崔巍,蔣元棟,阮一暉
(江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院蘇州分院,江蘇 蘇州 2 1 5 0 0 0)
靜壓傳動類叉車行車制動系統(tǒng)檢驗分析
崔巍,蔣元棟,阮一暉
(江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院蘇州分院,江蘇 蘇州 2 1 5 0 0 0)
靜壓傳動類叉車是特種設備檢驗檢測人員在日常工作中經(jīng)常遇到的叉車類型。區(qū)別于其他傳動形式的叉車,靜壓傳動類叉車依靠靜壓系統(tǒng)自身作為車輛的行車制動系統(tǒng)。因此,在研究了靜壓傳動系統(tǒng)的原理和其被作為行車制動系統(tǒng)的原因之后,提出了關于靜壓傳動車輛行車制動檢驗的相關方法。
特種設備;叉車;靜壓傳動;行車制動系統(tǒng);檢驗
筆者在從事叉車檢驗檢測工作的過程中,接觸到了很多靜壓傳動類型的叉車。其主要是由林德、海斯特和永恒力等制造商制造,其中林德居多。筆者發(fā)現(xiàn),一些檢驗人員把靜壓傳動類叉車的中間踏板(S T OP)作為行車制動器,指揮叉車駕駛員在叉車行駛一段距離達到最大速度后立即踩踏,從而測量出叉車的制動距離。本文以林德靜壓傳動類柴油叉車為例,通過對靜壓傳動系統(tǒng)的原理和其行車制動系統(tǒng)的原理等相關內(nèi)容進行研究后發(fā)現(xiàn),上述檢驗方法存在可改進的空間。
從結構來說,靜壓傳動系統(tǒng)并不十分復雜,相當于一個強制式聯(lián)軸傳動系統(tǒng)。主要是由一個斜盤柱塞變量泵和兩個斜盤柱塞馬達組成。斜盤柱塞變量泵的轉(zhuǎn)軸與發(fā)動機的輸出軸通過聯(lián)軸器剛性連接,由發(fā)動機帶動斜盤柱塞變量泵旋轉(zhuǎn)。斜盤柱塞變量泵通過油路分別與兩個柱塞馬達連接。斜盤柱塞變量泵將發(fā)動機供給的轉(zhuǎn)動能量轉(zhuǎn)換為油的靜壓力,靠油的靜壓力將能量傳遞給兩個斜盤柱塞馬達,然后由斜盤柱塞馬達將油的靜壓力在此轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動能量,并通過傳動軸輸出到后續(xù)的減速機構。
從能量傳遞角度來說,發(fā)動機把扭矩傳遞給柱塞變量泵,柱塞泵再把壓力能傳遞給柱塞馬達,最后由馬達傳遞給驅(qū)動系統(tǒng)(車輪)。由此可見,柱塞變量泵和柱塞馬達是靜壓系統(tǒng)的核心組合部件。斜盤式變量柱塞泵的斜盤代替了離合器、變速箱的功能,控制行駛的速度和方向。連接著驅(qū)動輪的獨立運行的兩個柱塞馬達直接有油路存在。故而不需要差速器,可實現(xiàn)無級變速。
靜壓傳動系統(tǒng)本身可以作為行車制動器。安裝在車輛驅(qū)動橋上的兩個多盤式制動器可以作為停車制動器或駐車制動器。發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)時,多盤式制動器自動進入制動狀態(tài)。制動踏板也可以用作停車制動。所以,停車時要機械鎖定制動踏板。
根據(jù)GB/T 1 8 8 4 9-2 0 1 1/I S O6 2 9 2:2 0 0 8機動工業(yè)車輛—制動器性能和零件強度中的定義3.5[I S O6 1 1:2 0 0 3,定義3.2],制動系統(tǒng)是實現(xiàn)下列一項或多項功能的部件組合:
——控制(通常用于降低)車輛速度;
——使車輛保持停止或保持不動。
另外,根據(jù)定義3.1 1和3.1 2,
