重卡制动管束的设计及装配优势

来阿利，徐会娟，尚卫鹏，景宇航，欧兴龙，杨昊

（陕西万方汽车零部件有限公司，陕西 西安 710021）

前言

制动系统性能是反应一辆汽车整体品质的重要内容，制动性能的优劣直接影响到车辆尤其是人身的安全。制动法规从安全、可靠性出发对制动系统的操纵、执行等机构均有要求。

重型汽车必须具有主制动、应急制动和驻车制动三种制动装置。还可以加装辅助制动装置。 所谓主制动一般就是指“脚刹车”，驻车制动就是指“手刹车”，而应急制动装置是指当主制动控制系统全面失效时，用于替代主制动、性能与主制动完全一致的备用制动装置，它在主制动装置失效时投入使用。

在重型载货汽车底盘中，气制动管路系统是其必不可少的组成部分，随着载货汽车产量的不断提高，为提高整车的装配速度，提升装配统一性，解决困扰各个主机厂的管线混乱问题，将其变成管束的形式进行装配，因此如何进行管束设计成为各企业整车设计中必不可少的一个环节。本文主要从制动系统原理构造及装配便利性方面对管束的设计进行分析和阐述。

1 制动系统构造

整车从布置上大致可以分为：供能、控制和执行元件三个部分。

图1

供能元件即从空压机到干燥器再到四回路、储气筒等的相关元件即管路；控制元件即踏板、脚阀、手阀、继动阀、差动阀及连接各控制阀之间的若干管路；执行元件即气路终端制动器及相关执行气路。

2 制动管路系统的组成

整车的气制动管路系统，主要是由连接各种阀类用气元件的一系列钢管、橡胶管以及聚酰胺脂管组成，而管束设计的重点，就是要将一系列不同规格，不同长度的聚酰胺脂管，根据底盘布置的情况，尽可能的组到一起，形成易于装配的管束。

图2

3 影响管束设计的因素

在设计底盘管束时，需要依据整车的具体配置情况而定，同一车型，配置不同，布置不同，管路的明细和管路的走向也就有差异，具体影响因素如下：

（1）车辆类别：牵引车，自卸车或水泥搅拌车，车辆类型不同，配置的元件不同，管路明细不同。

（2）驱动形式：4×2、6×2、6×4与8×4，气室数量不一样，所需要的储气筒的容量和对应的控制元件也不一样，这直接影响管路的数量及种类。

（3）轴距：由于管路有一部分在底盘上是从前到后贯穿整个车架敷设的，因此相同配置车型，如果轴距不一样，连接部分元件的管路尺寸也不一样。

（4）后悬架系统的结构形式：受后悬架处布置空间的限制，不同的悬架，管路走向会有较大差异。

（5）储气筒的布置：储气筒在底盘上的布置样式至关重要，直接决定了底盘管束的集散程度。

（6）车桥的类型、APU的位置变化、发动机类型、变速箱类型等，都会影响到管束的变化。

4 管束设计的总原则

（1）管路在底盘敷设时应符合以下布置原则：底盘气管路应尽可能敷设在纵梁、横梁内侧，不应沿车架上翼面敷设；管路宜采用横平竖直的棋盘式排列，不宜斜线布置；管路布置时应尽量远离发热零部件（如发动机排气管、排气消声器、排气增压器），距离较近时，应考虑隔热防护；所有布置在运动件（如发动机冷却风扇、悬架、转向柱等）附近的管路与运动件距离应大于50mm。

（2）管路防护设计时应符合以下要求：气管穿车架纵梁孔或横梁两侧通过时，应在过线孔和圆弧棱边处加装穿线护套和防护条；制动系统气管路在装配或行车过程中与周围零部件可能摩擦接触时，应设计钢丝软管连接；气管路过梁处（穿过横梁两端空隙或经过纵梁下翼面等）应使用尼龙护簧保护；与车架其它零部件（如推力杆头、油箱支架、变速器等）摩擦接触时，应使用尼龙护簧保护。

5 管束设计的设计要点

管束设计的目的是为了降低装配难度，减少装配时间，如果直接将底盘上的气管简单的捆扎在一起，可能会使管束更加难以装配。在此，本文作者通过总结在管束设计与装配中的工作经验，提出以下五点

（1）集中布置底盘管路。根据底盘用气元件的布置特点集中进行管路布置是管束设计的基础。

（2）选用合适的管路分支接头。有些车型的管路布置在车架纵梁靠近中心的位置，安装时，管束要穿过车架横梁与纵梁交接处的过梁孔，受此过梁孔空间的限制，如果一些组合气管的分支尺寸偏长，就要选择合适的接头类型，如H型、T型、Y型等。

（3）为了保证所设计管束的装配工艺性，不能将所有的气管都组装进管束，一要根据整车管路的布置情况，如管路在左纵梁集中布置，那就从左纵梁的气管里进行选择，剔除其中需要从左纵梁绕到右纵梁的单根气管，以及尺寸比较短的气管；二是要根据流水线的工艺布局进行选择，在选择管路时，具体的装配情况也是必须要考虑的一个因素。

（4）合理的设计管束中预留的气管分支位置。不同规格的气管有不同的最小弯曲半径如表1所示，一旦小于这个值，气管就会打折，导致制动系统故障。一般建议该数值比该管路的最小弯曲半径大50mm-100mm。

表1 气管最小弯曲半径

（5）根据布置情况合理的设计管束中各部分的尺寸。要根据管束的定位点及管路走向情况进行计算，一般来讲，如果管束布置中存在弯曲布置情况，可以适当放宽管束该部分的尺寸。若是连接驾驶室的气管，这部分气管由于要考虑驾驶室跳动及驾驶室翻转后的余量，预留有较大的余量，因此此部分稍微偏长一些也不会有影响；如果管束布置是比较平直的，则要严格控制管束该部分的尺寸，装配偏差则通过该部分管束的管路分支尺寸来弥补，这样能既能保证管束在装配后比较美观，又会避免因尺寸偏短儿连接不上的问题。

6 管束装配的优点

（1）能够显著减少管路在流水线上装配的工作量，提高相应工位管路的装配速度。管束相当于将部分管路的捆扎工作移到了厂外，由管路的供应商在管路的制作环节完成。

（2）降低了管路装配这一工作内容对装配人员自身技能的要求。整车的管路系统比较复杂，采用管束的方式进行装配，大部分气管在管束中被按照阀类的布置情况预先组装好了，装配时只需要把管束上的定位标记对准车架上的定位点，其余的只要沿着车架敷设，相应的气管接头就会预留到对应的用气元件附近，起到了一定的防错作用，因此，很大程度上降低了对装配人员自身技能的依赖性。

（3）减少了不同人之间由于操作技能等因素对装配状态的影响，提高了装配的一致性，保证了装配质量的稳定性。

7 结束语

随着大量的先进技术在重卡行业的广泛应用，如ABS（制动防抱死系统）、ECAS（电控空气悬架系统）、EBS（电子控制制动系统）等，整车的气制动管路系统越来越复杂，在这个方面还需要我们继续在实践中不断的进行摸索和总结。