轮式装载机几种制动系统的分析

装载机的结构原理装载机的结构原理-制动系统目前国产ZL50型机主导产品的制动系统多数为带紧急制动的制动系统，柳工第二代产品ZL50C的制动系统为这种系统的典型代表。

图13为柳工ZL50C型机制系统结构示意图。

该系统具有行车制动、停车制动及国际流的紧急制动系统。

停车制动与紧急制动共用，因紧急制动具有4种功能：（1）停车制动；（2）起步时保护制动作用。

气压未达到允许起步气压时，停车制动起作用，且挂下不挡；（3）行车时气路发生故障起安全保护制动作用。

当制动系统气路出了故障。

降到允许行车气压时，紧急制动会自动刹车，同时变速器会自动挂空挡；（4）紧钯制动。

当行车制动出了故障时可选用该系统实施紧急制动，而代替行车制动起作用。

这也是紧急制动名称的由来。

因此，具有紧急制动系统的柳工ZL50C型机制动安全可靠性是最好。

成工目前的ZL50B型机、徐装的ZL50E型机都采用了这样的制动系统。

稍有不同的是成工与徐装的在空气罐与紧急和停车制动阀之间加有快放阀。

柳工以前的ZL50型机制动系统中也有快放阀，实践证明无必要，柳工将该阀取消了。

还有一点不同的是成工的行车制动是双踏板，柳工及徐装的均为单踏板。

另外徐装的紧急和停车制动控制阀为电磁阀，柳工与成工的均为气阀。

如图14所示，目前还有部位产品的制动系统为双管路行车制动。

该系统与图13所示的系统相比，其行车制动部分从空气罐开始多了一路，结构元件组成基本上差不多。

该系统没有紧急制动部分，但有手柄带软轴直接操纵停车制动器的停车制动。

这种制动系统比普通的不带紧急制动的单管路制动系统制动可靠性、安全性要高，但比带紧急制动的制动系统差一些。

因此，今后带紧急制动的制动系统应用会更加广泛。

目前，山工的ZL500D型机、常林的ZLM50E型机都是用的这种系统。

山工的双管路制动阀为双腔并联式，常林的为双腔串联式。

另外，山工的在图中的序号10不是批三通接头。

而是采用的双回路保险阀，这样的双管路体现得更充分。

第一种气推油的制动形式，目前应用最广，也是广大用户十分熟悉的系统样式。

其主要特点是发动机自带打气泵为制动系统提供气源，由于气体压力不能达到制动的压力要求，所以采用加力器来实现增压，通过脚制动阀来控制制动，其主要优点是便于维护，当进行维修时，由于该系统在加力器之前是气体介质，维护时不会弄得到处是油，比较环保。

另外该系统技术比较成熟，成本比较低，容易被国内用户所接受。

但是，由于该制动系统采用气、液两种介质，需要两套管路，装载机排气时，噪声比较大，还有就是容易产生气阻，导致制动失灵，容易造成危险，需要单独加制动液，所以在国内的装载机上，基本在6吨以下的装载机上使用该系统，大吨位的装载机由于需要的制动压力较高，这是气推油制动系统所不能满足的。

随着卡特等知名厂商对制动系统的更新换代，另一种制动形式应运而生，就是全液压制动系统。

其主要有脚制动阀、充液阀、蓄能器等液压元件组成，下面将就全液压制动系统的构成及工作原理给广大用户做一个简单的分析和介绍，以便大家比较并选择。

双回路全液压制动的原理图双回路的脚制动阀上图中红色圆圈部分为双回路的脚制动阀，这种脚制动阀有两个相对独立的输出口，能够在制动系统的一回路出现问题时，另一回路可以继续正常工作。

双回路的脚制动阀上图中1口接制动泵出口，也就是制动阀的进口；2口接前桥制动；3口接后桥制动；4口接制动阀回油。

充液阀上图中管路连接的元件就是充液阀，这个阀的作用是根据实际的需要从回路中为蓄能器充液。

并且这个充液过程是在预先设定的充液速度下完成的，在预先设定的压力范围内是相对恒定的。

蓄能器充液进行过程蓄能器充液进行过程：充液阀的两个阀芯工作在上图中红色圆圈的位置，从制动泵出来的油液通过充液阀的充液阀芯进入到蓄能器，给蓄能器充液，此时由于蓄能器内部压力比较低，所以两个阀芯才工作在此位置。

