306-10-制动系统-吴琦.doc

Brake systems 75306-3902015 OM10制动系统自卸车装备了行车、驻车、紧急以及辅助制动系统行车制动系统用于在辅助制动系统效能不足时任何道路和气候条件下自卸车行驶中的速度控制和制动停车。驻车制动系统用于自卸车在泊车时使用，如在装载或卸载时。在行车制动系统失灵时，也可以用于危机情况下的紧急制动。辅助制动系统（电力制动器）用于自卸车在下坡行驶时，对自卸车的速度进行必要的控制，此时的行驶速度应降至5 km/h。紧急制动系统用作驻车制动和行车制动系统的备用制动系统图10.1 -自卸车制动系统液力驱动装置原理图1, 2- 驻车制动装置；3 - 6- 后轮制动装置；7 - 14- 前轮制动装置；15 行车制动泵； 16 驻车制动泵；17 压力继电器；1, 2 气动液压储能器; 1 - 3 制动信号开关；1, 2 压力传感器； 18 双重保护阀1 滤清器； 1 变量泵； 转向操纵液压系统10.1液压驱动装置操作通过起动发动机，变量泵H1（图10.1）将工作液从油箱经过转向控制液压系统和双重保护阀18输送到气动液压储能器1和2，对它们进行能量补充。从气动液压储能器，工作液被压送到行车制动器的制动泵15。气动液压储能器对驻车制动泵16进行驱动。随着制动泵踏板A15的松开，2 和3的阀芯关闭通向气动液压储能器管路，将制动缸A3-A14与回油管相连。于是自卸车的制动解除。压下踏板，阀芯开始运动并关闭回油管路，然后将气动液压储能器的管路与制动缸的管路连接起来。工作液从气动液压储能器的液压油腔被压入制动缸活塞的底部，于是自卸车通过行车制动器被制动。行车制动液压驱动分配通过双重保护阀18被分别输送到两条独立的回路中，每条回路中分别有单独的制动泵15和单独的气动液压储能器。气动液压储能器的维护和能量补充详情在“转向控制”一节中有叙述。每条回路中接有压力传感器1 3，用于测量气动液压储能器和制动信号开关1 3中的工作液压力。当回路中的工作液压力下降到容许范围以下时，与行车制动后回路和驻制动回路相连的压力继电器17会发出声光信号。驻车制动装置的制动解除是通过放松驻车制动泵控制手柄使工作液对液压缸活塞1, 2施压来实现的。10.2行车制动系统前轮制动装置为单制动盘、干摩擦型。制动装置的支撑座20（图10.2）以花键形式安装在转向节22的轴颈处，并用螺栓固定。图10.2 前轮制动装置:1-定位销；2、4、11、13- 螺栓；3- 轴套； 5- 分配器；6-弯头；7- 油管；8- 速度传感器驱动装置；9-堵；10- 密封垫；12- 法兰；14- 螺母；15-连接筋； 16- 制动器机体；17- 保护盘；18- 制动片；19- 制动盘；20- 支撑座；21- 前轮毂；22- 转向节轴颈；23-高压油管；24- 销四对制动器16固定在支撑座上。它们成对安装在制动盘19的两侧，并用螺栓固定在轮毂上。制动盘是浮动的，可以进行轴向移动，以避免承受侧向压力。制动扭矩通过嵌入位于轮毂端面凹槽内的六个制动盘上呈放射状的凸出部传递到轮毂。每一个制动器机体1（图10.3）里有三个带运动活塞7的油缸。活塞的外缘用橡胶油封9和保护环10进行密封，此外保护罩11用以对活塞的工作面进行保护，避免灰尘颗粒的侵袭。图10.3 制动器机体:1- 制动器机体；2- 卡环；3- 弹簧挡；4- 密封环；5- 导向杆；6- 调节垫；7- 活塞；8-弹簧；9- 油封；10- 保护环；11- 保护罩；12- 摩擦衬套； 13- 弹簧座；14-轴；15- 堵I 工作液腔 B 尺寸，内衬和盘的间距控制每个缸都有间隙自动调节装置。其工作原理是利用专用的摩擦弹簧衬套12和施加在导向杆5上的力控制间隙。