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装载机的三种制动系统

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发表时间:2019-04-22 11:21作者:中装研究院来源:www.hcn-tech.cn网址:http://www.hcn-tech.cn

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  半液压混合制动系统结合了钳盘式干式制动系统与全液压湿式制动系统两者的优点,既满足制动要求,又简单易维护。制动系统是装载机的重要组成部分,良好的制动系统能使装载机满足于各种工况,极大地发挥车辆的工作性能。良好的装载机制动系统须满足操纵灵敏、控制平稳、安全可靠等要求。目前的制动系统大致分为钳盘式干式制动系统、全液压湿式制动系统、半液压混合式制动系统等3种。

  1.钳盘式干式制动系统
  钳盘式干式制动系统是传统的制动系统,它主要的工作机理是“气顶油”,即利用压缩空气为助力,使其推动制动液作用于制动钳产生制动。它主要由加力泵、脚制动阀、加力泵储油杯、钳盘式制动器总成和储气筒等组成,如图1所示。
  储气筒里的压缩空气通过管路与脚制动阀相连,踩下制动踏板,空气流经加力泵作用于推杆。推杆压缩储油杯的制动液产生高压液体,高压液体流经制动器,推动制动钳活塞动作,制动钳夹紧制动片产生制动效果。
  松开制动踏板时,压缩空气排空,制动器活塞弹簧回位,制动钳松开,制动液流回储油杯,制动解除。在储气筒到脚制动阀管路中间设有气压传感器,传感器报警灯安装在驾驶室仪表台上。频繁地制动之后储气筒气压会下降,一旦气压达到标定下限值,报警灯自动打开,提醒驾驶员及时点火充气。
  经过多年的应用与不断改进,该制动系统目前相当成熟,已广泛应用于各吨位装载机上。通过改变驱动桥制动片大小及制动钳火紧力,能产生不同的制动扭矩,为此从W6FD06型到W620型装载机上均可配置该系统。它的特点是结构简单,维护方便,成本低。缺点是散热形式简单,发热量大,控制稳定性差,连续上作后易发生故障,尤其不适应超重载等恶劣环境。总体看来,该制动系统虽然常用,但有一定的局限性。
  2.全液压湿式制动系统
  全液压湿式制动系统采用液压油为操作介质,利用液压油推动盘式制动器,制动器盘接合产生制动力矩,实现制动效果。由于制动器完全浸在油液里,因此称为湿式制动。它主要由液压油箱、液压泵、蓄能器、充液阀、低压报警开关、液压脚制动阀、蓄能器、湿式制动器等组成,如图2所示。
  液压泵从油箱吸油,将油液送入充液阀,充液阀再将高压油充入蓄能器,以为整个系统提供动力源。一旦压力满足蓄能器的标定值,充液阀会将吸收的液压油融入整机的其他系统中,以避免能量浪费。踩下制动踏板,蓄能器油路与制动器油路相连通,高压油进入制动器推动制动活塞动作,制动活塞压向制动盘产生制动力矩,实现整车制动。松开制动踏板,蓄能器油路断开,制动压力消失,制动盘弹簧回位,液压油通过脚制动阀流回油箱。
  在熄火状态下连续制动,该制动系统蓄能器储存的能量会减少,此时若不及时充液会破坏整车制动性能。在充液阀之外还装有低压报警开关,一旦压力降低到安全压力以下,报警开关打开,提醒司机需要点火充液。直至压力上升到安全值以上,报警开关关闭。
  该系统近些年逐步被各厂家认同,尤其在大吨位装载机和特殊上况的装载机上应用较为常见。湿式制动器的优点有以下3点:一是采用完全封闭的结构,可有效防止水、泥等液体的浸入,基本不需要调整和维修,能适应多种恶劣工况。二是制动器内部采用多盘式结构,制动盘之间贴合摩擦产生扭矩,在较小的压力下便可产生较大的力矩,因此液压元件承受的压力降低、寿命较长。三是整套系统性能稳定,效率高,安全性高,制动效果强于钳盘式制动系统。该制动系统缺点有2点:一是工作时液压油受温度影响较大,整个系统易发生泄漏,不可避免会造成环境污染。二是液压传动对污染敏感。三是液压元件制造精度较高,价格昂贵,整体成本较高。
  3.半液压混压混合制动系统
  为弥补以上2种系统的不足,工程师开发出一种半液压混合制动系统。它的工作机理还是传统的“气顶油”,但制动器采用湿式制动器。半液压混合制动系统结合了钳盘式干式制动系统与全液压湿式制动系统两者的优点,既满足制动要求,又简单易维护。半液压混合制动系统主要由加力泵储油杯、脚制动阀、大排量加力泵、储气筒和湿式制动器驱动桥等组成,如图3所示。
  踩下脚制动阀时,压缩气体与加力泵连通,推动加力泵活塞杆压缩储油杯内的液压油,使液压油增压到制动器工作压力值。具有一定压力的液压油推动制动盘结合,产生制动效果。松开踏板,压缩气体排出,加力泵活塞杆通过弹簧回位,制动盘同时回位,液压油回流入储油杯中,制动解除。
  湿式制动器工作压力较低,且液压油流量大,为此匹配加力泵与制动器两者的工作界点是整套系统的关键。对于W620型装载机来说,采用增压比为1:10的加力泵,便能使其输出的工作压力达到系统工作压力(6~7MPa)。从节能角度来讲,采用该系统可大大节约能量。上作液压油排量增大,意味着相同工作时间下,介质的发热量降低,为此采用该系统还可在一定程度上减弱液压油对温度的敏感。
  半液压混合制动系统是在传统“气顶油”基础上上升级的新系统。通过匹配驱动桥的工作压力及流量,选择合适的加力泵组,可使气压完美地向液压转化。采用该系统不但在一定程度上满足了湿式制动器的制动效果,而且维护方便、结构简单、成本低。目前,该系统已经成功应用于W620、W608等装载机上,并被越来越多的用户所接受。

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