一、濕式制動(dòng)器分類
濕式制動(dòng)器是礦用無(wú)軌膠輪車的剎車制動(dòng)的核心部件， 在車輛行駛安全上起著至關(guān)重要的作用，因此制動(dòng)器及其制動(dòng)控制系統(tǒng)越來(lái)受到人們的重視。濕式多盤制動(dòng)器按照其工作原理分為三種，一種是依靠高壓油推動(dòng)活塞制動(dòng)的普通型濕式制動(dòng)器，第二種是卸載高壓油依靠制動(dòng)彈簧制動(dòng)的失壓型濕式制動(dòng)器，第三種是依靠高壓實(shí)施行車制動(dòng)，制動(dòng)彈簧實(shí)施駐車制動(dòng)的多功能濕式制動(dòng)器。
（1） 普通型濕式多盤制動(dòng)器
普通型濕式制動(dòng)器采用的是壓力油通過(guò)高壓油入口進(jìn)入制動(dòng)器制動(dòng)腔體推動(dòng)制動(dòng)活塞壓緊動(dòng)靜摩擦片產(chǎn)生摩擦力矩實(shí)施制動(dòng)。這種制動(dòng)器雖然在制動(dòng)性能上較干式制動(dòng)器有較大的優(yōu)勢(shì)，缺點(diǎn)是一旦液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障無(wú)法提供高壓油時(shí)，制動(dòng)器就會(huì)有制動(dòng)失效的風(fēng)險(xiǎn)。
（2） 失壓型濕式多盤制動(dòng)器
失壓型濕式制動(dòng)器在普通型濕式制動(dòng)器的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)而來(lái)，車輛在正常行駛的情況下，高壓油通過(guò)液壓油入口進(jìn)入制動(dòng)器高壓腔體推動(dòng)活塞克服大彈簧的彈簧力，此時(shí)制動(dòng)器處于非制動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)需要實(shí)施制動(dòng)時(shí)，卸載制動(dòng)器高壓腔體內(nèi)的高壓油，在彈簧的作用下實(shí)施行車或駐車制動(dòng)。它的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)液壓系統(tǒng)或發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障無(wú)法提供高壓油時(shí)，車輛會(huì)進(jìn)行制動(dòng)，保障人車安全。 缺點(diǎn)是失壓型濕式制動(dòng)器對(duì)彈簧的要求比較高，制動(dòng)頻繁的車輛一旦彈簧疲勞損壞，制動(dòng)器就會(huì)失效，給車輛帶來(lái)了安全隱患。
（3） 多功能濕式多盤制動(dòng)器
多功能型濕式多盤制動(dòng)器集合了普通型濕式制動(dòng)器和失壓型濕式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)， 圖 1 為其結(jié)構(gòu)原理圖。行車制動(dòng)時(shí)高壓油進(jìn)入其高壓腔體作用在行車制動(dòng)活塞上擠壓動(dòng)靜摩擦片實(shí)施制動(dòng)，駐車制動(dòng)時(shí)則卸載其高壓腔體內(nèi)的液壓油，在制動(dòng)彈簧的作用下推動(dòng)駐車制動(dòng)活塞擠壓動(dòng)靜摩擦片實(shí)施制動(dòng)。在液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障無(wú)法提供高壓油時(shí)，可在彈簧力的作用下實(shí)施緊急制動(dòng)。多功能濕式多盤制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)大大降低了制動(dòng)彈簧的使用頻率，提高了制動(dòng)器的可靠性，也無(wú)需安裝其它的制動(dòng)系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)行車、駐車和應(yīng)急制動(dòng)。
