防爆胶轮车原理与构造 共42页

防爆胶轮车全液压制动系统的设计研究摘要：根据煤矿井下的使用工况和特点，结合防爆胶轮车全液压制动系统的性能特点和工作原理，研究了制动系统的计算及匹配设计，使用理论计算和试验验证相结合的方法证明了该系统的安全性和可靠性，完全满足防爆胶轮车在井下使用的特殊要求，成为车辆安全行驶的重要保障。

关键词：全液压制动系统；封闭湿式多盘制动器；设计；前言随着无轨辅助运输在煤矿井下应用的范围和使用数量日趋扩大，防爆胶轮车的安全问题成为设计工作的重中之重。

针对煤矿井下使用环境的特殊性，要求防爆胶轮车制动系统必须安全、可靠并具有防爆性。

全液压制动系统配备封闭式湿式多盘制动器的成功应用，成为防爆胶轮车在煤矿全面推广的有力保证。

一、防爆胶轮车全液压制动系统组成及工作原理1.全液压制动系统包括动力源、传动装置、控制元件和制动执行元件四部分。

动力源即供能装置，可通过液压泵、充液阀向蓄能器供油积蓄能量;制动踏板控制的压力油通过传动装置传递给制动执行元件;控制元部件可实现踩踏板控制信号与阀制动信号的转换;制动执行元件即制动器，将传动装置传来的动力转换成实施制动的摩擦力矩。

全液压制动系统分为工作制动、紧急制动及驻车制动3部分功能。

系统结构及工作原理如图1所示。

2.从图1中可以看出，启动发动机把动力源传递至油泵，油泵输出的压力油通过充液阀传递蓄能器，蓄能器积蓄能量达到规定值后，压力油便直接从充液阀回到油箱;若3个蓄能器有任一个油压低于规定值，通过充液阀重新充液，直至此蓄能器内的压力达到规定值。

防爆胶轮车在设计时一般前后制动各有1套制动回路，每套回路均配备独立、互不干扰的蓄能器。

司机踩下制动踏板时，2个蓄能器的高压油分别通过制动阀进入前、后制动器，对车轮实施制动。

松开脚踏板制动器内的高压油便流回油箱，制动解除。

防爆胶轮车可通过手动换向阀换向实施驻车制动。

驻车制动形式为弹簧制动液压释放∶实施驻车制动时手动换向阀换向，驻车制动器内的高压油流回油箱，制动器在弹簧力的作用下对车辆实施制动作用。

ZL30EFB轮胎式防爆装载机结构特点及工作原理针对市场需求大量井下装运机械的现状，设计开发出一款用于煤矿井下巷道掘进、平整道路、清理路面以及物料铲装、运送等辅助作业的ZL30EFB型轮胎式防爆装载机。

该机外形美观，结构合理，性能先进，可靠耐用，操作轻便。

结构特点及工作原理组成ZL30EFB型轮胎式防爆装载机的结构形式及外形尺寸如图1所示，该机主要由工作装置、车架总成、动力系统、传动系统、工作装置液压系统、转向及驾驶室顶棚升降液压系统、制动系统、电气系统、驾驶室及覆盖件等部分组成。

车架及工作装置ZL30EFB型轮胎式防爆装载机是在我公司931A型轮胎式装载机的基础上，针对井下工况特点而设计的专用机型。

前后车架采用前短后长的铰接式布置，纵向稳定性好，掘起力大，转弯半径小，机动灵活，便于井下场地作业，既可满足井下巷道低位卸载，又兼顾了井上高位卸载的要求，最大卸载高度达2950mm，可满足不同胶轮车的装车要求。

动力系统煤矿井下使用的柴油机需防爆。

ZL30EFB型轮胎式防爆装载机选用国产普通工程柴油机，经防爆改造后成为符合煤矿井下安全要求的防爆柴油机。

国产防爆柴油机与进口产品相比，具有价格低、性价比高、供货及时的优势，启动方式为电启动。

本机动力系统由防爆柴油机、废气处理系统、进气系统和散热器等组成，其结构组成如图2所示。

传动系统采用液力机械传动，充分利用柴油机的功率，增大转矩，使整机具有较大的牵引力，同时还能适应外界阻力变化而自动无级变速，在充分提高柴油机使用效率的同时延长传动部件和柴油机的使用寿命。