四对制动器中的每个制动器机体上的轴14上都安装了两个制动片。油缸通过活塞下面的供油管进行互连。受到制动作用力的轴，同时也作为制动片的导向装置。制动情况下，工作液被压到腔1，使带弹簧挡3的活塞7向右运动，将制动片推向制动盘。当解除制动时，腔1中的压力下降，在弹簧8的作用下，活塞向左运动，使间隙的数值不断变化（B = 0,34 1 mm）。在工厂装配时，制动器的间隙通过垫圈6已预先调好；在使用中，则通过换件（摩擦套12、弹簧8、活塞7）来实现。随着制动片的磨损，当活塞的行程超过尺寸时，弹簧挡克服导向杆上的摩擦套的阻力作用收至弹簧座，向右位移制动片磨损量的距离。在向回运动（解除制动）时，活塞只移动距离，摩擦套管处于右边位置，以确保制动片和制动盘之间的间隙能自动进行调节。 当更换制动片时，活塞7应回到它的起始极限位置。后轮制动装置（带牵引电动机-590）单制动盘、干摩擦液力驱动。在固定于每个牵引电动机轴承架上的支架23（图10.4），安装了两个行车制动器，在支架22安装了两个驻车制动器。行车制动器包括两个钳板，钳板通过支架20和嵌块19用长杆螺栓连接。两个油缸31固定在一个钳板上，油缸里安装了活塞29。每个油缸有一个制动盘28和制动片27之间间隙自动调节装置。 图10.4 后轮制动装置和驻车制动器 (带牵引电动机-590):1-高压管；2、18- 弯头；3、17、50、52- 钳板；4、10、14、21、25、33、54- 螺栓；5-驻车制动油缸；6、12- T形管接头； 7、32、34、41- 螺母；8-长杆 螺栓；9、20- 支架；11- 行车制动油缸；13- 牵引电动机-590； 15- 薄板；16-法兰盘；19- 嵌块；22、23- 支架；24、36、38、59、63- 密封环；26、51-护罩；27- 制动片；28- 制动盘；29、48- 活塞；30- 导向杆；31、49- 机体；35、39、62- 保护垫圈；37- 堵；40- 锁止螺栓；42- 传感器；43- 开口销；44- 解除制动螺母；45- 垫圈；46- 封盖；47、55、64- 弹簧；53- 调整垫片；56- 卡环；57- 止动环；58- 调节垫圈；60- 摩擦衬套；61- 套筒制动器的工作是专用的弹簧摩擦衬套以确定的力沿着导向杆30移动。弹簧摩擦衬套的一端顶住活塞29，另一端顶住套筒61。弹簧64安装在套筒上。通过止动环57和卡环固定在活塞里。在制动时，活塞29通过摩擦衬套沿着导向杆运动。当在解除制动时，套筒不沿着导向杆向相反方向运动，在盘和制动片之间保持1 2 mm的间隙，对应地在套筒端面和止推环57之间维持一定的间距。该间隙的调节是在油缸装配期间通过调整垫圈58进行的。制动盘28用螺栓固定在安装于牵引电动机转子轴的花键法兰上。在制动盘的两面安装有八个（一边四个）油缸。油缸的活塞在制动时向制动盘挤压制动片，使自卸车制动。制动力同时挤压起制动片导向作用的支架9。活塞的外缘用橡胶油封63和保护环62进行密封，此外保护罩26用以对活塞的工作面进行保护，避免灰尘颗粒的侵袭。后轮制动装置 (带牵引电动机-724).后轮的制动装置为盘式的，由制动盘1（图10.5）和三个制动装置构成。制动盘固定在电动机电枢轴一端的花键上，制动装置机体和驻车制动系统的制动油缸一起通过螺栓紧固在牵引电动机护板上。制动过程由安装在制动盘两侧上的带制动片的制动蹄进行控制。盘和制动蹄之间的间隙通过制动装置里专用的自动装置进行调节。当进行制动时，在压力作用下，油进入腔1中，活塞32和锥形轴31一起向下运动（按图）。滚子26在锥形轴的表面滚动，并推动导向套21运动，导向套与调节螺杆14和衬套25一起在机体23中运动。