傅 挺

山東金嶺礦業(yè)股份有限公司機械制造廠

鏟運機靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)與駐車系統(tǒng)的聯(lián)鎖裝置

傅 挺

山東金嶺礦業(yè)股份有限公司機械制造廠

鏟運機靜液壓驅(qū)動與駐車制動系統(tǒng)聯(lián)鎖的方法。通過本方法實現(xiàn)了采用靜液壓作為驅(qū)動或行駛系統(tǒng)的機器（設(shè)備）的驅(qū)動與駐車制動的聯(lián)鎖功能—即設(shè)備的駐車制動系統(tǒng)不解除，驅(qū)動系統(tǒng)不輸出的效果。這樣可有效防止機器（設(shè)備）誤動作，駐車制動器的過載以及安全事故的發(fā)生。

鏟運機；駐車制動系統(tǒng)；機械控制軸向變量泵；軸向馬達(dá)

一、前言

隨著礦山設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，鏟運機在金屬礦山的使用越來越廣泛。山東金嶺鐵礦作為一個中小型礦山，井下所采用的鏟運機大多為0.75m3、1.0m3。中小型鏟運機大多采用靜液壓驅(qū)動，就是由機械控制軸向變量泵帶動軸向馬達(dá)組成。鏟運機的制動系統(tǒng)主要包括駐車制動系統(tǒng)和行車制動系統(tǒng)。

二、問題提出

鏟運機主要包括行走系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、工作系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和制動系統(tǒng)等組成。對地下礦山來說，由于巷道作業(yè)面窄、路面崎嶇不平，保證鏟運機的安全運行變得越來越重要。駐車制動系統(tǒng)對保證鏟運機的停車安全起著重要地作用。機械控制軸向變量泵、軸向馬達(dá)組成的靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工程機械、礦山機械、建筑機械、石油機械、農(nóng)業(yè)機械等領(lǐng)域，主要被用作行駛驅(qū)動的無極變速輸出，中小型鏟運機大多采用此方案。而駐車制動也是這些機器設(shè)備必須裝備的安全保護系統(tǒng)。在機動設(shè)備中，必須遵守這一原則：駐車制動（剎車）時就必須解除動力，行駛啟動（起步）時就需要解除制動。在工程機械、礦山機械、建筑機械、石油機械、農(nóng)業(yè)機械等領(lǐng)域中，為保證安全駕駛，上述原則更需要得到切實遵守?，F(xiàn)在鏟運機所采用的駐車制動系統(tǒng)的壓力油來自機械控制軸向變量泵的補油泵，當(dāng)車輛剛剛啟動時候，補油壓力壓力達(dá)不到時，或者機械控制變量泵的補油泵出現(xiàn)問題時，盲目控制鏟運機行駛會出現(xiàn)車輛一邊制動一邊行走的工況，對駐車制動器、機械控制軸向變量泵、軸向馬達(dá)產(chǎn)生不可逆的損害。

目前，通過對車輛使用工況進(jìn)行分析，急需一種能夠?qū)崿F(xiàn)行走系統(tǒng)和駐車制動系統(tǒng)的連鎖裝置。

三、解決問題

在工程機械領(lǐng)域，人們通過在變速箱變速齒輪軸設(shè)置離合器來實現(xiàn)驅(qū)動與駐車制動的聯(lián)鎖。但是，由機械控制軸向變量泵、軸向馬達(dá)組成的靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)本身具有無極調(diào)速和行駛制動功能，不需要變速箱來實現(xiàn)調(diào)速，因此，采用機械控制靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)的行駛機械幾乎不設(shè)置離合器，即：原動機和變量泵之間的動力無法解除，當(dāng)變量泵伺服油缸不在中位時，輸出動力會直達(dá)輪邊。伺服油缸的機械控制系統(tǒng)由一系列連桿或軟軸組成，運動阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于保持伺服油缸中位的彈簧復(fù)位力。

機器啟動時，要保持原地不動，需要行駛動力輸出為零。實際操作中，操作者僅憑經(jīng)驗無法精確保證機械控制軸向變量泵伺服油缸的中位位置，動力就可能傳遞到輪胎和駐車制動器。同時，為保證安全，操作規(guī)程要求此時駐車制動不能解除。這樣，就出現(xiàn)了一邊驅(qū)動，一邊制動的情況。因驅(qū)動力大于駐車制動力，出現(xiàn)的后果：1、機器無法預(yù)計向前或向后移動，造成周邊人、物傷害或機器自身損壞；2、駐車制動器摩擦副的損壞。

根據(jù)機械控制靜液壓驅(qū)動與駐車制動系統(tǒng)的特點，采用了以下二種技術(shù)手段：（1）利用軸向變量泵通向變量泵伺服油缸的兩個工藝油口圖1。（2）設(shè)計液控切斷閥見圖2。

具體做法：

利用油管將變量泵伺服油缸的兩個工藝油口A、B分別連接液控切斷閥的油口A、B，液控切斷閥的油口K與制動器的控制壓力油路連通，液壓管路及原理見圖3。圖3所示位置，液控切斷閥的油口K控制壓力為零，伺服油缸兩側(cè)連通，機械控制的先導(dǎo)閥不論怎樣操作，伺服油缸兩側(cè)液壓力都是大小相等，方向相反，作用力相互抵消，伺服油缸在中位彈簧的作用下始終保持中位，這樣，主泵便不能輸出動力。機器的原動機無論是啟動還是停止均可維持靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)需要機器行駛或輸出動力時，可將解除制動器的液壓壓力同時輸入給液控切斷閥的油口K，閥芯運動，切斷油口A、B,伺服油缸兩側(cè)連通的管路就會斷開，機械控制的先導(dǎo)閥就可以正?？刂扑欧透椎倪\動，主泵就可根據(jù)需要正常工作。

四、鏟運機靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)與駐車系統(tǒng)的聯(lián)鎖裝置的特點

鏟運機靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)與駐車系統(tǒng)的聯(lián)鎖裝置實現(xiàn)了采用靜液壓作為驅(qū)動或行駛系統(tǒng)的機器（設(shè)備）的驅(qū)動與駐車制動的聯(lián)鎖功能—即設(shè)備的駐車制動系統(tǒng)不解除，驅(qū)動系統(tǒng)不輸出的效果。這樣可有效防止機器（設(shè)備）誤動作，駐車制動器的過載以及安全事故的發(fā)生。

鏟運機靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)與駐車系統(tǒng)的聯(lián)鎖裝置只需要增加安裝液控切斷閥，具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝檢修方便的特點。只需改變液控切斷閥的預(yù)緊力能夠適用于不同的機械控制軸向變量泵、軸向馬達(dá)組成的靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)。

五、結(jié)語

通過試驗證明，鏟運機靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)與駐車系統(tǒng)的聯(lián)鎖裝置解決了目前設(shè)備存在的問題，同時符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。該鏟運機靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)與駐車系統(tǒng)的聯(lián)鎖裝置的應(yīng)用成功，具有重要的推廣價值和實際意義。