蓄能器充液完成过程蓄能器充液完成过程：当蓄能器内部的压力达到设定压力，充液阀的两个阀芯工作在上图中红色圆圈的位置，表明充液完成。

装载机制动系统及故障处理轮式装载机铲装作业时往复运动的频繁性决定了制动的频繁性，轮式装载机制动性能的好坏，直接影响到整机的工作效率，同时也关系到人身和财产的安全，所以正确了解装载机制动系统的结构和原理，对使用和维护装载机都是十分必要的。

今天带领您了解一下装载机的制动系统，希望本文能对你更好的了解装载机有所帮助。

一、装载机制动系统：装载机是在道路调节和交通条件都很复杂的环境下运行的。

为了确保安全，装载机在遇到会车、路面不平及转弯等情况下，应降低行驶速度；在遇到障碍物、行人及其他危险情况时，应在尽可能短的距离内降速或者停车。

这时，就需要装载机具备制动系统。

装载机的制动系统一般有两种装置，行车制动装置和驻车制动装置：①、行车制动装置：在装载机行驶过程中使用的制动装置，它能使行驶过程中的装载机减速或者停车；②、驻车制动装置：在装载机停车之后使用的制动装置，它能防止装载机在停车后不会“溜车”。

二、行车制动装置的几种分类1，鼓式制动系统：制动系统不工作时，回位弹簧使制动鼓的内圆柱面与制动蹄之间留有一定的空隙。

车轮及制动鼓可以自由转动。

当制动系统工作时，驾驶员踏下制动踏板，通过推杆推动主缸活塞后移，主缸将产生高压油液，经油管流到轮缸中，推动活塞外移而使制动蹄绕各自的支撑销转动，蹄片上的两个刹车片紧压在制动鼓的内圆柱面上，实现制动。

2、气顶油盘式制动系统：国内轮式装载机大多采用气顶油钳盘式制动系统，经过多年的改进和发展，大致有以下几种：①、停车制动和行车制动单独分开的制动系统。

停车制动是靠操纵手柄拉动变速箱输出轴制动鼓来实现的。

行车制动过程如下：由柴油机上的空气压缩机产生的气体经多功能卸荷阀分离出气体中油水后，进入储气缸，当需要制动时，踩下气制动阀，储气缸中的压缩空气进入前后驱动桥加力泵，推动加力泵活塞和制动总泵活塞，使总泵内的刹车油形成高压油进入前后桥制动器，推动活塞及摩擦片实现制动。

②、具有停车制动和紧急制动“二合一”功能的双踏板制动系统。

轮式装载机总体设计及制动系统设计
轮式装载机是一种用于装载、卸载和运输土、石料等物料的工程机械设备。

它含有一个前置式铲斗，驾驶员座椅和驾驶室，以及四个轮子用于移动。

下面是轮式装载机总体设计和制动系统设计的一些基本知识。

轮式装载机总体设计主要包括以下几个方面：
1. 整体结构设计：包括铲斗、车身、底盘、驾驶室等组成部分的设计，要保证重心低平稳，同时各部件之间的耦合良好，使结构刚性和稳定性达到最佳水平。

2. 动力系统设计：通过合理选择发动机和传动系统来实现最佳的动力性能和燃油经济性。

3. 液压系统设计：液压系统是轮式装载机的主要动力系统，通过设计合理的泵和阀来实现最佳的液压效率和性能。

4. 电气系统设计：电气系统包括所有电子元件和电线组件，通过设计合理的控制模块实现各种功能控制。

制动系统设计是重要的安全问题，必须严格按照相关要求进行设计，主要包括以下几个方面：
1. 制动器类型的选择：根据轮式装载机的使用场合和工作性质来选择最合适的制动器类型，目前轮式装载机普遍采用湿式多片制动器。