杠杆12绕轴16转动并将力通过轴20传递到对制动盘进行制动的制动蹄。在解除制动时，腔1中的压力下降，锥形轴和活塞在弹簧29的压力之下向上运动，将分离器27推到止动盘61处。杠杆12在弹簧10的控制下，向后运动至起始位置，并拉动制动蹄离开制动盘。定位销19和轴20控制弹簧18，将带制动片的制动蹄推到与制动盘平行的位置上。随着制动片的磨损，当衬套25和螺杆14的行程加大时，安装在定轴上的回复装置里的制动爪跳到调节衬套的齿盘的下一个齿上。随着制动的解除，制动器绕轴转动调节衬套，调节螺杆被拧松一定的尺寸，这样确保在片和盘之间留出一个自动调节间隙。制动片用螺栓4固定在安装座3上承受制动压力。当更换制动片时，必须部分拆下保护套11。将制动爪轴64转动180 ，使制动爪62从调节衬套25移开。顺时针转动调节衬套25，使制动片2与制动盘紧密贴合。用16 20 N/m的扭矩旋紧螺栓7，用螺母6锁死（衬块5在弹簧18的控制下，阻止轴20转动，同时在进行制动时，使制动盘1和制动片均衡的贴合）。反时针转动调节衬套25半圈，拧松定位销19，调节衬套25使制动片与制动盘1相对平行（间隙必须为1,0 1,5 mm）。通过将制动爪轴64旋转180o，使制动爪62与调节衬套25协调一致，并用螺母将制动爪的轴固定住。在原始的位置上安装保护套11。转动20 25圈，将驻车制动缸的解除制动螺杆47拧松，安装薄板46并用螺栓45固定。图 10.5 后轮制动装置和驻车制动(带牵引电动机-724):1- 制动盘；2- 制动片； 3-安装座；4、7、9、24、45-螺栓；5-衬块；6、41、48、50- 螺母；8、28- 锁止螺栓；10、18、49、51、63- 弹簧；11- 保护套；12- 杠杆；13- 支撑架；14- 调节螺杆；15- 衬套；16、20-轴；17-开口销；19- 定位销；21- 导向套；22- 堵；23- 回复装置机体；25- 调节衬套；26- 滚子；27- 分离器；29- 锥形弹簧；30- 制动器机体；31- 锥形轴；32、38- 活塞；33- 缸体；34、35、55、57- 密封环；36、58- 保护垫圈；37-导杆；39- 缸套；40- 拉紧螺杆；42- 锁止垫圈；43- 缸盖；44、46- 薄板；47- 解除制动螺杆；52- 解除制动装置衬套；53- 毡制活塞环； 54- 油封；56- 半卡环；59- 卡环；60- 止动垫圈；61- 止动盘；62- 制动爪；64-制动爪轴压力继电器（图10.6）用于在气动液压储能器的压力降到允许的范围以下时，使仪表板上的报警灯和蜂鸣器进行报警。继电器包括两个部件。一个部件连接到驻车制动回路和转向操纵系统上；另一个部件连接到行车制动系统的后回路上。在工作压力下，工作液被输送到继电器对隔膜13施加压力，并使控制杆12位于上部位置。控制杆接着驱动微型开关。微型开关断开，通过开关加到报警灯上的电压消除，报警灯被切断关闭。当压力减小，弹簧10通过垫圈11驱动控制杆，克服油压的压力并将控制杆推到下部位置上。微型开关闭合，电压通过开关加到报警灯和蜂鸣器进行报警。通过调节螺杆9，对继电器的驱动提供必须的操作压力（13+0,1MPa）。在气动液压储能器中的压力下，压力继电器的隔膜被抬起，微型开关断开，报警灯断电。压力通过安装在仪表板上的压力表的读数进行控制调节。如果压力继电器的设置与以上不符，则可以打开封盖2并借助螺杆9对继电器进行调节。图 10.6压力继电器:1- 支架；2- 封盖；3- 螺母；4- 微型开关；5、15- 螺杆；6- 垫圈；7- 机体；8- 套筒；9- 调节螺杆；10- 弹簧；11- 垫圈；12- 控制杆；13- 隔膜；14- 堵I 油路，用于连接行车制动系统的后回路；II 油路，用于连接液压转向控制系统和驻车制动回路制动泵由两部分构成，通过踏板对行车制动系统进行控制。