煤礦防爆車(chē)輛制動(dòng)系統影響因素研究

　　下面是一篇職稱(chēng)畢業(yè)論文范文——煤礦防爆車(chē)輛制動(dòng)系統影響因素研究，歡迎閱讀借鑒!

　　論文導讀：隨著(zhù)防爆膠輪車(chē)在煤礦的廣泛使用。制動(dòng)系統作為防爆車(chē)輛的一個(gè)重要組成部分。要求防爆車(chē)輛的制動(dòng)系統必須安全可靠。影響因素，煤礦防爆車(chē)輛制動(dòng)系統影響因素研究。

　　關(guān)鍵詞：煤礦，防爆車(chē)輛，制動(dòng)系統，影響因素

　　隨著(zhù)防爆膠輪車(chē)在煤礦的廣泛使用，對其使用安全性的要求也越來(lái)越高。制動(dòng)系統作為防爆車(chē)輛的一個(gè)重要組成部分，其作用是使車(chē)輛能以合適的減速度減速行駛并停下。在下坡時(shí)能使車(chē)輛保持適當的的車(chē)速，可靠地停在坡道上;在緊急情況下能實(shí)現緊急制動(dòng)，避免發(fā)生碰撞和事故。碩士論文，影響因素。由于車(chē)輛在煤礦井下運行條件惡劣，巷道路面崎嶇不平，有時(shí)還必須通過(guò)有積水和煤泥的巷道，普通的蹄鼓制動(dòng)器會(huì )出現遇水制動(dòng)失效的問(wèn)題。為了保證人員及車(chē)輛的安全，要求防爆車(chē)輛的制動(dòng)系統必須安全可靠，制動(dòng)器要有良好的防水性和防爆性。因此，防爆膠輪車(chē)的行車(chē)制動(dòng)系統采用了氣頂液動(dòng)力制動(dòng)系統，制動(dòng)器為防爆濕式多盤(pán)制動(dòng)器，以滿(mǎn)足煤礦井下的特殊要求。

　　一、車(chē)輛制動(dòng)時(shí)車(chē)輪的受力分析

　　車(chē)輛在一定的速度下開(kāi)始制動(dòng)直到停車(chē)的整個(gè)過(guò)程中，車(chē)輛本身受到的外力只有地面對輪胎產(chǎn)生的摩擦力和空氣阻力，由于井下車(chē)輛行駛速度不高，空氣阻力可忽略不計。以車(chē)輛在滿(mǎn)載、水平干硬路面的條件為例，在實(shí)施制動(dòng)的過(guò)程中，由車(chē)輪的力矩平衡得到Fb=Mn/r。同時(shí)地面對車(chē)輪的制動(dòng)力Fb受路面附著(zhù)條件的限制，即Fbmax≤Gφ，其值取決于作用在輪胎上的垂直載荷及地面和輪胎間的附著(zhù)系數φ的大小。當制動(dòng)器作用在車(chē)輪上的制動(dòng)力小于附著(zhù)力時(shí)，地面與輪胎之間的摩擦力對車(chē)輪產(chǎn)生的力矩大于制動(dòng)器的摩擦力矩而使車(chē)輪處于制動(dòng)的滾動(dòng)狀態(tài)時(shí)，制動(dòng)力Fb與制動(dòng)器所產(chǎn)生的摩擦力矩成正比。當制動(dòng)力達到極限值Fbmax≤Gφ時(shí)，車(chē)輪被抱死而在路面上滑動(dòng)，產(chǎn)生拖痕，這時(shí)與制動(dòng)器本身所產(chǎn)生的摩擦力矩無(wú)關(guān)。

　　二、影響車(chē)輪制動(dòng)力矩的主要因素

　　通過(guò)以上分析，車(chē)輛的制動(dòng)過(guò)程是一個(gè)車(chē)輪從滾動(dòng)到抱死滑動(dòng)的漸變過(guò)程，從純滾動(dòng)到邊滾邊滑再到抱死拖滑。在車(chē)輪的制動(dòng)過(guò)程中，當車(chē)輪處于純滾動(dòng)時(shí)，地面對車(chē)輪的制動(dòng)力矩與制動(dòng)器產(chǎn)生的摩擦力矩相等，并且隨著(zhù)制動(dòng)器摩擦力矩的增加成正比的增加，但制動(dòng)力矩的增加不是無(wú)限的，它不會(huì )超過(guò)附著(zhù)力所產(chǎn)生的力矩;也就是說(shuō)，當地面對車(chē)輪的制動(dòng)力增大到附著(zhù)力時(shí)，車(chē)輪被抱死開(kāi)始滑動(dòng)，地面對車(chē)輪的制動(dòng)力達到附著(zhù)力的值后就不再增加了。因此，地面對車(chē)輪的制動(dòng)力首先取決于制動(dòng)器的制動(dòng)力的大小，同時(shí)又受地面附著(zhù)條件的限制。