2. 制动器的设定：根据轮式装载机的质量和制动性能来计算制动器的承受能力和设置合适的制动器数量，保证制动效果可靠。

3. 制动管道和制动油：提供运转一段时间的制动和驱动控制，制动管道和制动油应该是适当的大小和容量。

4. 制动控制系统的设计：配备高质量的制动控制组件和设备来监控制动作用，保证制动系统在必要时能够快速反应并发生作用，确保安全性。

ZL50E轮式装载机制动系统设计论述ZL50E轮式装载机制动系统主要包含了液压脚刹、液压手刹、液压行车刹车以及停车驻车制动器等几个部分。

其中，液压脚刹是最常用的制动系统，它通过脚踏板控制刹车阀，推动刹车机构工作，达到制动效果。

液压手刹是用于停车时的制动装置，通过手动操作拉动手刹操纵杆，使刹车压力增大，制动力增大，达到停车、驻车的目的。

而液压行车刹车则是用于驾驶员控制机动行车阻力，确保行车过程中的安全性。

停车驻车制动器则是在车辆停放时起到防止车辆滑移、滚动的作用。

在具体的设计过程中，需要考虑到制动器的类型和布置。

一般来说，液压脚刹和液压手刹采用盘式制动器的设计，并采用液压动力传递制动力的方式，从而使制动力更加稳定。

液压行车刹车则采用齿轮齿条传动的方式，通过行车操纵杆控制刹车片的移动，实现刹车的效果。

停车驻车制动器则采用牙轮与齿条的配合，通过拉动制动杆实现制动。

ZL50C轮式装载机制动系统设计【摘要】介绍ZL50C轮式装载机制动系统的工作原理，分析了钳盘式制动器的制动力矩与整机制动所需制动力矩和由地面附着条件所决定的制动力矩之间的关系，确定了在最佳制动工况下选择制动系统参数和结构的方法,本文着重叙述了行车制动系统的设计。

【关键词】装载机；制动系统；设计1.ZL50C轮式装载机制动系统工作原理制动系统是装载机的一个重要组成部分，它不仅关系到行车作业的安全性，而且，良好可靠的制动系统，可以使装载机具有较高的平均行驶速度，提高其运输效率。

装载机的制动系统，通常包括以下三个部分：双管路行车制动系统，停车制动和紧急制动。

每个部分主要由制动器和制动驱动机构两大部分组成。

本文所论述的是行车制动系统设计，即脚制动系统设计。

本机采用双管路安全制动系统，钳盘式制动器实现四轮制动，主制动器（停车制动）采用双蹄内涨式气动操纵。

系统包括气泵，储气罐制动阀及加力器，制动器以气推油方式制动。

1、发动机2、空压机3、油水分离器4、单向阀5、储气筒6、调压阀7后桥钳盘制动器8、后桥加力器9、脚制动阀10、前桥加力器11、选择筒12、双向换通阀13、变速箱切断阀14、前桥钳盘制动器15、气压表图1 ZL50C轮式装载机制动系统工作原理图该系统的原理是发动机驱动空压机，压缩空气从空压机2进入油水分离器3，空气中的水分及部分杂质被油水分离器的过滤网滤出去后，压缩空气经单向阀4进入储气筒5，而且压缩空气经调压阀6调整后，保持系统压力为0.68Mpa～0.7MPa,踩下脚制动阀9时，储气筒中的空气分两路分别进入前后驱动桥的制动钳14和7推动活塞、摩擦片，压向制动盘，当放开制动踏板时，加力器中的压缩气体从制动阀处排入大气，制动状态解除。

而ZL50C手制动是手控气制动，当弹簧气缸处于进气状态时，手制动器处于解除制动状态，当手制动阀向上拉时，弹簧气缸中的空气从手制动阀处排入大气，此时，气罐中的活塞杆在弹簧力的作用下带动手动制动器手柄向上运动，使制动器处于制动状态，实现无气制动，提高了驾驶安全性；同时空气通过手动制动阀进入双向换通阀，再进入变速操纵阀的切断阀，切断变速器的动力。

