工程机械车辆制动系统及液压系统分析

赵静

摘 要：在工程技术的推动下，加快了各种工程的作业速度，但是，相应的也增加了运输材料设备的费用，也将更高的要求抛向了工程机械车辆。工程机械车辆惯性强，装载量大，并且现场内来往人群较多。所以，为了保证车辆更加安全的操作，必须要具备优良的制动系统以及液压系统。

关键词：工程机械：车辆制动系统；液压系统

工程机械车辆是进行工程材料运输的重要设施。所以，在工程的运输中离不开此装置的帮助。制动系统与液压系统是工程机械得以运行的重要保证，所以，要求相关操作人员在正常操控的基础上弄清楚该设备的这两个方面。

1 分析工程机械车辆制动系统

1.1 制动力矩

在校核工程机械车辆制动系统时，需要将制动缸中最低水平的压力值作为计算标准，基于此，规定车辆的制动力矩可以为车辆的暂停和减速提供帮助。若没有对相应客观因素产生的影响进行分析，这样需要具有这样的关系：

Tu>Tab

在这个式子中，制动系统内所生成制动力矩的总和用Tu表示，制动期间地面所生成的制动力矩用Tab表示。

按照反作用力和作用力原理，工程机械车辆制动器的制动力矩会影响到地面制动力矩，然而，地面所给出的制动力矩Tab也具备相应的极值，在不断上升了附着力矩Tab后，也会随之增加Tab。

①计算Tab

用jmax×r/gXGO= Tab计算地面制动力矩。制动减速度的最大值用Jmax表示，空载车辆期间的净重用GO表示，车辆轮胎半径用r表示，重力加速度用g表示。

②计算Tu

用nxRxfxAxp计算制动力矩Tu，在这个式子中，单一夹钳所具有的制动油缸总数，制动缸活塞的面积用A表示，制动系统压力用P表示，摩擦片、制动盘的摩擦因数用f表示，作用半径用R表示。

1.2 制动力评价分析

在很多情况下，工作人员全部从3个角度入手，评价分析工程机械车辆的整车制动力。主要包括制动效能的稳定性、制动期间的车辆稳定性、制动减速度与距离。通常来讲，一般都会在30km/h以内运行工程机械车辆行驶速度，因此，不用考虑分析制动期间车辆行驶稳定性的问题。但是，因为普遍应用了抗热衰退性能和抗湿衰退性的盘式制动器之后，对于制动效能的持续性问题也需要认真考虑。因此，在评价分析工程机械车辆制动能力时，只对制动效能进行分析即可。

2 分析液压制动系统

2.1 液压系统的简介

从整体角度入手，由执行元件与制动传动设备一同构成了液压系统，转动装置的主要功能是把驾驶者下踩的制动踏板动力源向执行元件中传递，执行元件的基本功能是把该动力转变成摩擦力矩。文章以双回路液压制动系统为例进行研究，分析其结构构成，基本的结构图如图1所示：

通过上图能够得知，控制系统内，5部位负责控制充油量与蓄能器压力，9部位的制动力和油量等参数对蓄能器的压力值与充油量会带来直接影响。通常，设计者会把一个上限设定到5部位，若在规定值以上控制蓄能器的压力值，这样就会有动作出现在充液阀中，导致一部分油液向系统内回流，并将压力充入到蓄能器中。在预定值处控制了其压力后，才会暂停3部分的工作。其中，两个回流制动器的供油都有5部分来承担。这样不但可以将工作效率提升，还可以防止互相之间的影响。

若在工作期间，开关的预设最低值高于蓄能器的压力，这种情况下，低压报警开关就会告诉驾驶者出现了问题，从而便于检修人员马上检查液压制动系统，防止因为此种情况而出现安全问题。

2.2 设计液压制动系统

在设计液压系统前，设计者一定要细致的了解工程机械车辆的净重、道路情况和速度，从而更加准确的计算出制动力矩的估算结果。其次，初步选择制动系统的压力，并且按照所选取的结果确定出制动盘直径等重要参数。同时，抛除以上几个要素外，还有一些因素也会影响到制动力矩，所以，在设计的时候都需要高度重视。

①计算蓄能器容量

一旦没有充分的考虑热量散失与产生所带来的影响，这样，蓄能器在运行期间的容积可以用以下公式表示：

在这个式子中，蓄能器的工作压力最低和最高值以及充气压力一欧诺个P2、p3和P1表示。有效容积用△V表示。

在对有效容积进行确定的过程中，应该按照制动缸的具体情况将所需的油液体积量计算出来，为了防止在后续应用制动器出现磨损问题，需要按照旧制动器进行计算，防止缺少油液而对行车安全产生影响。最后，按照实测的策略将制动所需要的油液体积计算出来。通过相关统计数据得知，蓄能器最少应该进行四次紧急制动，所以，把过去得到的油液总体积与5相乘就可以把有效容积值求解出来。

②液压泵排量的计算

在对液压排泵排量进行计算时，充液时间属于关键性数据，为了将制动动作稳定性增强，需要在20s以内控制蓄能器的充液时间。若用VI表示蓄能器在没有装油液的状态，在将油液装满之后，V3即为它的容积，此外，在排除热量散失与产生所带来的种种影响，需要对p3'V3=PI-VI的公式给予满足。利用V1-V3=△V将蓄能器工作期间体积变化情况求得出来。通过整液系统内蓄能器的总数与△V相乘就可以将整个车辆所需要的所有油液总体积求得出来。依据充满油液所花费的时间，就能夠把制动系统油液流量计算出来。

但是在设计的过程中应该注意，发动机在具体的运行期间，并非会恒定不变的控制其转速，所以，在计算泵的排量时，需要把发动机工作时的最低转速为计算前提，从而浆泵的排量计算出来，从而确保制动泵装置可以稳定运行。

若设计工作要求简化设计方案，这样通常的做好就是利用液压装箱系统内的液压泵装置，从而将充足的动力源为液压控制系统提供出来。在选择应用这种设计方案时，就能够把单独设计的制动泵从系统中移除去，从而简化处理系统。然而应该注意，因为在不断增加了液压泵的工作任务后，是否能够科学的选择，就会随之提升系统的工作性能。

3 结语

综上所述，在国民经济发展的推动下，在某种程度上加快城市建设速度和步伐，这样也在某种程度上增强了建筑施工技术水平，因此，也将更高的要求抛向了工程机械车辆。通过大量实践调查得知，古老的气顶油结构制动系统被不断应用到工程机械车辆中，目的是维持制动系统的运行。但是，随着设备性能的不断更新，传统的技术手段和方法已经难以满足当前工程发展的需要。所以，在应用了新的设备后，首先要考虑的就是工程机械车辆的制动系统以及液压系统。对此，文章通过下文对相关方面的内容进行了详细的分析与论述，目的是为有关单位及工作者在实际工作中提供一定帮助。