　　(一)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩

　　對于濕式多盤(pán)制動(dòng)器，其制動(dòng)力矩的計算公式為Mn=πP0μZk(D2-d2)/2式中：

　　D——制器摩擦片外徑

　　d——制動(dòng)器摩擦片內徑

　　P0——制動(dòng)器油液的壓力

　　μ——制動(dòng)器摩擦副的動(dòng)摩擦系數

　　Z——制動(dòng)器摩擦副的工作面數

　　k——壓緊力損失系數

　　由上式可以看出，制動(dòng)器的制動(dòng)力矩由制動(dòng)器本身的結構參數決定，即與摩擦片的尺寸及片數、動(dòng)摩擦系數有關(guān)，并與制動(dòng)系統的制動(dòng)液壓力成正比。對于氣頂液制動(dòng)系統來(lái)說(shuō)，制動(dòng)液的壓力是由加力器的氣壓轉化來(lái)的，因此制動(dòng)液壓力不僅要和加力器的參數相匹配，而且摩擦片材料本身所允許的擠壓強度也應在其所允許的比壓范圍內。碩士論文，影響因素。合理確定摩擦片的材料、大小及摩擦副數，合理地選擇加力器參數(增壓比和排量)，使其和腳踏制動(dòng)閥的工作壓力相匹配，對于實(shí)現制動(dòng)系統的比例制動(dòng)是至關(guān)重要的。

　　(二)地面附著(zhù)力

　　在車(chē)輛實(shí)施制動(dòng)時(shí)，作用在車(chē)輪上制動(dòng)力的最大值受到附著(zhù)力的限制，而車(chē)輪對地面的附著(zhù)力又與本身所受到的垂直載荷成正比，因此要求對前后輪所分配的軸荷要有適當的比例，才能充分利用附著(zhù)力，產(chǎn)生最大的制動(dòng)力。

　　影響車(chē)輪附著(zhù)力的主要因素有以下幾方面：

　　(1)路面狀況。輪胎在軟路面上的附著(zhù)性能差于硬路面上的附著(zhù)性能;

　　(2)車(chē)輪所受的垂直載荷。載荷越大，車(chē)輪所產(chǎn)生的附著(zhù)力也越大。合理地分配前后軸的制動(dòng)力，可以充分利用前后軸的車(chē)輪附著(zhù)力，使車(chē)輪處于將滑移而未滑移的臨界狀態(tài)，達到前后輪同時(shí)抱死的理想工況;

　　(3)輪胎的型號及參數。

　　三、輕型防爆膠輪車(chē)制動(dòng)系統分析

　　為了滿(mǎn)足井下車(chē)輛對制動(dòng)系統的特殊要求，如防爆性、防水性、熱穩定性和制動(dòng)可靠性，制動(dòng)系統采用了工程機械中廣泛使用的氣頂液式動(dòng)力制動(dòng)系統，車(chē)輪制動(dòng)器采用防爆型濕式多盤(pán)制動(dòng)器。

　　氣罐中的壓縮空氣經(jīng)減壓閥到腳踏制動(dòng)閥，司機通過(guò)踏下腳踏板使壓縮空氣通過(guò)腳踏制動(dòng)閥進(jìn)入加力器氣缸腔中，經(jīng)過(guò)加力器的增壓把氣壓轉化為液壓力，高壓制動(dòng)液進(jìn)入制動(dòng)器中，推動(dòng)制動(dòng)器活塞，使鋼片和粉片相互壓緊產(chǎn)生摩擦力，從而實(shí)現制動(dòng)。放松腳踏板，在彈簧力作用下，加力器內的壓縮空氣從單管路氣制動(dòng)閥處排到大氣中，制動(dòng)液返回到加力器油腔中，解除制動(dòng)。制動(dòng)器制動(dòng)力的大小與腳踏板的行程成正比，即為比例制動(dòng)。碩士論文，影響因素。碩士論文，影響因素。

