張 鎮(zhèn)，張鳳生

（遼寧 沈陽 110001）

1 試制中駐車系統(tǒng)出現(xiàn)的問題及對駐車系統(tǒng)的一般要求

輪式鑿巖臺車一般由底盤車架、平動鉆臂及推進(jìn)器三大部分組成。底盤車架部分實現(xiàn)臺車行走轉(zhuǎn)場，并在鉆孔作業(yè)時為整機提供穩(wěn)定支撐。此外，臺車必須具有可靠的行車制動及駐車制動能力。

現(xiàn)有一臺自重21t采用手動駐車制動器的輪式鑿巖臺車，在試制過程中發(fā)現(xiàn)在坡道上不能實現(xiàn)可靠駐車，當(dāng)臺車處于10°左右的坡道上產(chǎn)生溜車現(xiàn)象。參考國內(nèi)外同類及類似產(chǎn)品，一般要求駐車制動系統(tǒng)應(yīng)滿足：在14°坡道上穩(wěn)定駐車。

2 駐車能力不足的理論分析及計算

已知輪式臺車的整機質(zhì)量G為21T，輪胎滾動半徑R為585mm,驅(qū)動橋減速比i為20.26，停車制動器位于變速箱前法蘭上，手動式駐車制動。

要求在坡度為α=14°的坡道上穩(wěn)定駐車，整機的受力如圖所示。

圖1 坡道上臺車受力圖

坡道上停車時，車輪所需的制動力矩為

式中G整機滿載時重，N；

α坡道角度，（°）；

G·sinα下滑力，N；

f滾動摩擦系數(shù)，取f=0.03；

f·G·cosα滾動阻力，N ；

R輪胎滾動半徑，m。

變速箱上制動力矩為

初始設(shè)計采用手動軟軸控制制動器，無法提供足夠的拉力，所以無法滿足制動要求。

3 提高駐車能力的改進(jìn)方案及具體實現(xiàn)手段

需要如此大的制動力，人力手動軟軸無法滿足要求，需采用動力制動系統(tǒng)來實現(xiàn)，實現(xiàn)方式有兩種，具體方式如下。

3.1 斷氣剎式駐車制動系統(tǒng)原理及優(yōu)缺點

斷氣剎式駐車制動系統(tǒng)組成如下，工作原理為：安裝于發(fā)動機上的空壓機提供壓縮空氣，壓縮空氣經(jīng)油水分離組合閥后進(jìn)入儲氣筒。

當(dāng)發(fā)動機啟動后，駕駛員操作手控制動閥時，壓縮空氣進(jìn)入駐車制動室，推動制動室內(nèi)活塞移動抵消彈簧壓力，此時駐車制動器解除制動。

斷氣剎式制動系統(tǒng)，其主要優(yōu)點是操縱輕便、工作可靠、不易出現(xiàn)故障、維修保養(yǎng)方便[2]。此外，因為制動氣室為彈簧力制動，壓縮空氣松閘，駐車更為安全可靠。主要缺點是增加空氣壓縮機、儲氣筒、駐車制動室、手控操縱閥等裝置，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、成本高，管路中壓力的建立及移除都較慢。此外，針對臺車而言，增加斷氣剎系統(tǒng)稍顯復(fù)雜、空間有限。

圖2 斷氣剎駐車制動系統(tǒng)圖

3.2 鉗盤式液壓制動系統(tǒng)原理及優(yōu)缺點

鉗盤式液壓制動系統(tǒng)原理如圖2所示，系統(tǒng)由制動盤、駐車制動器、壓力開關(guān)、電磁閥、沖液閥、優(yōu)先閥、安全閥、齒輪泵及控制繼電器、按鈕開關(guān)等部分組成。制動鉗盤為彈簧制動，液壓松閘。當(dāng)發(fā)動機啟動后，位于駕駛室儀表盤上的駐車制動指示燈亮。按下開關(guān)，則電磁閥得電，壓力油進(jìn)入駐車制動器，在壓力油作用下解除駐車制動，并且駐車指示燈熄滅。

鉗盤式液壓駐車制動系統(tǒng)，相對于斷氣剎駐車系統(tǒng)，系統(tǒng)更加簡單，只需要在原行車制動系統(tǒng)上增加制動盤、制動器、壓力開關(guān)等零部件即可，改動較小，與原系統(tǒng)集成性更好；安全性、可靠性更高，位于駕駛室內(nèi)的指示燈，直觀可靠的顯示當(dāng)前駐車制動器狀態(tài)，避免駐車制動尚未解除，而進(jìn)行行車操作；與斷氣剎系統(tǒng)對比，總成本增加幅度??；此外，整個系統(tǒng)采用電氣開關(guān)控制，有利于減輕勞動強度。

圖3 液壓制動系統(tǒng)原理圖

4 結(jié)論

（1）大噸位鑿巖臺車，應(yīng)核算駐車制動所需力矩，采用手動式制動器很可能無法安全駐車。

（2）與斷氣剎駐車系統(tǒng)比較，鉗盤式液壓駐車制動系統(tǒng)更為優(yōu)秀，更適合應(yīng)用于鑿巖臺車。