对防爆胶轮车液压制动阀改进设计及分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com杠拭第45卷l第2期总第484期防爆胶轮车液压制动阀改进设计及分析刘杰中国煤炭科工集团太原研究院有限公司煤矿采掘机械装备国家工程实验室摘要I为解决防爆胶轮车制动冲击的问题，介绍防爆胶轮车制动系统，分析制动阀结构及踏板的特性曲线，指出其缺陷以及给车辆制动带来的不良影响。根据制动阀踏板现有结构，提出改进措施。通过对比分析改进前后踏板的特性曲线，说明改进后的制动阀更利于司机精准控制车辆的制动状态，改进效果显著。关键词：胶轮车；制动阀；踏板；行程全液压制动系统具有制动反应灵敏，适应能力强且施制动。制动压力与踏板力存在一定比例关系，每次制能满足防爆要求

2、等众多优点，因此，在防爆胶轮车中得到动时，司机根据整车制动需求，通过人为控制踏板力，制广泛的应用【】叫。制动阀作为该系统中最为关键的核心部动阀便可以输出不同大小的制动压力，以满足制动器的件，其工作特性与防爆胶轮车整车的制动性能密切相关。工作需要。根据实际应用情况得知，制动阀的应用效果并不十分理其中，制动阀具有两个独立的压力输出口，可以独立想，尚存在一定问题问，为此，本文对现有制动阀的结构特实施前后制动，使得行车制动系统为双回路形式，前轮制性及应用时存在的问题进行详细分析，并提出改进措施。动器和后轮制动器各由一个回路控制，若其中任何一路的元件出现故障，另一路回路仍可正常工作，使整

3、车制动1全液压制动系统介绍更加安全可靠。防爆胶轮车全液压制动系统组成及原理如图1所示。主要包括：液压泵、溢流阀、充液阀、制动阀、蓄能器、2制动阀存在的问题前轮制动器、后轮制动器及压力表等。目前，在防爆胶轮车中得到广泛应用的液压制动阀液压泵输出的液压油通过充液阀向蓄能器供油，充外形结构如图2所示，主要由阀体、踏板、旋转轴、压轴、液阀保证蓄能器内油液压力始终保持在充压阀充油上、滚轮、套筒、安装板、调整螺丝等组成。当踩下踏板时，踏下限压力之间，能够满足制动器多次制动的需求，确保板围绕旋转轴做旋转运动，迫使滚轮向下挤压套筒，带动了制动的可靠性。当踩下制动阀踏板时，蓄能器内存储阀芯动作，

4、待制动油口打开，高压油经过制动阀进入制动的高压油被释放并作用于制动器内的活塞上，制动器实器，实施制动。由于液压制动的特殊性，制动阀的阀芯行作者简介：刘杰(1981一)，男，河南商丘人，助理研究员，硕士，研究方向：煤矿井下无轨辅助运输车辆设计、研发及试验研究。一Ij47学兔兔www.xuetutu.com设计-计算DesignandCatcu1．ation●23前轮制动器制动阀图1全液压制动系统原理图程相对于一般汽车制动主缸活塞的行程而言比较短，造成了该制动阀踏板行程明显小于汽车制动踏板行程圈。制动阀产品样本的的踏板特性曲线如图3所示，由两条不同斜率的直线组成，直线斜率的大小反映

5、了随踏板行程变化制动压力输出的快慢程度。?7ff／／O48l2l620踏板角度／(。)1．踏板2．旋转轴3．压轴4．滚轮5．套筒6．安装板7．调整螺丝8．阀体图3制动阀踏板特性曲线图2制动阀外形结构图柏J杠觚I一．2学兔兔www.xuetutu.com缸械第45卷l第2期总第484期制动踏板的全部行程可分为3个阶段：1)05。，该阶段为空行程，制动阀不输出制动压力；2)5~-10。，该阶段在踏板单位行程下制动阀输出的制动压力相对较小，制动阀输出压力范围为0-'1．5MPa；3)10。一16o，该阶段在踏板单位行程下制动阀输出的制动压力相对较大，制动阀输出压力范围为1．5-4．5

6、MPa。可见，踏板能够旋转的最大行程约为16。，其中空行程约为5o，踏板的有效行程大约只有11。，司机在如此有限的行程范围很难精确地控制踏板的行程，以获得想要的制动效果。在实际制动时，经常出现制动冲击的现象，尤其在点刹时，司机希望车辆能够减速行驶，并不希望车辆停住，但是由于踏板行程太短，液压制动本身又具有反应较快的特性，导致点刹时经常出现停车现象。即使司机5希望停车时，也无法根据车辆刹车行驶状态及时做出调整，很难做到使车辆缓慢停住。制动刹车过于灵敏，不但让司机感到不适应，而且容易对车辆的传动系统及零部1．踏板2．扭力弹簧3．滚轮4．压轴5．旋转轴6．套件造成很大伤害。筒7．调整

7、螺丝8．安装板9．阀体图4改进后制动阀外形结构图3改进措施为了能够对制动阀踏板有一个良好的控制，以满足阀阀芯运动引起的踏板行程。当踩踏板时，这两类行程防爆胶轮车各种工况的制动需求，必须对制动阀结构进同时发生，相互累加，构成了踏板总行程。可见，改进后行改造。由于制动阀阀体及阀芯是制动阀最为关键的核的制动阀踏板行程能够得到明显增加，扭力弹簧的变形心部件，不宜进行改动，因此，可以对踏板结构进行改造，引起的踏板行程即为增加量。在不增加踏板力的前提下，增加踏板的有效行程，这样，在设计扭力弹簧时，刚度设