轮边湿式多盘制动器在铲运机上的应用

傅挺+马润江

摘 要：根据目前国家对铲运机制动距离的技术标准，研究设计了铲运机轮边湿式多盘制动器。本文主要介绍了铲运机轮边湿式多盘制动器研制的必要性、构造原理，最后总结了其优点。

关键词：铲运机；湿式多盘制动器；工作原理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.032

1 前言

随着铲运机制动器技术的发展，干盘式制动器逐渐被淘汰，铲运机中越来越多的采用湿式多盘制动器。铲运机盘式制动器分为湿式多盘制动器和干式单盘制动器两种，湿式多盘制动器通常应用在轮式挖掘机、轮式装载机、矿用井下运输卡车、地下铲运机以及其他在恶劣环境条件下工作、制动距离短、需要较大制动力矩的设备上。

2 问题的提出

铲运机主要包括行走系统、转向系统、工作系统、液压系统和制动系统等组成。干盘式制动器摩擦副中的回转组件称为制动盘，由金属材料制作。干盘式制动器的主要存在的问题是泥水粘附在制动盘上，制动盘的干磨损变薄；此外，由于复合材料摩擦块的特性，使用一段时间后需要更换。

随着国家对铲运机安全技术的要求越来越严格，干盘式制动器慢慢进入淘汰阶段，需要研制铲运机轮边湿式多盘制动器。

3 解决问题

铲运机轮边湿式驱动桥的2轮壳通过螺栓连接在1轮边减速总成上，1轮边减速总成与3制动器总成之间的接触处安装专用浮动密封，以保证润滑油不会出现泄漏。5左（右）半轴则通过与1轮边减速总成的配合连接到摩擦片，内齿片和1轮边减速总成共同旋转，内齿片同时可以沿着内齿套做轴向移动，外齿片沿外齿套做轴向移动。制动活塞可沿缸体往复运动：重复完成内齿片和外齿片的接触、分离，实现制动、解除制动的功能。

这种制动器中4内齿片和5外齿片浸在润滑油的环境中，以减少摩擦盘的磨损，增大散热面积；同时齿片上开有许多螺旋沟槽，制动时齿片之间摩擦产生的热量可以通过润滑油传递给壳体，以保证内外齿片不会因为温度过高而烧坏。液压油通过油管进入制动缸内，活塞杆将内齿片和外齿片压紧，活塞杆环形面传递力是均匀的，而且液压油的压力与制动力是线性关系，因此，制动能够迅速、平稳，制动性能稳定。3外齿片内缘通过花键与6内齿套连接，可随外齿套一起转动，并可沿轴向左右移动。2内齿片外缘通过花键与1外齿套连接，不可转动但可沿轴向左右移动。

工作原理：当制动器实施制动时，来自铲运机变量泵的高压油充入制动器的活塞腔中，在油压作用下，13弹簧被压缩，14活塞向左移动将2内齿片和3外齿片压紧，从而实施制动。反之，切断压力油，14活塞腔内的液压油回到液压油箱，14活塞在13弹簧的作用下回位，2内齿片和3外齿片分离，制动解除。

4 铲运机轮边湿式制动器的特点

（1）该制动器采用分体式结构，制作简单，安装检修方便。（2）完全封闭的空间，采用环形摩擦面，并且防止了泥、水的浸入，制动性能稳定，在使用期间摩擦片磨损均匀，一般无需调整和维修。（3）采用4個内齿片和5个外齿片组合的结构，可以实现在较小的齿片间压力下获得较大的制动力矩，元件承受的压力降低，齿片单位面积压强小。（4）采用环形的制动活塞推动结构，内外齿片间摩擦力均匀，特别适合铲运机运行工况下使用。（5）齿轮油循环冷却降温，液压制动。循环在驱动桥主减速器、差速器和轮边行星齿轮减速器的齿轮油同时也存在内外齿片的结合面之间，能够快速冷却，减少维修次数，延长使用寿命。（6）内齿片通过花键连接轮边减速总成，外齿片与内齿片交替装配，内齿片随着车轮旋转。制动时，内液压缸将外齿片压向内齿片，内齿片和外齿片相互摩擦，内齿片转速降低，达到制动的效果。

5 结语

实验证明，铲运机轮边湿式多盘制动器能够提供足够的制动力矩，制动距离符合国家标准的要求。该铲运机轮边湿式多盘制动器的应用成功，具有重要的推广价值和实际意义。