其上面的部件对后制动装置进行控制，下面的部件对前制动装置进行控制。制动泵包括两个机体6和11（图10.7），每个机体内安装了轴筒7和16以及阀芯8和15。机体用盖20进行封盖。踏板的限位是通过所锁止装置22进行控制的。踏板限位器4对踏板的位置进行限制，使滚轮2与推杆紧密贴合并阻止推杆移动。空腔III 和 V与气动液压储能器相连，出口I 和II与通向液压油箱的回油管路相连，空腔IV 和VI与制动装置油缸相连。踏板松开时，空腔IV 和VI以及车轮制动油缸的空腔通过出油口I 和 II与通向液压油箱的回油管路相连。空腔III 和 V与气动液压储能器断开，并被阀芯15和8关闭，于是工作液就不能进入车轮制动油缸。自卸车的制动被解除。图 10.7制动泵:1- 踏板；2- 滚轮；3- 踏板弹簧；4- 限位器；5- 弹簧托盘；6- 上部机体；7、16- 轴筒；8、15- 阀芯；9、12- 针塞；10、17- 推杆；11- 下部机体；13- 活塞；14、18- 堵；19- 弹簧；20-泵盖；21- 护套；22-限位装置 I, II 出油口，用于连接通向液压油箱的回油管路； III, V 空腔，连接气动液压储能器；IV, VI 空腔，连接前后制动装置油缸对制动踏板1施加压力后，阀芯8和15向下运动（按图）并关闭通向液压油箱的回油管出口I 和 II，然后将气动液压储能器的空腔III 和V与连接车轮制动油缸的空腔进行相连。工作液体从气动液压储能器通过空腔III、IV 和V、VI被压到车轮制动油缸并对其进行驱动。施加在踏板上的力的大小决定了油缸中的工作液的压力大小。同时，液体通过阀芯8和15所在位置的轴向和放射向的管路被输送到阀芯周围的空间中，于是根据踏板的受力情况，制动泵随即相应动作。为了提高制动效果，要加大对踏板用力。施加在阀芯端面的液体压力是受施加在踏板上的压力控制的，同样，制动泵的工作也是受其控制的。制动泵通过弹簧9进行控制。活塞13中的工作液类似一个减振皮碗，缓冲阀芯的自有振动。 双重保护阀用于分开通向两个独立的回路的制动液压驱动力。在机体3（图10.8）里安装了活塞5，依靠两侧的衬套固定在中间位置。将系统分成两个回路的球阀4通过推杆2和弹簧被压向两侧。两侧的堵1将阀体封闭。工作液被输入中心管路I。在液力作用下，止回阀4打开并通过出油口II 和 III将液体导向气动液压储能器和制动泵。图 10.8双重保护阀:1- 堵；2- 推杆； 3- 机体；4- 球阀；5- 活塞I 连接液压压力管线的油路； II, III 连接气动液压储能器的出油口；IV 压力继电器的连接出油口过滤器在行车制动系统的液压驱动装置中，在双重保护阀的前面，也就是在通向液压驱动装置的出油口处，安装了过滤器。过滤器的结构和技术保养规范在“转向控制”一节中有叙述（图9.14）。在系统2中安装了气动液压储能器。充液、结构和技术保养在“转向控制”一节中有叙述。10.3液力驻车制动系统驻车制动装置（见图10.4中的B-B部件）为盘式，干摩擦并带两个弹簧动力储能器，包括一个液压驱动装置。制动盘28主要用于驻车和行车制动。驻车制动装置安装在支架22上。钳板50和52通过支撑件20和嵌板19用长杆螺栓连接。在外部的钳板上，安装了两个带活塞48和弹簧47的驻车制动油缸49。活塞用橡胶密封环和保护垫圈密封，防护罩保护其不受灰尘侵袭。在制动情况下，活塞靠弹簧的压力将制动片压向制动盘。在解除制动的情况下， 活塞下压入液压油，弹簧放松，于是在制动片和制动盘之间维持一定的间隙。