该系统如图3所示，主要由变矩器、变速器、传动轴、驱动桥等组成。

工作装置、转向及驾驶室顶棚升降液压系统工作装置采用先导液压操纵，整机操纵轻便灵活，动作平稳可靠。

工作装置液压系统主要由双联泵、多路阀、先导阀、转斗液压缸、动臂液压缸、油箱及滤油器组成（见图4左侧部分）。

对于液压系统附件方面的设计，采用高精度、大流量回油滤芯，以提高系统油液清洁度。

矿用防爆无轨胶轮车的配置分析鉴于煤矿井下作业的高危险性、作业空间受限性，煤矿行业也在逐渐利用新技术、新工艺来改善自身的生产及运输效率。

目前，我国的防爆无轨胶轮车已取得了突出进展防爆无轨胶轮车的配置同汽车的配置原理一样。

一些高科技的配置是为了确保人力所不及造成的危害。

同样是汽车，人们更加青睐于那些拥有高配性能的汽车，因为利用高配的技术，能够大大减轻人为原因导致的误判，有利于实践效率的提升，也有利于减少不必要的失误。

针对防爆无轨电车，其配置分析主要是制动系统、电气系统、倒车影像的配置上。

1 制动系统配置分析井下作业巷道环境复杂，多存在一定的坡度。

在这样的环境下，无轨胶轮车就需要具备良好的制动系统。

目前，井下防爆无轨胶轮车的制动系统主要有两种，分别为干式制动器和湿式制动器。

干式制动器又分为鼓式和钳盘式。

鼓式制动器是通过气压及液压的方式推动无轨胶车整个气缸或液缸的运动。

在组成上，它主要由制动蹄及制动鼓组成。

限于动力及结构的有限性，其只适用于2吨及以下的轻型车辆运输，结构及构造的简单也使得其维护保养简单。

钳式制动器的旋转原件则是以端面工作的金属圆盘。

在正常的使用中，鼓式及钳盘式制动器只用于停车制动。

湿式制动器主要为给压制动器、失压制动器、综合制动器三种。

这类制动器在涵盖了干式制动器全部优势的基础上，结构相较于干式制动器来说更复杂，性能稳定，安全性能也较高。

因其所具有的诸多优点，在未来的井下防爆无轨胶轮车的应用中将越来越广泛。

2 电气系统配置分析电气系统配置本身具有较强的专业性及复杂性。

无轨电车的电气系统配置包含了信号的采集与传输(信号采集子系统)；车辆运行、评估及判断（控制子系统）；数据的加工、处理及显示（数据显示子系统）。

这些系统配置相互间有效结合，保证了整个电气系统运行的正常。

在这一系列的子系统中，信号采集子系统主要是通过将电流及电压转换成数字信号，方便操作人员直观进行读取。

通过各个传感器，无轨胶车运行过程中的各个电流及电压被接收，进而以信号的形式传输到整个AD转换器中，再通过程序间的换算实现数字信号的转变。

胶轮车防爆标准(2)防爆胶轮车晋煤集团煤矿井下无轨胶轮车防爆标准根据《煤矿安全规程》（2012版）、《矿用防爆柴油机通用技术条件》（MT990-2006）、《煤矿用防盗柴油机无轨胶轮车安全使用规范》（AQ1064-2008）、《矿用防爆柴油机无轨胶轮车通用技术条件》（MT/T989-2006）、《爆炸性环境用电气设备》（GB 3836-2010）等国家、行业相关规定，特制订《晋煤集团煤矿井下无轨胶轮车防爆标准》，请遵照执行。

一、基本要求1、督促无轨胶轮车整体结构及性能要求应符合MT/T 989的有关防爆要求，并取得矿用产品安全标志。

2、利皮扬卡无轨胶轮车所用防爆柴油机应符合MT990的有关防爆要求，并取得矿用产品安全标志。

3、无轨胶轮车所用电气部件，应符合GB3836-2010的有关防爆要求，并取得矿用产品安全标志。

4、无轨胶轮车连接电气部件的缆线除应符合《煤矿用阻燃电缆》（MT 818.1、MT818.9、MT818.1４）的有关规定外，同时具有耐油性，并应可靠地固定和保护；电缆的安装应在出现机械输电震动（如摩擦、卡磨）时绝缘体不脱落，不显露出来弯折过度而导致阴极内部的导体不导电。

5、无轨胶轮车所用照明、信号、控制装电工臵等电气部件及电缆连接工艺应符合《晋煤集团矿用电气防爆检查暂行规定》的有关防爆要求。

二、防爆柴油机1、隔爆接合面尺寸应符合以下要求，否则为失爆：a) 防爆柴油机在缸盖与机体之间隔爆接合面的有效宽度不小于9mm，平面度不大于0.15mm 。

b) 进排气系统各部件之间的隔爆接合面（阻火器除外），进排气系统与缸盖的隔爆接合面有效宽度不小于13mm 。

c) 隔爆接合面的边沿到螺栓孔的边沿有效宽度不小于9mm 。

d) 隔爆接合面中含有冷却水中同道通孔的石底庄爆面，由接合面内部到水道通孔边沿的有效宽度应不小于5mm 。

e) 利用杆套间隙做为隔爆面的，杆套间隙应不大于0.2mm ，轴向长度须不小于25mm 。