停車制動系統(tǒng):使在傾斜表面上,尤其是在沒有駕駛員的情況下,用機械的方法使車輛保持不動的制動系統(tǒng)。
行車制動系統(tǒng):駕駛員可以直接或間接控制車輛速度或使車輛停止的系統(tǒng)。
結合上述多個概念可以判斷,林德叉車的設計理念是將靜壓傳動本身作為控制(通常用于降低車輛速度)的行車制動系統(tǒng)。使車輛保持停止或保持不動的駐車制動功能則由多盤式制動器實現(xiàn)。
3.1 行車制動功能
由上述內(nèi)容可知,靜壓傳動類叉車的靜壓系統(tǒng)自身可以作為行車制動器。而中間踏板S T OP是緊急制動踏板,可以用作緊急情況下的制動和停車制動。因此,在實際的操作當中,駕駛員只需要輕輕踏下前進后退踏板,控制柱塞變量泵的斜盤就可以控制車速,通過轉(zhuǎn)向機構(方向盤),就可以控制車輛的轉(zhuǎn)向。在實際工況下,由于叉車多用于場內(nèi)復雜環(huán)境,周圍各種物體較多,且需要頻繁的起停、轉(zhuǎn)向、起升、微調(diào)前后移動。所以,叉車的最大車速一般被限制在2 0 k m/h以下。在正常的操作過程中,除非遇到緊急情況,大多數(shù)的行車制動行為都可以依靠靜壓系統(tǒng)本身的功能來實現(xiàn)。
3.2 靜壓系統(tǒng)制動原理
根據(jù)上述介紹的靜壓傳統(tǒng)原理可知,靜壓傳動系統(tǒng)是通過調(diào)節(jié)斜盤變量柱塞泵的斜盤的角度來調(diào)節(jié)輸出的油量大小和方向的。斜盤傾斜的角度越大,輸出的油量也就越大;反之,輸出的油量也就小。斜盤變量柱塞泵的斜盤是連接到外部的控制機構的,也就是前進和后退踏板(如前所述),在實際操作過程中,駕駛員通過控制機構可以自由決定斜盤與泵的轉(zhuǎn)軸之間的角度。當斜盤與泵的轉(zhuǎn)軸垂直時,則泵沒有油流出(即駕駛員松開踏板后的狀態(tài))。液體的不可壓縮性迅速迫使馬達停止轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)了行車制動功能。因此,采用靜壓傳動系統(tǒng)的叉車不需要額外定制行車制動機構。也因此,檢驗人員在實施靜壓傳動車輛制動性能測試的過程中,一般來說不需要指揮駕駛?cè)藛T踩踏緊急制動踏板,即S T OP踏板來達到檢驗靜壓傳動類車輛行車制動功能效果的目的。
表1 靜壓傳動類叉車行車制動系統(tǒng)檢驗建議表
在研究了靜壓傳動系統(tǒng)的工作原理、靜壓傳動系統(tǒng)的行車制動原理和關于制動距離的要求之后,根據(jù)國質(zhì)檢鍋〔2 0 0 2〕1 6號廠內(nèi)機動車輛監(jiān)督檢驗規(guī)程[2]、G B/T 1 6 1 7 8-2 0 1 1場(廠)內(nèi)機動車輛安全檢驗技術要求[3]和G B/T 1 8 8 4 9-2 0 1 1/ I S O6 2 9 2:2 0 0 8機動工業(yè)車輛-制動器性能和零件強度[1]針對叉車的行車制動系統(tǒng)的相關要求,筆者編制了表1,以進一步完善靜壓傳動類叉車的行車制動系統(tǒng)的檢驗方法。
[1]G B/T 1 8 8 4 9-2 0 1 1/I S O6 2 9 2:2 0 0 8.機動工業(yè)車輛-制動器性能和零件強度[S].
[2]國質(zhì)檢鍋〔2 0 0 2〕1 6號廠內(nèi)機動車輛監(jiān)督檢驗規(guī)程.
[3]G B/T 1 6 1 7 8-2 0 1 1場(廠)內(nèi)機動車輛安全檢驗技術要求[S].
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