当制动片有磨损，以及如果驻车制动装置被当作备用时，必须将制动片和制动盘之间的间隙调整为1,0 - 1,5 mm，使其处于解除制动的状态。制动片的磨损情况可以通过指示器42确定。在非制动情况下，指示器上的孔到封盖端46的距离必须保持在10 mm。 如果在制动情况下，指示器的位移超过了3 mm， 则要调整制动片和盘之间的间隙。内制动片和制动盘之间的间隙是通过旋转螺栓33确定的；外制动片和制动盘之间的间隙调整，是用驻车制动装置上的专用工具，在停车制动油缸里没有压力的情况下，旋转封盖46进行的。在驻车制动解除的情况下，要借助气动液压储能器，在活塞48的压力作用下对弹簧进行压缩，并把解除制动螺母44顺时针转到头。为下一步驱动液压油缸，可以逆时针拧松解除制动螺母，并用开口销将其固定住。在调节间隙之前，旋松螺母41和螺栓40；调节完毕之后，再将螺栓拧紧并用锁紧螺母固定好。在拆解压力油缸时，要用专用设备，将弹簧平稳放松到自由状态。驻车制动控制开关具有在手柄驱动力的作用下，进行驻车制动的功能。开关由机壳4（图10.9）构成，里面安装了活塞筒6和阀芯2。机壳的封闭是通过外壳15和堵1实现的。限位器10对开关手柄11的操作进行控制。为了将手柄转换到关闭位置，需要向上拉起手柄并将其向前推。腔I与气动液压储能器相连，腔III与通向液压油箱的回油管相连，腔II与驻车制动油缸的活塞腔相连。当手柄11处于“接通”()的位置时，出油口II以及驻车油缸的腔通过腔III与通向液压油箱的管路相连。气动液压储能器的腔I被阀芯2关闭，工作液不能进入驻车油缸。弹簧对驻车装置施加压力。自卸车被制动。当手柄处于“断开”()位置时，凸轮13驱动推杆8，通过弹簧6和推杆3推动阀芯2向下运动（按图）。阀芯关闭通向液压油箱的回油管的出口，然后将气动液压储能器的腔I与通向制动油缸的出油口II相连。工作液在气动液压储能器释放的压力作用下，通过腔I 和 II进入驻车制动装置的活塞缸48（图10.3）。活塞在压力作用下，运动到顶头的位置并压缩动力弹簧。驻车制动被关闭。自卸车的制动被解除。当手柄处于中间位置时，驻车油缸里的工作液的压力由阀芯2的行程确定，与手柄转动的角度成正比。此时，工作液在驻车油缸活塞的作用下开始运动，并沿着阀芯的轴向和放射向管路流进活塞腔17。在活塞恒定的压力以及弹簧的压力作用下，阀芯向上运动（按图）并与来自气动液压储能器的管路相交叉。工作液及其压力的增加在驻车油缸里被终止，活塞处于一个中间的位置。为了提高制动效果，需要加大对手柄朝开关接通方向的转动。工作液对阀芯端面所施加的压力由弹簧6的压缩变形所产生的弹力控制，形成对开关的作用效果进行控制。推杆下面工作液的作用类似减振皮碗，对阀芯的自振动进行缓冲。图10.9 驻车制动系统的控制开关:1- 堵；2- 阀芯； 3、8- 推杆； 4- 机壳；5- 托盘；6- 弹簧；7- 机盖；9- 轴；10- 限位器；11- 手柄；12- 保护罩； 13- 凸轮；14- 调节垫片；15- 外壳；16- 活塞套筒；17- 活塞；18- 弹簧I (1) 连接气动液压储能器的腔； II (2) 通向制动油缸的出油口； III (3) 通向液压油箱的回油腔 (在机壳上有管路的参数); 手柄“断开”位置; 手柄 “接通” 位置10.4气动驻车制动系统 (带牵引电动机-424)自卸车的气动驻车制动系统的原理图见图10.10。通过水分离器3、压力继电器4以及防冻保险装置5，压缩机将气体压进储气筒7和10，并通过保护阀8进入储气筒9。储气筒7和10用于向制动系统输送气体，储气筒9给以下系统进行供气：散热百叶窗控制系统、气电接触器控制系统。随着自卸车被驻车制动系统制动，开关11将气体输送到气缸腔13，制动随之产生。