TL-210型推土机的制动系统
2012-08-15李洪武葛振东
李洪武,葛振东
(1.黑龙江省交通干部学校;2.黑龙江省收费公路管理局)
1 制动系统的组成
车辆的制动是通过车辆的制动系统来实现的。轮式机械制动系统是用于对行驶中的工程机械施加阻力,降低其行驶速度或停车,用于控制机械下坡时的行驶速度,以及在紧急情况下制动,确保机械行驶安全。由于工程机械的行驶条件是不断变化的,它不可能始终保持某一速度工作。例如当工程机械转弯或通过不平的路面、遇到危险情况、上下坡等,都要用到制动系统来进行调节,以适应工况的变化。
制动系统统由制动器和制动驱动机构两大部分组成。其中用来直接产生制动力矩MT的部分称为制动器。它主要是由旋转元件(如制动毂)和固定元件(如制动蹄、摩擦片等)组成的摩擦副。一般在轮式工程机械的车轮上都装有制动器。制动时,车辆在行驶过程中的动能就转化为摩擦副及轮胎与路面的摩擦热能而散失掉。制动驱动机构由制动踏板、制动总泵、制动分泵等组成。其作用是将来自驾驶员或其他力源的作用力传给制动器,使摩擦副互相压紧,产生制动力矩,达到制动的目的。
制动系统不工作时,固定于车轮轮毂上的圆筒形制动毂的内表面与制动蹄摩擦片的外圆面之间保持一定的距离,使制动毂随车轮一起旋转。两个支承销通过制动底板固定在车桥上,在弧形制动蹄的外圆表面上装有非金属摩擦衬片,分别铰接在位于下端的两个支承销上。制动底板上装有制动分泵,与制动总泵通过油管相连。
当制动时,驾驶员踩下制动踏板,通过推杆推动活塞使油液压入制动分泵中,这时分泵中的活塞向外移动,从而推动两个制动蹄绕支承销转动,于是制动蹄上端向两边分开,摩擦片便压紧在制动毂的内圆面上,这样,制动蹄便对制动毂作用一个与车轮旋转方向相反的制动力矩MT。由于车轮与路面之间的附着作用,使得在车轮和路面接触处产生一个与车辆行驶方向相反的作用力PT,迫使行驶中的工程机械减速,以至停车。当放开制动踏板时,回位弹簧将制动蹄拉回原来位置,制动作用停止。
制动器的结构形式很多,按摩擦元件的结构特点,可分为蹄式、盘式和带式三种。TY-120型推土机浮式带制动器。制动带是一条具有弹性的钢带,其里面铆有胶压石棉材料的摩擦衬片,它的作用是增加与从动毂的摩擦力。钢带的两端分别连接在曲臂的两个支承销上,可通过调整螺钉和调整螺母来调整制动带上的摩擦衬片与从动毂外圆表面的间隙,使其保持1.5~2.0 mm的径向间隙。
当推土机前进时,从动毂作逆时针旋转。制动时,制动带的上面是紧边,下面是松边,故制动带以左支承销为支点抱紧从动毂。同样,当推土机倒退时,从动毂作顺时针旋转,制动带则以右支承销为支点抱紧从动毂。因此,浮式的带式制动器不论在前进或倒退时制动,从动毂对制动带的摩擦力总是和制动踏板上的操纵力一起使制动带收紧,成为自行增力作用。
除浮式的带式制动器外,根据制动带在制动时的收紧方向不同,还有单边拉紧和双边拉紧两种。
2 TL-210型推土机制动系统
TL-210型推土机行车制动系统为气顶油、四轮制动的双管路系统。其工作原理为:不制动时空压机排出的压缩空气,经油水分离器和压力控制器后分四路;一路通小贮气筒(供手制动使用);一路接气制动接头给拖车充气;另外两路分别通到贮气筒和贮气筒,其出来的气体分别由制动总阀的两个进气口,进入I腔和Ⅱ腔。各贮气筒分别由气压表显示气压。制动时,踏下制动踏板,由气制动总阀出来的两路气体分别通前后气液总泵。总泵排出高压制动液通过管路充入轮边制动器的分泵,推动活塞将摩擦片与制动盘压紧而起到制动作用。与此同时,在通往后气液总泵的压缩空气中分出两路:一路通变速箱脱挡阀使变速箱脱挡;另一路通往后拖车,控制拖车的制动。当挂有拖车时,出车前打开分离开关即可同时控制拖车制动,气制动总阀的提前腔与变速箱脱挡与气制动接头相连接。下面介绍其关键元件。
(1)低压单向阀。
本机采用低压单向阀的目的是为了缩短起步时间,使制动系统尽快达到起步气压。此阀将制动系统充气分为两步,先将右贮气筒和后贮气筒充气,使中央钳盘制动器放松。传动轴可转动自由,气喇叭可鸣响,这时气压通过低压单向阀才向另一贮气筒供气。到制动时,前后桥都能达到相当的制动能力。
(2)气制动总阀。
气制动总阀又叫双腔制动阀,它由两个独立的操纵阀组成,分别与前桥或后桥各制动元件构成两个独立制动系统。
工作原理:当机械制动时,踏下制动踏板,推杆将弹簧座下压,经过弹簧推动活塞,使排气阀门关闭,进气阀门打开,压缩空气经管路入口经阀门从口出,充人到各自控制的气液总泵起到制动作用。两腔起作用的时间稍有差异。
当解除制动时,放松制动踏板,弹簧作用在下活塞上的压力消失,借回位弹簧和气压作用,将活塞向上推,排气阀门开启。进气阀门在回位弹簧的作用下关闭,把贮气筒与气液总泵气室的通路切断,气室的压缩空气共同由口排人大气。
(3)气液总泵。
气液总泵是一种加力装置,将低压作用变为高液压作用,以满足对制动力的要求。
气压传动部分主要有气室体、活塞、气室推杆、回位弹簧等组成。气室一端有进气口,通过双腔制动阀相连。油压传动部分主要由泵体、小活塞、弹簧等组成。出油口与一个桥上的夹钳制动器相连,泵体上的一个孔接制动灯开关,上部有加油口和油腔。
工作原理:制动时踏下制动踏板,压缩空气经气制动总阀进入各气液总泵的气室,推动活塞,气室推杆随之移动,两个回位弹簧都被压缩。密封圈在小活塞作用下关闭进油口,推杆继续移动,把泵体的液压油送至夹钳制动分泵中进行制动。
解除制动时,压缩空气从双腔制动阀排气口排人大气,靠气液总泵内的两个回位弹簧使气压活塞(并带动推杆回位),从而使油压减为零,制动解除。同时从补油孔充进小活塞外围的刹车油从密封圈和油缸壁之间补油。所以,油腔管路及制动分泵都充满油,且有余压力,防止空气进入。
(4)轮边制动器。
整机共有四个轮边制动器,形式为点盘式,主要由制动盘、固定钳、联接钳、摩擦片、活塞、防尘圈、矩形密封圈等组成。固定部分与桥相连,转动部分以螺栓连接,使制动盘与轮子一起转动。当制动时,由气液总泵出来的高压油进入刹车分泵,推动盘两侧的活塞将摩擦片和制动盘压紧,产生力矩,使车轮制动。
摩擦片与制动盘之间的间隙为0.1~0.2 mm,此间隙是矩形密封圈的回位和制动盘偏摆自然形成的。使用一段时间后,当摩擦片上的沟槽磨完时,更换新的摩擦片。