轮式装载机几种制动系统赵海滨轮胎式装载机制动性能的好坏,直接影响整机的工作效率, 同时也关系到人身和机器的安全。

装载机制动系统的结构和工作原理,对维修和使用都是十分必要的。

目前国内装载机制动系统有气顶油钳盘式制动和全液压湿式制动系统。

一、气顶油钳盘式制动系统:国内轮式装载机大多采用气顶油钳盘式制动系统,经过多年来的改进和发展,大致形成以下三种系统。

1.停车制动和行车制动单独分开的制动系统:停车制动是靠操纵手刹软轴拉动变速器输出轴上的制动鼓来实现的,由发动机带动空压机排出的压缩空气经卸荷阀滤水调压后进入储气筒,调压后压力值约为0.68～0.7MPa,仪表盘上气压表可显示气压,从储气筒出来的气体通过气制动总阀的进气口进入制动腔。

制动时,踩下制动踏板,由气制动总阀出来的两路气体分别与前后加力器连通,加力器排出高压制动液通过管路充入钳盘制动器的分泵,推动活塞将摩擦片与制动盘压紧实施制动；同时,在通往前加力器的压缩空气中分出一路通往变速器切断阀,使变速器脱挡,切断动力。

该制动系统结构简单,成本低,制动性能较好,因此在国内较多老机型上使用。

但是由于该系统为单管路系统,当系统某一管路出现问题时就会影响整车制动,安全可靠性不高。

2.安全可靠的双管路制动系统双管路气顶油钳盘式制动系统是在单管路制动系统的基础上改进的一种更安全可靠的制动系统。

该制动系统除了有单管路制动系统的功能外,主要增加了以下几种功能:（1）在系统中使用了双回路保险阀和双腔制动总阀,因此整个系统由两套彼此独立的制动系统组成,如果一套系统失灵,另一系统仍有50%的制动能力。

（2）增加了辅助制动功能。

辅助制动是一条备用管路,一旦脚制动阀失灵,可用手操纵实施制动。

当打开分离开关时,由储气筒来的压缩空气，经快放阀分别进入两个双向换通阀后一路通前加力器,一路通后加力器,从而实现制动。

该系统安全系数得到很大提高,在国内轮胎式装载机上普遍使用,某些带牵引功能的装载机上也经常使用此制动系统。

ZL50F轮式装载机全液压制动系统概述摘要：介绍了全液压制动系统的组成，工作原理，故障诊断及排除以及未来发展方向。

关键词：组成；工作原理；故障排除；发展方向1. 组成：1.1.动力装置：制动泵。

1.2.动力源：液压油。

1.3.储能装置：蓄能器。

1.4.控制装置：充液阀和制动阀。

1.5.执行装置：多片湿式制动器。

2. 工作原理：2.1.系统设计计算：2.1.1.根据前后桥的载荷分配、取附着系数最低，计算出制动器处最大传动扭矩，确定系统的最大工作压力。

2.1.2.按制动器的相关参数以及制动系统强制性标准的相关要求计算制动器所需流量，根据流量和系统的最大压力确定液压制动阀参数，充液阀参数，蓄能器的容量，以及泵的排量。

2.1.3.为了保证安全，制动系统应设计低压报警系统以及压力监视和诊断系统。

原理设计：1溢流阀2充液阀3蓄能器4液压制动阀5制动灯开关6低压报警开关装载机全液压制动系统原理图充液阀与齿轮泵直接连接，经节流口以设定流量向蓄能器充液，其余流量经O口流至其它系统。

当充液压力达到充液阀设定的压力值时，充液阀切换位置，压力补偿器换位，充液压力切断，充液过程完成，全部流量流向O口至其它系统。

制动时，反复操作制动阀芯（踩下制动踏板），蓄能器中的压力油液被消耗，当任一蓄能器压力比切断压力设定值低时，充液阀翻转，压力补偿器换位，充液压力恢复，经定差节流口以设定流量向蓄能器充液，其余流量经O口流至其它系统。