随着自卸车的制动解除，压缩气体通过制动开关11和快放阀12从储气筒7和10进入气缸腔13，活塞开始运动并压缩弹簧。制动装置的制动被解除。图10.10 驻车制动系统的气动原理图:1- 发动机空气滤清器；2- 压缩机；3- 水分离器；4- 压力继电器；5- 防冻保险设备；6、14- 连接传感器的接线口；7、10- 制动系统储气筒；8- 单保护阀；9- 储气筒；11- 操作开关；12- 快放阀；13- 制动气缸驻车制动系统的制动缸安装在后轮的行车制动系统的制动装置上（图10.5）。当自卸车通过驻车制动系统进行制动时，气体进入制动缸的活塞下面的腔。缸里的弹簧的压力通过导杆37传递到活塞32，活塞32驱动行车制动系统的制动装置。在气动装置出现故障时，为了解除驻车制动装置的制动，需要卸掉薄板46，并顺时针转动制动缸的解除制动螺杆47，将弹簧压缩至极限。为了随后使气动缸起作用，逆时针转动螺杆20 25圈，并用防松片进行固定。控制开关（图10.11）用于驻车制动系统和辅助制动系统的制动装置的操作。压缩气体从储气筒输送到出口V。弹簧6和7作用控制杆16，使其处于低位，阀22被弹簧2压向控制杆底座。气体通过随动活塞23上的孔进入腔IV，并通过活塞23和底座21之间的空隙进入腔III，然后通向与快放阀相连的出口I。图10.11 控制开关: 解除制动的系统开关位置; 制动时系统的开关位置;1, 10 卡环; 2, 6, 12 弹簧; 3 机壳; 4, 24 密封环; 5 减压弹簧; 7 托套; 8 环; 9 导向套; 11 销; 13 盖; 14 手柄; 15 导向帽; 16 控制杆; 17 滚子轴; 18 限位; 19 滚子; 20 止动器; 21 底座; 22 阀; 23 随动活塞;I, II, V 出口; III, IV 腔随着手柄14的转动，导向帽15提起控制杆16。底座21与阀2分离。阀在弹簧的压力下上升，直到与随动活塞23的底座相接，于是将从出口III 到出口 I的气体通道关闭。气体通过出口I、孔22以及出口II从系统排向大气，直到腔IV中的气压超过平衡弹簧5的平衡压力以及腔III里活塞23上方的气体压力。克服了弹簧5的压力后，活塞与阀一起上升直到阀23与控制杆的底座21相接，于是排气终止。开关的止动器20有一个接触面，确保手柄自动返回前面的位置 。只有到最后端的位置，限位才能进入止动器里一个特殊的孔并将手柄固定住。由于与托套7相平衡的活塞23以及阀22不能达到控制杆的底座，所以出口I与大气相通。为了解除制动系统的制动作用，需要提起手柄。限位脱离止动器上的孔后，手柄自动返回到前面的位置。快放阀（图10.12）的作用是对压缩气体通过进口和出口的速度进行加速，从而降低盘式制动装置的启动时间。在初始位置时（自卸车没有制动），压缩气体从储气筒输送到出口II， 出口III通过阀体8上的孔和阀1与大气相连。当扳动操作开关手柄时，压缩气体从操作开关进入出口I。活塞11向下移动，其底部将阀9关闭并将出口III与大气断开。随着活塞进一步向下移动，阀体8 和阀14与活塞一起向下运动。阀14打开并将出口 II 和 III连接起来，压缩气体从储气筒进入气缸。当施加到活塞上的气体压力与上部的压力相等时，在弹簧15的压力作用下，活塞11和阀体8一起向上移动，阀14被关闭。气体从出口 II 到出口 III的传输停止。确保快放阀发挥其应有的作用。当解除制动时，气体从出口I通过操作开关排到大气中，在底部压力的作用下，阀体8向上运动。所有的阀门部件返回到起始的位置：底部阀14关闭并切断出口 II 和 III之间的通道；上部的阀9打开，制动缸的气体通过出口III 和阀 I排放到大气中。图 10.