1-聯(lián)結(jié)殼體； 2-O 型圈； 3-彈簧壓板； 4-矩形截面彈簧； 5-方頭平端緊定螺栓； 6-駐車制動(dòng)活塞； 7-擋圈； 8-星型圈； 9-中間缸體； 10,13-星型圈； 11-擋圈； 12-行車制動(dòng)活塞； 14-擋圈； 15-骨架油封；16-動(dòng)摩擦片； 17-靜摩擦片； 18-彈簧擋圈； 19-花鍵軸； 20-浮動(dòng)油封；
圖 1 多功能濕式多盤制動(dòng)器
多功能濕式多盤制動(dòng)器具有濕式制動(dòng)器所有的優(yōu)點(diǎn)外，它不需要第二套制動(dòng)系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)行車制動(dòng)、駐車制動(dòng)和緊急制動(dòng)，是普通型濕式多盤制動(dòng)器和濕式多盤失壓制動(dòng)器的集成，有效的降低了制動(dòng)彈簧的使用頻率，制動(dòng)性能安全可靠，使用壽命長(zhǎng)，是礦用膠輪車的理想選擇。
二、配套液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：
車輛制動(dòng)性能的好壞不僅與制動(dòng)器本身性能有關(guān)，其配套的液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)性能的好壞也對(duì)其有著決定性的作用。一個(gè)好的液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)可以使制動(dòng)性能以及剎車舒適度都能得到良好體現(xiàn)。
根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可知，濕式制動(dòng)器液壓控制系統(tǒng)（如圖2）的設(shè)計(jì)首先要在了解液壓系統(tǒng)最小壓力時(shí)能夠使車輛滿足制動(dòng)距離和減速的制動(dòng)要求上，然后對(duì)雙路充液閥、雙路制動(dòng)閥、溢流閥、蓄能器、液壓泵等關(guān)鍵元件計(jì)算選型。
圖2
由于多功能濕式制動(dòng)器有行車和駐車兩個(gè)高壓腔體，因此其配套的液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)要同時(shí)具有通向行車制動(dòng)的高壓制動(dòng)腔體管道和通向駐車制動(dòng)的高壓腔體的卸壓管道，兩種制動(dòng)回路不能互相影響。多功能濕式制動(dòng)器液壓控制系統(tǒng)工作原理圖如圖4所示。
液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵元器件有液壓齒輪定量泵、雙路充液閥、雙路制動(dòng)閥、蓄能器、手柄閥、濕式制動(dòng)器以及液壓油源等。雙路充液閥可以同時(shí)給兩個(gè)行車蓄能器充液。雙路充液閥對(duì)兩路蓄能器進(jìn)行獨(dú)立充液互不影響，即使兩路蓄能器其中的一路出現(xiàn)故障也不影響另一路蓄能器壓力的保持和切換。雙路充液閥具有一個(gè)額定上限和一個(gè)額定下限充液壓力，相關(guān)參數(shù)在出廠前就被設(shè)定好了。市場(chǎng)上目前有一款國(guó)內(nèi)廠家開(kāi)發(fā)的充液中心模塊（如圖3），其參數(shù)可以根據(jù)濕式制動(dòng)器要求進(jìn)行調(diào)整設(shè)置。
如圖3
當(dāng)雙路充液閥向行車蓄能器充液過(guò)程中，任意一路行車蓄能器的壓力達(dá)到其設(shè)定的額定上限充液壓力時(shí)，該路就停止充液，另一路行車蓄能器繼續(xù)進(jìn)行充液，直到其蓄能器壓力也達(dá)到設(shè)定的額定上限壓力后，雙路充液閥停止充液，此時(shí)雙路充液閥的液壓油經(jīng)過(guò)旁通口返回油箱。