如此循环往复，完成整个充液——制动——再充液的循环过程。

充液阀之所以能够在不同的压力下来回翻转，是因为充液阀阀杆两端受控制油液的作用面积不同而形成的。

3. 故障诊断及排除3.1.制动系统报警。

请检查充液阀至齿轮泵间管路是否畅通，齿轮泵压力是否达到充液阀开启压力，如果都正常，应该是充液阀故障，请更换充液阀。

3.2.制动距离长，时而出现刹车不灵现象。

请用专用工具检查蓄能器的充氮压力，以及测试容量是否与制动系统匹配。

Equipment technology装备技术163 关于轮式装载机制动系统的维修探讨罗秦恩（四川路桥桥梁工程有限责任公司610000）中图分类号：K928 文献标识码：A 文章编号1007-6344（2019）02-0163-01摘要：轮式装载机制动系统性非常强，对其作业的安全性作用极大。

所以，本文简述了轮式装载机制动系统功用、型式及工作原理，最后对行车制动不足，制动距离长的故障维修方式进行了探讨，以供参考。

关键词：轮式装载机；制动系统；维修现阶段，轮式装载机制动系统可以划分成气液制动与全液压制动两种系统。

在这之中，气液制动系统结构尤为简单，并且成本较低，在我国装载机中使用甚广。

而全液压制动系统多使用在吨位较大与配置高的装载机中，通常运用在出口机型。

在运用装载机的时候，因为工作环境比较恶劣，并且制动频率很高，尤其是气液系统自身存在一些不足，故障问题始终处在高水平中。

所以对轮式装载机制动系统维修进行研究与分析是很有必要的。

1 轮式装载机制动系统功用及型式我们知道，轮式装载机制动系统功用就是让行驶过程中的设备将速度减小且停车，或者让已经停车的设备可以更加安全的停靠。

轮式装载机制动系统有两种型式。

1.行车制动使用在经常性的常规行驶中的速度控制与停车，同时也被称为脚制动，作用就是减速与停车，行车制动乃主制动系。

制动器通常安装于车轮内，车轮内部或者主减速器和轮边减速器之间、轮式装载机行车制动器通常为盘式与蹄式，在过去经常采用的结构就是蹄式结构制动器，因为装载机工作环境非常恶劣，该结构外形尺寸较大、不易于密封、沾水与泥以后制动性能与效率下降，伴随气推液与全液压制动系统的广泛运用，还有制造技术的不断发展，维护成本减少。

现如今，轮式装载机行车制动器，大多使用性能稳定且可靠的干式钳盘制动器，尤其是干式钳盘结构行车制动器使用甚广。

行车制动器驱动机大部分使用气压式驱动机构与气推液驱动机构等差异化的驱动结构方案，相对气压式驱动机构内气压损失率比较大、全液压驱动机构内元件的高制造与维修费用，因为气液制动驱动机构可以得到很大的制动力，且制动技术越趋成熟，成本低，因此在中国大部分装载机均使用了该种制动驱动机构。