　　通過(guò)對現場(chǎng)的使用情況分析，現有的氣頂液制動(dòng)系統應在以下方面改進(jìn)和完善：

　　(1)合理確定腳踏制動(dòng)閥、加力器和制動(dòng)器之間的參數，使之相互匹配，實(shí)現比例制動(dòng)，這樣可有效減緩車(chē)輛在制動(dòng)時(shí)受到的沖擊載荷，避免半軸螺栓和前輪制動(dòng)器靜殼連接螺栓的切斷;

　　(2)在氣頂液制動(dòng)系統中，加力器的參數及其結構、制動(dòng)液的選擇以及加力器中的密封件與制動(dòng)液的相容性和可靠性，都是應該考慮的重要問(wèn)題。

　　(3)為了提高制動(dòng)系統工作的可靠性，避免當動(dòng)力裝置失效或一側管路泄漏時(shí)，制動(dòng)作用喪失的情況發(fā)生，制動(dòng)系統宜采用獨立的雙回路系統，當其中的一套管路失效后，另一套管路仍能實(shí)現車(chē)輛的及時(shí)制動(dòng)。盤(pán)式制動(dòng)器應為安全型制動(dòng)器即彈簧制動(dòng)，液壓釋放。當動(dòng)力喪失后，制動(dòng)器中的彈簧立即動(dòng)作，抱死車(chē)輪使車(chē)輛及時(shí)停車(chē);當故障處理后，制動(dòng)系統能立即恢復正常工作，車(chē)輛可正常行駛。對于氣頂液制動(dòng)系統，當采用獨立的雙回路系統時(shí)，必須使用兩獨立的氣罐，分別給各自的加力器提供壓縮氣體，實(shí)現分別獨立制動(dòng)，保證制動(dòng)的可靠性。如果采用常壓式全液壓動(dòng)力制動(dòng)系統，在系統中需設置蓄能器，以保證在發(fā)動(dòng)機或油泵、系統管路出現故障后，仍能靠蓄能器中液壓能進(jìn)行有效制動(dòng)，從而提高了制動(dòng)的安全可靠性;

　　(4)為了保證車(chē)輛正常行駛時(shí)車(chē)輪能自由轉動(dòng)，制動(dòng)器中的鋼片和粉片之間必須保持一定的間隙，此間隙應當在一合理的數值范圍內。在使用中因不斷磨損會(huì )增大此間隙，由于磨損量不同，導致各制動(dòng)器產(chǎn)生作用的時(shí)間不同，無(wú)法實(shí)現各制動(dòng)器的同步制動(dòng)，會(huì )使車(chē)輛在制動(dòng)時(shí)發(fā)生偏轉現象，同時(shí)也會(huì )增大所需制動(dòng)液的流量，當超過(guò)加力器的額定排量時(shí)，會(huì )出現制動(dòng)失靈的問(wèn)題。因此對于盤(pán)式制動(dòng)器應設置間隙調整裝置，保證間隙在規定的范圍內;

　　(5)車(chē)輛在多次制動(dòng)后，制動(dòng)器的溫度會(huì )升高，這將影響車(chē)輛的制動(dòng)性能，因此應增加制動(dòng)器的潤滑油的冷卻回路，降低制動(dòng)器的溫度。

　　四、結論

　　通過(guò)對車(chē)輪制動(dòng)過(guò)程及受力狀況分析，可知車(chē)輪制動(dòng)力的大小主要由制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力決定，但同時(shí)又受到地面附著(zhù)力的限制，因此要合理確定制動(dòng)器的制動(dòng)力及其結構參數，使之與制動(dòng)系統相匹配。碩士論文，影響因素。通過(guò)對防爆車(chē)輛制動(dòng)系統的分析，明確在設計防爆車(chē)輛的制動(dòng)系統時(shí)，要充分考慮井下車(chē)輛的使用條件，合理選擇制動(dòng)系統的形式，合理確定各元件的性能參數，使之相互匹配。碩士論文，影響因素。應從系統上來(lái)保證制動(dòng)系統的安全可靠性，滿(mǎn)足防爆車(chē)輛在井下使用的特殊要求。

　　參考文獻：

　　1、王望予主編.汽車(chē)設計.北京：機械工業(yè)出版社，2004.

　　2、曹金海主編.礦山機械底盤(pán)設計.北京：機械工業(yè)出版社，1989.

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