机场拖车制动系统的改进方案探析

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1、机场拖车制动系统的改进方案探析赵奇平王亮亮武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070摘要：以现有的机场拖车为原型，针对制动时存在的问题，提出了一些改进建议和想法，使拖车在牵引车制动时能利用自身的惯性力自行制动，减少制动距离和时间，以符合当前机场大运货量对制动距离的要求。关键词：机场拖车制动系统改进目前，国内各人机场人都采川传统的平板拖车，过去机场山于载货量不人，制动时山货物重量而产生的惯性力较小，不会影响引擎车的制动效果。而现在，随着机场客流暈的递增，平板拖车的载货暈随之增人,造成惯性力的升高。惯性力的增大会给托

2、运带來一系列的阻碍和危险。到H前为止，在全国各大机场均发牛过不同程度的拖车碰撞'客机的事故，给机场造成巨大的损失。传统拖车制动装置已不能满足现在的制动要求，迫切需要改进。而在国外，由于牵引车车身底盘较重，制动力足够人，可以避免拖车惯性力对牵引车制动的影响。但是国内的牵引车和散货拖午的外形及结构己固定成型，因此要对其结构做出改动并不现实，唯有对其结构进行附加的设计，既可以不改变原来的结构，乂可以解决口前闲扰的问题。1当前机场拖车面临的问题当前国内外机场拖车并无实际制动装置，只有驻车制动，即依靠钢板与车伦外恻材料的摩擦

3、实现制动(类似丁•块式制动)，其实物图如图1所示，结构简图如图2所示。图1拖乍实物图图2拖车俯视图该拖午经过多年牛产、使用和改进，主耍结构如拖车架、滚道和牵引杆己经定熨并且相当成熟，但也存在一些严重的缺陷急待解决，如:制动装置经常失效、车辆无避震系统等。更为迫切的是，随着机场客流量的增大，货运暈明显增多，传统拖千的制动过程将不能适应现在的状况⑴。首先，在引擎车制动后，各节拖车强大的惯性力将推动本已静止的引擎车继续向前滑移。在托运行李不多的情况下，凭经验即可判断制动时间和距离；而在行李增多时，拖车质量增大，制动时间和

4、距离不便丁•判断。如果引擎车的制动距离估计不合理，或导致拖车未到达指定行李卸装点，影响货物搬运效率；或导致拖车碰撞机身，造成事故。其次，在托运过程中，引擎车并不是匀速行驶，会受到环境制约，速度发牛变化。在传统平板拖车的加速过程屮，惯性力的影响并不明显，而在减速过程中，rti于刹车钢板直接与引擎午相连接，从而导致钢板与车伦接触，造成不必耍的刹车动作，影响托运效率⑴。再次，传统平板车的刹车装置是刚性连接，在连接处磨损严虫，影响其使用寿命，而口在运行过程中平稳性较差，易造成意外的事故。2解决方案为解决曲临的诸多问题，需改

5、进现有的制动系统，或者重新设计研究一套制动系统。2.1方案一安装专用整套制动系统，在每节拖车中设计好接口管路，依靠引擎车中的制动力來源，制动拖车。此种方案的缺点：当行李过多吋，连接管路过氏，制动力行程过氏，造成制动力的损失和制动延时，造成了不必要的能源消耗，削弱了制动效果。此外，这种拖车专用的制动系统无论在经济性述是实用性都受到限制。2.2方案二拖车自身的惯性力就是一种制动力来源，因此可以加以利用。从这种思路出发，可以设计一种通用的拖车与牵引不的连接机构，它可以将惯性力转化为制动力源。山于每节拖车都有自身的惯性力，

6、所以不需要有引擎车统一提供制动力源，从而可以避免制动力源的泄漏。同时，制动力避免了大行程的传递，在一定程度上也改善了制动延时的问题，如图3所示。前牵引杆压缩弹簧制动主缸制动软管3结构改进需考虑的问题3.1惯性力制动的延时问题由于拖车Z间有间距，引擎车制动后，拖车无法做到同步制动，各节拖车的制动会依次形成延时，多节拖车组成多a山度的振动系统，可以简化为周期性脉冲力。设计改进结构须尽可能地抵消后节车厢对前节车箱的周期性脉冲作用，使引擎车与拖车可以在-个平稳状态下制动⑺。3.2拖车发生侧摆时制动力的方向变化在行缎过程中，

7、势必会发生拖车或局部或整体侧摆的情况，拖车与引擎车不在-条直线上，如果此时制动，冃人的惯性力可能会推翻引擎车⑶。因此，此结构需在一个角度范围内吸收惯性力，将其转化为制动力源，既可以防止引擎车的侧翻，又能实现正常'制动。故可以将图3中的前牵引杆做成弧形结构，其作用就是可以多饬度接受吸收惯性力。3.3制动力的变化问题由于各节拖车的制动不能达到同步，前一节拖车会受到后一节拖车的脉冲作用，因此，拖车与牵引车的加速度不断变化，即制动力源不稳定，造成拖车的不稳定制动，制动位移不确定，会在很大程度上彩响托运效果以及托运安全。此种

8、状态须改述结构，将制动力源固定在某一范围内，以达到拖车和引擎车的同步制动及稳定制动。3.4制动与非制动的识別问题在托运过程中，可能会碰到诸多意外情况，或加速，或减速。尤其在开始减速时，原有的刚性连接会造成拖车一段时间内的制动，从而影响托运效率。但无论是加速还是减速，都会有其对应的上限值和下限值，因此改进结构须能识别两种极限值，以准确地做到制动、加速及减速的识