程建勝

（華亭煤業(yè)集團(tuán) 硯北煤礦，甘肅 華亭 744100）

按照《煤礦安全規(guī)程》要求，礦用無(wú)軌膠輪車(chē)工作制動(dòng)必須采用濕式制動(dòng)器?，F(xiàn)在無(wú)軌膠輪車(chē)廣泛使用的濕式制動(dòng)器為濕式多盤(pán)液壓制動(dòng)器，即在無(wú)軌膠輪車(chē)前、后車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)總成里間隔設(shè)置多盤(pán)動(dòng)、靜摩擦片，通過(guò)液壓系統(tǒng)控制動(dòng)、靜摩擦片貼合松緊度改變摩擦力大小，從而達(dá)到制動(dòng)、停車(chē)的行駛效果。此種通過(guò)液壓改變摩擦大小的制動(dòng)方式存在著固有的缺陷，對(duì)液壓系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性存在很強(qiáng)的依賴(lài)性，一旦液壓源、液壓管路、液壓閥組或液壓儲(chǔ)能裝置發(fā)生故障泄漏時(shí)，車(chē)輛就會(huì)發(fā)生制動(dòng)失效或制動(dòng)不靈，這在連續(xù)下山、長(zhǎng)距離、大坡度巷道中或?qū)ぷ髦苿?dòng)裝置負(fù)荷要求大的其它情況下，駕駛無(wú)軌膠輪車(chē)發(fā)生跑車(chē)事故的機(jī)率尤其明顯，行車(chē)安全沒(méi)有可靠的保證。2011年內(nèi)蒙古吳四圪堵煤礦“6.17”較大運(yùn)輸事故，2011年甘肅省蘭渝鐵路黑山隧道內(nèi)“10.29”較大運(yùn)輸事故，2013年內(nèi)蒙古高頭窯煤礦“5.17”運(yùn)輸事故，均有無(wú)軌膠輪車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)失靈導(dǎo)致跑車(chē)事故的原因[1-3]。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)軌膠輪車(chē)工作制動(dòng)裝置對(duì)液壓系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性過(guò)分依賴(lài)的缺陷，設(shè)計(jì)了一種無(wú)軌膠輪車(chē)濕式多盤(pán)失效安全型工作制動(dòng)裝置，該裝置在保證無(wú)軌膠輪車(chē)工作制動(dòng)裝置制動(dòng)力不變的條件下，通過(guò)碟簧彈性力控制制動(dòng)裝置動(dòng)、靜摩擦片貼合松緊度改變摩擦力大小達(dá)到制動(dòng)、停車(chē)的行駛效果[4-7]，而且具有失效安全型特性，從而提升無(wú)軌膠輪車(chē)行車(chē)安全。

1 制動(dòng)裝置的控制原理

無(wú)軌膠輪車(chē)濕式多盤(pán)失效安全型工作制動(dòng)裝置是通過(guò)液壓控制回路對(duì)無(wú)軌膠輪車(chē)實(shí)施制動(dòng)和解除制動(dòng)的[8]，其中液壓控制回路由液壓油箱、液壓泵、充液閥、儲(chǔ)能器、行車(chē)腳踏制動(dòng)閥和無(wú)軌膠輪車(chē)車(chē)前輪制動(dòng)裝置、車(chē)后輪制動(dòng)裝置構(gòu)成，無(wú)軌膠輪車(chē)濕式多盤(pán)失效安全型工作制動(dòng)裝置控制原理圖如圖1。

圖1 無(wú)軌膠輪車(chē)濕式多盤(pán)失效安全型工作制動(dòng)裝置控制原理圖

無(wú)軌膠輪車(chē)啟動(dòng)后，液壓泵將液壓油從液壓油箱中抽出加壓處理后經(jīng)充液閥輸送到儲(chǔ)能器中形成穩(wěn)定的液壓源，液壓源通過(guò)行車(chē)腳踏制動(dòng)閥中常開(kāi)閥口給車(chē)前輪制動(dòng)裝置、車(chē)后輪制動(dòng)裝置的活塞充壓解除車(chē)輪制動(dòng)，當(dāng)無(wú)軌膠輪車(chē)需要制動(dòng)或停車(chē)時(shí)，駕駛員操作行車(chē)腳踏制動(dòng)閥，使常開(kāi)閥口關(guān)閉切斷液壓源，使常閉閥口打開(kāi)對(duì)車(chē)前輪制動(dòng)裝置、車(chē)后輪制動(dòng)裝置的活塞卸壓實(shí)施車(chē)輪制動(dòng)或停車(chē)。所述儲(chǔ)能器配有液壓表對(duì)源壓源壓力大小進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所述液壓泵給壓平衡后，液壓油經(jīng)溢流閥回流液壓油箱，所述液壓控制回路故障停止工作時(shí)可人工操作手壓泵進(jìn)行人力給壓對(duì)車(chē)前輪制動(dòng)裝置、車(chē)后輪制動(dòng)裝置的活塞充壓解除車(chē)輪制動(dòng)。

