 油 时 ， 驻 车 活【 摘 要 】 分 析 了 我 国 目 前 矿 用 防 爆 胶 轮 车 的 制 动 形 式 。 对 湿 式 安 全 型 盘 式 制 动 器 进 行 了 分 类 ， 并 介 绍 了 其 工 作 原 理 和 性能 特 点 。 指 出 了 制 动 器 选 型 和 设 计 中 采 取 的 措 施 。【 关 键 词 】 胶 轮 车 制 动 器 矿 井【 中 图 分 类 号 】45H=【 文 献 标 识 码 】D【 文 章 编 号 】! A+!C（=）! A! A!杨 韬 仁王 晋 凤=宋 恩 泽付 奇!& 煤 科 总 院 太 原 分 院 山 西 太 原 !* = 太 原 理 工 大 学 山 西 太 原 !=I! 郑 州 煤 矿 机 械 厂 河 南 郑 州 +, A 驻 车 制 动 缸 ， = A 碟 簧 组 件 ， ! A 驻 车 活 塞 ， I A 活 塞H A 端 盖 ， * A 弹 簧 ， + A 制 动 缸 ， ? A 连 杆 组 件图 制 动 器 的 控 制 油 缸第 ! 期 总 第 #$ 期 % & 年 ( 月机 械 管 理 开 发 !&塞 前 移 ， 压 缩 碟 簧 组 件 ， 使 制 动 器 释 放 ， 解 除 制 动 力 。 实 现 紧急 制 动 时 ， ) 腔 迅 速 排 油 ， 碟 簧 推 动 活 塞 后 移 ， 实 现 制 动 。 当车 辆 行 驶 过 程 中 若 进 行 制 动 时 ， * 口 进 油 压 缩 弹 簧 ， 推 动 连杆 实 现 制 动 ； 通 过 脚 踏 阀 的 行 程 控 制 进 油 量 ， 决 定 弹 簧 的 压缩 量 ， 最 终 控 制 制 动 力 的 大 小 。 这 样 ， 制 动 力 可 在 一 定 的 范围 内 进 行 调 控 ， 以 保 持 车 辆 运 行 的 稳 定 性 ， 避 免 了 制 动 器 的抱 死 。&+ & 工 作 装 置 。工 作 装 置 是 制 动 器 实 现 摩 擦 制 动 的 工 作 机 构 ， 由 动 摩 擦片 、 静 摩 擦 片 、 楔 形 压 盘 、 复 位 弹 簧 、 转 轴 、 人 形 架 等 构 成 见图 &%。 动 力 通 过 锥 齿 轮 组 传 递 到 差 速 器 ， 再 传 递 至 主 轴 ， 经行 星 减 速 器 到 驱 动 轮 ， 完 成 动 力 传 递 。 制 动 器 的 工 作 装 置 位于 差 速 器 同 行 星 减 速 器 之 间 。 动 摩 擦 片 同 主 轴 通 过 花 键 联接 ， 与 静 摩 擦 片 相 间 排 列 ， 未 作 用 时 摩 擦 片 间 保 持 一 定 间 隙 ，可 自 由 旋 转 。 静 摩 擦 片 和 壳 体 通 过 花 键 联 接 。 两 组 摩 擦 片 间为 楔 形 压 盘 ， 压 盘 在 连 杆 拉 力 作 用 下 绕 转 轴 旋 转 ， 相 互 错 动 ，挤 压 摩 擦 片 完 成 制 动 。 解 除 制 动 时 ， 在 复 位 弹 簧 作 用 下 ， 压盘 回 位 。&+ ! 结 构 特 点 。内 置 式 制 动 器 的 结 构 较 为 紧 凑 ， 和 驱 动 桥 构 成 一 体 。 工作 装 置 和 控 制 油 缸 相 对 独 立 ， 结 构 较 为 简 单 ， 制 动 非 常 可靠 。 由 于 制 动 器 处 于 行 星 减 速 器 前 ， 位 于 传 动 高 速 端 ， 故 制动 力 矩 大 ， 而 操 控 力 较 小 。 但 是 楔 形 压 盘 对 摩 擦 片 作 用 时 ，作 用 力 不 平 衡 ， 为 刚 性 挤 压 ， 摩 擦 片 不 能 浮 动 调 整 ， 因 此 摩 擦片 着 力 点 不 均 匀 。 当 摩 擦 片 间 相 对 高 速 滑 磨 时 ， 摩 擦 片 磨 损较 快 ； 更 换 摩 擦 片 时 ， 必 须 将 驱 动 桥 解 体 。 尽 管 每 个 制 动 器上 都 设 有 磁 力 塞 ， 但 仍 有 些 摩 擦 片 的 碎 屑 进 入 油 液 里 ， 可 能对 齿 轮 和 轴 承 带 来 较 大 危 害 。! 独 立 悬 臂 式 制 动 器独 立 悬 臂 式 制 动 器 装 于 从 动 轮 ， 不 承 担 动 力 传 递 及 驱动 ， 结 构 较 复 杂 ， 型 式 也 较 多 。 例 如 国 产 ,-$.* 胶 轮 车 后 制动 器 ， 采 取 弹 簧 制 动 ， 液 压 释 放 ， 行 车 制 动 为 气 顶 油 制 动 。 一般 而 言 ， 独 立 悬 臂 式 制 动 器 用 于 边 梁 式 / 形 框 架 胶 轮 车 上 ，例 如 01!2、 ,-#.* 胶 轮 车 等 。 再 如 ,-(.* 胶 轮 车 ， 由 于 采取 了 独 立 悬 挂 避 震 装 置 ， 也 用 了 独 立 悬 臂 式 制 动 器 。!