雙路制動(dòng)閥的工作原理是，它分別對(duì)前橋和后橋制動(dòng)單獨(dú)控制，兩路油液壓力互不影響。在車輛正常行駛狀態(tài)下，雙路制動(dòng)閥的兩個(gè)工作油口關(guān)閉處于卸壓狀態(tài)，行車制動(dòng)器高壓腔體處于無(wú)油壓狀態(tài)。在需要行車制動(dòng)時(shí)，踏下雙路制動(dòng)閥的腳踏板，雙路制動(dòng)閥的兩個(gè)工作油口打開(kāi)，分別向前后橋制動(dòng)器高壓腔體充液加壓，在行車制動(dòng)活塞的推動(dòng)下實(shí)施制動(dòng)。當(dāng)腳踏板踩到某一位置停止時(shí)，雙路制動(dòng)閥會(huì)將工作油口的壓力大小自動(dòng)調(diào)節(jié)到相應(yīng)的數(shù)值，對(duì)整車的制動(dòng)力的大小實(shí)施控制。雙路制動(dòng)閥也會(huì)根據(jù)自身的反饋?zhàn)饔媒o腳踏板所處的位置提供對(duì)應(yīng)的反饋?zhàn)饔昧Γ@能夠使得車輛司機(jī)可以感受到制動(dòng)的反饋?zhàn)饔昧Γ?從而更好的把握車輛的制動(dòng)力的大小。
1-雙路制動(dòng)閥； 2-雙路充液閥； 3-行車制動(dòng)蓄能器； 4-手柄閥； 5-駐車制動(dòng)蓄能器
圖 4 液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)原理圖
手柄閥一般是一個(gè)二位三通換向閥， 如圖5，它和雙路制動(dòng)閥不同的是，在車輛正常行駛時(shí)，手柄閥的工作油口是處在高壓充液狀態(tài)，需要減壓閥對(duì)壓力進(jìn)行調(diào)整。 此時(shí)駐車制動(dòng)高壓腔體保持在設(shè)定的壓力值。當(dāng)實(shí)施駐車制動(dòng)時(shí)，拉起手柄閥的手柄，此時(shí)手柄閥的工作油口關(guān)閉，其下游的高壓油回油箱。
圖5
整個(gè)液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程是，由液壓泵提供液壓油給整個(gè)液壓控制系統(tǒng)，液壓油經(jīng)過(guò)液壓泵加壓，經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，然后再輸送到雙路充液閥，雙路充液閥把液壓油分成三路，分別向兩個(gè)行車制動(dòng)蓄能器和駐車制動(dòng)蓄能器充液，如果三個(gè)管路中任意一路的油壓低于設(shè)定額定下限充液壓力時(shí)，雙路充液閥將對(duì)其重新充液，直到其壓力上升到設(shè)定的額定上限充液壓力。前后橋制動(dòng)分別有各自獨(dú)立的制動(dòng)回路，每一回路都有相互獨(dú)立的蓄能器為其提供液壓油。 當(dāng)駕駛員踏下雙路制動(dòng)閥的腳踏板時(shí)，兩個(gè)行車蓄能器分別向前后橋行車制動(dòng)高壓腔體輸入高壓油，對(duì)車輛實(shí)施行車制動(dòng)。當(dāng)放開(kāi)腳踏板時(shí)，行車制動(dòng)高壓腔體內(nèi)的液壓油通過(guò)雙路制動(dòng)閥的 T 口回油箱，卸載液壓油解除制動(dòng)。在未實(shí)施停車制動(dòng)時(shí)，駐車蓄能器向前后橋制動(dòng)器提供高壓油來(lái)克服制動(dòng)彈簧的彈力。當(dāng)需要駐車制動(dòng)時(shí)，拉起手柄閥的手柄，此時(shí)駐車制動(dòng)高壓腔體的高壓油通過(guò)手柄閥回油箱，由制動(dòng)彈簧力實(shí)施駐車制動(dòng)，按下手柄閥的手柄，駐車蓄能器通過(guò)手柄閥向駐車高壓腔體注入高壓油克服彈簧彈力，駐車制動(dòng)解除。當(dāng)雙路充液閥出現(xiàn)故障時(shí)，液壓泵下游的溢流閥可以把過(guò)壓的液壓油通過(guò)溢流閥回油箱以保證液壓泵的壓力不致過(guò)高。由于蓄能器各自獨(dú)立控制其制動(dòng)單元， 即使液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障無(wú)法提供高壓油時(shí)，駐車制動(dòng)會(huì)立即實(shí)施緊急剎車制動(dòng)使車輛停下來(lái)保證人車安全。雙路制動(dòng)閥分別獨(dú)立控制前后橋行車制動(dòng)回路，即使其中一路出現(xiàn)失壓也不會(huì)影響另一路行車制動(dòng)。
總的來(lái)說(shuō)，多功能濕式制動(dòng)器和液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)相互配合，能充分發(fā)揮制動(dòng)器制動(dòng)性能并提高車輛的安全系數(shù)。
