轮式装载机几种制动系统
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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。
3.停车和行车“二合一”制动系统
国内新开发的较高档次的装载机大多选用与此系统相同或
相似的制动系统。该系统的行车制动过程和1中的制动系统基本
相同,同时又具有以下功能:
(1)停车制动是靠操纵手控制动阀控制制动气缸来完成的,
操纵简便、省力。
(2)该系统设有两个制动阀,在正常情况下可实现行车制动,
其中之一可切断动力;当遇到紧急情况时,可加强制动效果。
(3)具有切断动力、低气压自动作用及低压启动保护功能。
当制动气压低于0.4MPa的安全气压时,气体的压力不足以克服切
断制动气缸的弹簧力,变速器的输出动力处于切断状态,同时变
速器的输出制动鼓制动,使装载机无法起步;当在行车过程中出
现漏气时,系统压力低于安全气压,手控制动阀会自动弹起,切断
气源,停车制动气缸断气刹车。
(4)当行车制动系统失效时,拉起手控制动阀手柄,仍可使
装载机实现制动。此处应特别指出的是:如因制动气压不足而出
现停车现象时,不可将车辆强行拖走,必须将制动气缸脱开,以免
烧坏制动鼓。
1.前空气加力泵 2.加力器 3.后前空气加力泵
4.油水分离器 5.储气筒 6.空压机
1.空气加力泵 2.脚踏阀 3.加力器
二、全液压湿式制动系统
随着液压技术和湿式制动器制造技术的不断完善,可靠性更
高的液压制动系统在高端装载机已普遍采用,新型液压制动系的
基本工作原理如下:
由先导泵输出的压力油通过蓄能器充液阀向蓄能器充油(蓄
能器充液阀是一个控制向蓄能器充油并将其油压保持在一定范
围内的液压元件),蓄能器油压不断上升,当升至蓄能器充液阀上
限压力13.8MPa时,蓄能器充液阀停止充油,当需要制动时,踩下
串联踏板阀的踏板,蓄能器中的高压油进入前后桥湿式制动器,
实现制动;需要进行停车制动时,关闭仪表台上的停车制动开关,
使得紧急制动阀中的电磁阀断电,制动液压缸的液压油回油箱而
使弹簧回位并作用在停车制动器上,实施停车制动;当装载机在
行驶时或作业过程中制动失灵,蓄能器压力降至6MPa时,紧急制
动动作开关打开(同时通过继电器接通变速器脱挡阀使变速器脱
挡),紧急制动阀中的电磁阀断电回位,致使制动液压缸的液压油
回油箱而使弹簧回位,装载机停车制动器实施紧急制动,保障行
驶或作业的安全。与气顶油钳盘式制动系统相比,该系统具有以
下优点:
(1)系统可直接与液压系统合用一泵, 与气顶油钳盘式制
动系统相比, 发动机上不用装空压机, 省去了一套气路, 具有
一定的节能作用。
(2)由于该系统选用湿式制动器, 制动摩擦片在封闭的冷
却油内, 抗污染能力强, 使用寿命长, 使整车制动更为安全可
靠。
(3)由于液压油的可压缩性比空气低得多, 因此全液压湿
式制动系统的响应时间比气顶油钳盘式制动系统短,制动性能更
加安全可靠。目前, 该系统已经在国内某些高端轮胎式装载机产
品中使用, 但国内制造液压制动元件的技术还不够完善, 一些
制动元件主要依靠进口, 因此该系统成本较高, 国内装载机大
多仍然选用气顶油制动系统, 随着人们的认识和技术水平的不
断提高, 全液压湿式制动系统必将得到更快的发展和应用。