装载机主要部件特点装载机主要部件特点为保证整机性能的先进性和可靠性，各主要部件在设计中采用了许多先进的设计方法与先进的系统配置。

1. 全液压制动系统免维护的全液压制动系统是轮式装载机制动系统的发展方向，其系统本身相对于老式的气油系统的可靠性得到了极大的增强，同时增强了整机的行车安全性。

为保证制动系统可靠性，采用全液压行车、停车制动器，并配备有低压报警、紧急制动功能，系统主要零件采用了进口件。

不需要单独设置制动油泵，不需专用的制动液，元件更少，结构更简单、紧凑，体积小、重量轻，响应快、可靠性高，维护更容易。

功能方面，实现了行车制动、停车制动、紧急制动。

行车制动为安全性很高的双管路系统，实施行车制动时也能切断动力，仪表盘上设有选择开关，使这一功能成为可选，以适应不同的要求。

停车制动为弹簧制动油压释放式，采用电磁阀控制，断电制动。

因此，只要关闭发动机，即使不操作停车制动手柄，钳盘式的停车制动器也会自动闭合，操作更省心、更安全。

只要停车制动器闭合，变速箱的低档位动力将被切断，自动保护车辆。

紧急制动系统能在系统能量储备严重不足时自动响应，实施紧急制动的同时切断动力。

并且，其自动响应的压力可调。

具备完善的报警功能，包括低压报警、停车制动报警、紧急制动报警。

2. 驱动桥驱动桥作为轮式工程机械传动系统主要元件之一，其技术水平高低对整机影响较大。

成工产品ZL50系列驱动桥为整体结构，带防落料的.保护罩的双钳制动，可靠性、维护性好。

ZL30系列驱动桥为分段式，双对零度伞齿主减速器，受力分散、体积小，车体通过性好。

两者均为双级轮边减速，半轴受力小，驱动力大，技术水平国内很高。

但外露钳盘干式制动在泥环境下工作，制动安全性能将较大地降低。

为确保整机的可靠性，又开发采用了湿式制动结构，散热条件好，制动容量大，能胜任连续重载制动的极端条件。

不仅可靠性维修性得到了加强，而且保证了整机在任何环境下的制动安全性，更增强了整机的环境适应能力。

轮式装载机工作原理简明分析轮式装载机整机主要有动力系统、传动系统、工作装置、工作液压系统、转向液压系统、车架、操作系统、制动系统、电气系统、驾驶室、覆盖件、空调系统等构成。

下面对前五个系统工作原理进行详细的介绍。

一、动力系统装载机的动力系统由动力源柴油机以及保证柴油机正常运转的附属系统组成，主要包括柴油机、燃油箱、油门操纵总成、冷却系统、燃油管路等。

柴油机通过双变驱动传动系统完成正常的行走功能；通过驱动工作液压系统带动工作装置完成铲运、提升、翻斗等工作动作；通过驱动转向液压系统，偏转车架，完成转向动作。

二、传动系统传动系统由变矩器、变速箱、传动轴、前、后驱动桥和车轮等组成。

通过传动系统自动调节输出的扭矩和转速，装载机就可以根据道路状况和阻力大小自动变更速度和牵力，以适应不断变化的各种工况。

挂档后，从起步到该档的最大速度之间可以自动无级变速，起步平稳，加速性能好。

遇有坡度或突然的道路障碍，无须换档而能够自动减速增大牵引力并以任意小的速度行驶，越过障碍。

外阻力减小后，又能很快地自动增速以提高作业率。

当铲削物料时，能以较大的速度切入料堆并随着阻力增大而自动减速提高轮边牵引力以保证切入。

转向先导泵先导泵工作泵图1 传动系统简图发动机输出的动力经过液力变矩器传递给变速箱，经过变速箱的变速将特定转速通过传动轴驱动前后桥和车轮转动达到以一定速度行走的功能。

三、工作装置装载机的工作装置由铲斗、动臂、摇臂、拉杆四大部件组成。

动臂为单板结构，后端支承于前车架上，前端连着铲斗，中部与动臂油缸连接。

当动臂油缸伸缩时，使动臂绕其后端销轴转动，实现铲斗提升或下降。

摇臂为单摇臂机构，中部与动臂连接，当转斗油缸伸缩时，使摇臂绕其中间支承点转动，并通过拉杆使铲斗上转或下翻。

四、工作液压系统工作装置液压系统的基本组成及工作原理见图2及图3。

图2 工作装置液压系统的基本组成图3 工作装置液压系统原理图装载机工作液压系统主要由工作泵、分配阀（分配阀由安全阀、转斗滑阀、转斗大腔双作用安全阀、转斗小腔安全阀、动臂滑阀等集成）、转斗油缸、动臂油缸、油箱等组成。

轮式装载机制动系统原理和常见故障分析
柳威;王一;赵清晴
【期刊名称】《设备管理与维修》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】制动系统是轮式装载机的安全保障系统,在装载机作业过程中发挥着重要作用。

本文以常见的两种装载机制动形式为研究对象,对其系统组成和工作原理进行分析,并结合日常实际工作对常见故障进行总结,以供相关工作人员参考。

【总页数】4页(P91-94)
【作者】柳威;王一;赵清晴
【作者单位】烟台港集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH243
【相关文献】
1.轮式装载机制动系统结构原理及故障分析
2.轮式装载机制动系统故障分析及改进
3.轮式装载机制动系统与故障分析
4.装载机全液压制动系统的常见故障分析与排除
5.ZL60F轮式装载机制动系统常见故障分析与排除
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