关于对国内大吨位吊管设备制动系统改造技术的探讨

魏振伟　武敬林

【摘 要】本文主要介绍国内管道工程建设施工中，国产的大型履带设备（大吨位吊管机）在复杂地形中作业，设备由于故障熄火，制动踏板产生的机械力无法将制动带锁死，不能起到紧急制动作用，引发安全隐患。可通过外加装液压蓄能油缸技术，对制动系统改造，完善设备在紧急状况下的制动性。

【关键词】大吨位吊管机；制动系统改造；紧急制动

0.引言

随着国家能源战略的发展，管道投资建设不断加大，管材材质及规格也发生了较大的变化，口径为ф1016～ф1219管材已被普及运用。如何在施工中安全吊装、组对这样大口径的管材，需采用安全性能可靠的大吨位吊管机。

1.目前设备现状的分析

目前，大多数施工单位均购置了山东泰安工程机械厂生产的“DGY70H、DGY90（起吊重量70、90吨）吊管机”。其设备的明显缺陷是：采用液压助力带式制动系统，在发动机熄火或液压总泵不工作的状况下，制动踏板产生的机械力无法将制动带锁死，液压助力系统压力不足，设备在运输、高边陡坡作业的存在危险性。可对吊管机制动系统进行改造，完善制动系统的可靠性。

DGY70H、DGY90吊管机底盘采用推土机TY320底盘，引进于日本小松D155、D85、D65机型制造技术；其制动系统为液压助力、浮动湿式制动带式，它包括安装在转向离合器外鼓上的制动带、助力活塞、浮动杆、连杆等零部件。由于浮动机构性能优越，离合器外鼓正转还是反转，制动时都很平稳，不会产生制动冲击。

整体来说，该制动系统在一般工作状态下是可靠的，当踏下制动踏板，连杆拉动助力泵活塞液压油充入，助力泵力矩加大，锁紧制动带，切断转向离合器动力源，完成制动；松开制动踏板，液压油在助力活塞推动下回流，制动带与转向离合器外鼓分离，但制动带正常工作状态需要液压泵也正常工作，完成对制动助力泵液压油的充入，液压泵充泄压力需要动力源，依靠发动机需要传输动力。然而，设备在特殊环境下，例如是斜坡作业，不可避免存在因发动机故障熄火的现象，这就会造成助力泵制动压力不足，力矩减小，制动失灵，产生严重的安全隐患。

2.国际先进制动系统的简介

世界上较为先进的推土机底盘，采用弹簧压合，液力释放，其工作原理如下：踩下制动踏板，转向阀制动阀芯切断通向两侧制动离合组件的油路，油路切断后，液压力随之消失，左右两侧的离合组件由弹簧压合，形成制动；释放制动踏板，转向阀制动阀芯接通两侧制动离合组件的油路，油路接通后，液压力压缩弹簧，进而释放制动离合组件打开制动。由于发动机停机，没有动力源提供液压力，两侧的离合组件均由弹簧压合，设备处于制动状态。依照此技术改造国产吊管机制动系统，技术难度大、费用高、可实施性不强。

3.制动系统改造技术的描述

3.1技术要点

不改变设备原制动系统的整体结构，仅针对设备制动特点进行改造。解决设备在没有动力的情况下（主液压系统停止工作后，制动助力系统不工作，踩下制动踏板的力量无法将制动带与转向离合器外鼓分离，不能起到刹车作用），踏下制动踏板，制动带与转向离合器外鼓能咬合，完成制动。

3.2改造方案

（1）将左右制动踏板与左右制动带助力器活塞杆间的连接杆，更换为两各液压蓄能油缸，依靠油缸内弹簧及液压油充入量推动活塞，改变活塞力矩。

（2）驾驶室内操作平台安装一个制动分配阀，一条管路与主液压系统连接，另一条管路与两液压蓄能油缸连接，另一管路与液压回油管连接。

3.3工作原理

（1）发动机及液压系统正常工作状态下，开启制动分配阀，主液压系统油路通过分配阀充入两液压蓄能油缸，压缩蓄能油缸内弹簧，活塞力矩缩短，制动助力器活塞回位，制动带与转向离合器外鼓分离，恢复原制动系统；关闭制动分配阀，液压蓄能油缸内液压油通过分配阀泄压，流入回油管路，液压蓄能器内的弹簧推动活塞连杆，力矩伸长，制动带与转向离合器外鼓咬合。

（2）在遇到发动机突然熄火的紧急状态时，主液压油泵不工作，不产生液压力，蓄能油缸内弹簧将活塞推出，力矩伸长，产生较大的机械力，制动带与转向离合器外鼓紧密咬合，完成设备的紧急制动。

4.总结

采用该技术完善国产吊管机的刹车系统，仅针对设备制动特点进行改造，不改变原制动系统的整体结构，其改造费用低、可实施性强，能确保在任何紧急状况下，制动性能稳定可靠，从而有效杜绝了原制动系统的安全隐患。