+ 3 结 构 构 造 。下 面 仅 就 ,-(.* 井 下 悬 挂 自 卸 胶 轮 车 的 后 制 动 器 为例 。 制 动 器 结 构 见 图 !， 主 要 由 动 摩 擦 片 、 静 摩 擦 片 、 压 盘 、 活塞 、 动 壳 、 静 壳 、 碟 簧 组 件 等 组 成 。!+ & 工 作 原 理 。该 制 动 器 采 用 弹 簧 制 动 ， 液 压 释 放 。 车 辆 在 停 机 或 紧 急制 动 未 解 除 前 ， 碟 簧 组 件 推 动 活 塞 带 动 小 压 盘 左 移 ， 压 紧 摩擦 片 ， 实 现 制 动 。 当 液 压 腔 充 液 后 ， 活 塞 右 移 ， 压 缩 碟 簧 组件 ， 使 摩 擦 片 逐 渐 松 开 ， 解 除 制 动 力 。 若 需 紧 急 制 动 ， 打 开 控制 阀 ， 碟 簧 推 动 活 塞 左 移 ， 液 压 油 迅 速 流 回 油 箱 ， 实 现 制 动 。当 车 辆 行 驶 过 程 中 需 要 制 动 时 ， 通 过 脚 踏 阀 的 行 程 控 制 排 油量 ， 调 控 所 需 的 制 动 力 。 这 样 ， 制 动 力 可 在 一 定 的 范 围 内 进行 调 控 ， 以 保 持 车 辆 运 行 的 稳 定 性 ， 避 免 了 车 辆 的 急 停 。这 种 制 动 器 由 于 结 构 所 限 ， 尽 管 摩 擦 制 动 力 很 大 ， 但 其制 动 力 矩 却 有 限 ， 只 能 作 为 辅 助 制 动 。 该 类 制 动 器 的 摩 擦 片受 力 状 况 、 散 热 效 果 均 好 ， 摩 擦 片 寿 命 很 高 ， 可 靠 性 也 很 高 。4 分 体 式 制 动 器分 体 式 制 动 器 一 般 用 于 重 型 胶 轮 车 上 。 就 结 构 而 言 ， 它结 合 了 上 述 两 类 制 动 器 的 特 点 ， 主 要 由 活 塞 、 摩 擦 片 、 弹 簧 、壳 体 等 组 成 。 通 过 螺 栓 同 驱 动 桥 和 装 有 行 星 减 速 器 的 轮 毂联 接 ， 并 置 于 两 者 之 间 ， 所 处 部 位 等 同 于 内 置 式 制 动 器 。 制动 方 式 类 似 独 立 悬 臂 式 制 动 器 ， 由 液 压 油 和 弹 簧 相 对 作 用 活塞 ， 实 现 制 动 或 释 放 。 因 此 ， 这 种 制 动 器 不 仅 安 全 可 靠 ， 而 且制 动 力 矩 大 ， 具 备 上 述 两 类 制 动 器 的 优 点 。5 结 束 语湿 式 安 全 型 盘 式 制 动 器 ， 鉴 于 其 安 全 性 、 稳 定 性 、 良 好的 抗 污 染 性 ， 而 且 结 构 紧 凑 、 功 能 强 大 ， 故 在 煤 矿 井 下 胶 轮 车中 得 到 了 广 泛 应 用 。 并 经 不 断 的 发 展 完 善 ， 其 结 构 的 多 样 性也 为 不 同 车 型 的 要 求 提 供 了 多 种 选 择 类 型 。在 开 发 研 制 各 种 井 下 胶 轮 车 的 过 程 中 ， 对 制 动 器 的 选 型3 6 转 轴 ， & 6 动 摩 擦 片 ， ! 6 静 摩 擦 片 ， 4 6 复 位 弹 簧 ，5 6 楔 形 压 盘 ， # 6 人 形 架 ， $ 6 差 速 器 ， ( 6 锥 齿 轮 组图 & 制 动 器 的 工 作 装 置3 6 静 盘 ， & 6 活 塞 ， ! 6 大 压 盘 ， 4 6 动 摩 擦 片 ， 5 6 静 摩 擦 片 ，# 6 动 壳 ， $ 6 小 压 盘 ， ( 6 碟 簧 组 件 ， 7 6 端 盖 ， 3 6 轴图 ! 独 立 悬 臂 式 制 动 器第 ! 期 总 第 #$ 期 % & 年 ( 月 !上 接 第 &# 页 %及 设 计 ， 需 要 注 意 几 个 问 题 ： !在 选 型 设 计 中 ， 制 动 力 矩 与 整车 的 匹 配 性 ； 根 据 总 体 结 构 要 求 ， 采 取 适 当 的 制 动 型 式 ； #满 足 制 动 力 矩 要 求 的 基 础 上 ， 要 实 现 操 控 灵 活 、 安 全 可 靠 ； $必 须 具 备 驻 车 制 动 、 行 车 制 动 、 紧 急 制 动 等 功 能 ； %结 构 及 工艺 的 合 理 性 。（ 收 稿 日 期& ) ! ) #）!#$% &#% () &*+ ,-./(0*( 1() 2344% 56%/ 7#8#+ 9#(% 5#+ :*)%+ ;(+ ,*?40#A*+ ,-,.+/03,40,8 509:7- :3778 366. ?,3 ?.,;08+08 ;,86A+ :.,3,463 ,6A7B; 873 23,463 1- ,70?6EB%C D(66. ?,3 *3,463 3H( 7(E%*?*A/% ! ) $!L&