當(dāng)無(wú)軌膠輪車(chē)處于停車(chē)狀態(tài)時(shí)，無(wú)軌膠輪車(chē)濕式多盤(pán)失效安全型工作制動(dòng)裝置的碟簧組擠壓摩擦片使膠輪車(chē)處于制動(dòng)狀態(tài)（固有狀態(tài)）；當(dāng)無(wú)軌膠輪車(chē)啟動(dòng)后，液壓泵將液壓油從液壓油箱中抽出加壓處理后經(jīng)充液閥輸送到儲(chǔ)能器中形成穩(wěn)定的液壓源，液壓源通過(guò)行車(chē)腳踏制動(dòng)閥中常開(kāi)閥口對(duì)車(chē)前輪制動(dòng)裝置、車(chē)后輪制動(dòng)裝置的活塞充壓解除車(chē)輪制動(dòng)（充壓狀態(tài)）；當(dāng)無(wú)軌膠輪車(chē)需要制動(dòng)或停車(chē)時(shí)，駕駛員操作行車(chē)腳踏制動(dòng)閥，使常開(kāi)閥口關(guān)閉切斷液壓源，使常閉閥口打開(kāi)對(duì)車(chē)前輪制動(dòng)裝置、車(chē)后輪制動(dòng)裝置的活塞卸壓（失壓狀態(tài)），液壓油回流液壓油箱，碟簧組形變復(fù)原擠壓摩擦片使無(wú)軌膠輪車(chē)制動(dòng)或停車(chē)；當(dāng)無(wú)軌膠輪車(chē)行駛中出現(xiàn)液壓系統(tǒng)故障發(fā)生制動(dòng)失靈跑車(chē)時(shí)，無(wú)軌膠輪車(chē)濕式多盤(pán)失效安全型工作制動(dòng)裝置的活塞自動(dòng)卸壓（失壓狀態(tài)），碟簧組形變復(fù)原擠壓摩擦片使無(wú)軌膠輪車(chē)自動(dòng)停車(chē)。

2 制動(dòng)裝置的構(gòu)造結(jié)構(gòu)

無(wú)軌軌膠輪車(chē)濕式多盤(pán)失效安全型工作制動(dòng)裝置為失效安全型工作制動(dòng)裝置，有效地消除了傳統(tǒng)濕式制動(dòng)器存在的制動(dòng)效果對(duì)液壓系統(tǒng)過(guò)分依賴(lài)的缺陷，當(dāng)無(wú)軌膠輪車(chē)液壓系統(tǒng)正常工作時(shí)，無(wú)軌膠輪車(chē)濕式多盤(pán)失效安全型工作制動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)工作制動(dòng)保障行車(chē)安全；當(dāng)無(wú)軌膠輪車(chē)液壓系統(tǒng)異常工作時(shí)，發(fā)生液壓管路卸漏或爆裂及液壓源故障的其它情況時(shí)，無(wú)軌膠輪車(chē)濕式多盤(pán)失效安全型工作制動(dòng)裝置可發(fā)揮失效安全型特性自動(dòng)制動(dòng)運(yùn)行的車(chē)輛。

無(wú)軌膠輪車(chē)濕式多盤(pán)失效安全型工作制動(dòng)裝置由動(dòng)輪、壓蓋、靜輪、摩擦片、活塞、碟簧組和端蓋構(gòu)成，無(wú)軌膠輪車(chē)濕式多盤(pán)失效安全型工作制動(dòng)裝置剖面結(jié)構(gòu)圖如圖2。

圖2 無(wú)軌膠輪車(chē)濕式多盤(pán)失效安全型工作制動(dòng)裝置剖面結(jié)構(gòu)圖

動(dòng)輪、靜輪通過(guò)車(chē)橋軸承嵌套在一起構(gòu)成一個(gè)制動(dòng)器總成，其中動(dòng)輪由軸承腔室、花鍵轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪構(gòu)成，軸承腔室安裝固定車(chē)橋軸承并帶動(dòng)花鍵轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行，花鍵轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪上齒合有多片動(dòng)摩擦片，由車(chē)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；而靜輪由摩擦片間隔室、活塞間隔室和碟簧組間隔室構(gòu)成，摩擦片間隔室外緣有花鍵靜齒輪，靜齒輪上齒合有多片靜摩擦片，當(dāng)有壓力作用于摩擦片時(shí)，動(dòng)、靜摩擦片相互擠壓摩擦使車(chē)輪制動(dòng)。靜摩擦片、動(dòng)摩擦片間隔布置在摩擦片間隔室里；活塞間隔室中安裝有液壓活塞；碟簧組間隔室中布置有碟簧組。當(dāng)活塞失壓時(shí)，碟簧組作用活塞浮封預(yù)壓摩擦片，對(duì)車(chē)輛實(shí)施制動(dòng)；當(dāng)活塞充壓時(shí)，活塞作用碟簧組解除浮封對(duì)摩擦片的預(yù)壓，對(duì)車(chē)輛解除制動(dòng)。

動(dòng)輪、靜輪的壓蓋端面貼合處對(duì)向設(shè)置浮動(dòng)油封，以防止動(dòng)輪輕微擺動(dòng)時(shí)與靜輪的壓蓋硬碰撞[9]，浮動(dòng)油封內(nèi)嵌有等徑“O”型圈起緩沖作用?；钊⑶安慷嗣嬗杏』ǜ》?；尾部軸端鏤空構(gòu)成靜輪碟簧組間隔室的一部分，內(nèi)部按空間容量布置碟簧組；中部外形成“L”型，印有2道密封油槽，各配套等徑密封“O”型圈加強(qiáng)活塞氣密性。靜輪前、后端有壓蓋和端蓋用12＃緊固螺栓與靜輪緊固成一個(gè)整體。壓蓋預(yù)壓靜摩擦片、動(dòng)摩擦片的端面有印花浮封，端蓋預(yù)壓碟簧組的結(jié)合面沿伸到活塞尾部軸端鏤空空間里?；钊g隔室預(yù)留有調(diào)整靜摩擦片、動(dòng)摩擦片摩擦損耗預(yù)壓力變化的調(diào)整間隙和活塞充壓推動(dòng)碟簧組發(fā)生形變的調(diào)整間隙。調(diào)整間隙可以保證碟簧組對(duì)靜摩擦片、動(dòng)摩擦片有充足的預(yù)壓力；調(diào)整間隙可以保證活塞作用碟簧組有充足的行程以防車(chē)輛行駛出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，當(dāng)液壓源作用活塞時(shí)，液壓油作用于活塞的壓力作用面使活塞充壓。靜輪在摩擦片間隔室邊角處和調(diào)整間隙邊角處預(yù)留有通孔，配有透氣塞、排氣塞、放油塞和注油塞，其中透氣塞、排氣塞可調(diào)節(jié)制動(dòng)裝置摩擦片間隙里的空氣，注油塞則是制動(dòng)裝置活塞充壓、失壓時(shí)液壓油進(jìn)出活塞的通道，放油塞是制動(dòng)裝置活塞油封不嚴(yán)卸漏到摩擦片間隔室、碟簧組間隔室里的液壓油的排出通道。

設(shè)計(jì)采用強(qiáng)力碟簧組作為摩擦片擠壓壓力源，壓力線性、機(jī)械控制，不存在活塞阻滯不回位的問(wèn)題[10]，制動(dòng)失靈及行車(chē)卡滯情況將大大減少，從而有效保障無(wú)軌膠輪車(chē)行車(chē)安全。

3 結(jié)語(yǔ)

無(wú)軌膠輪車(chē)濕式多盤(pán)失效安全型工作制動(dòng)裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)中濕式多盤(pán)制動(dòng)器對(duì)液壓系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性過(guò)分依賴(lài)的缺陷，該裝置為失效安全型工作制動(dòng)裝置，具備無(wú)軌膠輪車(chē)正常運(yùn)行的工作制動(dòng)功能，還可以發(fā)揮失效安全型特性自動(dòng)制動(dòng)失控運(yùn)行的車(chē)輛；無(wú)軌膠輪車(chē)濕式多盤(pán)失效安全型工作制動(dòng)裝置采用強(qiáng)力碟簧組作為摩擦片擠壓壓力源，壓力線性、機(jī)械控制，不存在活塞阻滯不回位的問(wèn)題，制動(dòng)失靈及行車(chē)卡滯情況將大大減少。