6t内燃平衡重式叉车制动系统设计
其结构简单,造价低廉,工作可靠,但机械效率低,故仅用于中、小吨位叉车的驻车制动装置中。液压式简单制动系通常简称为液压制动系,用于行车制动装置。其优点是作用滞后时间短(0.1~0.3s),工作压力高(可达10~12MPa),轮缸尺寸小,可布置在制动器内部作为制动蹄张开机构或制动块压紧机构,使之结构简单、紧凑、质量小、造价低。但其有限的力传动比限制了它在汽车上的使用范围。另外,液压管路在过度受热时会形成气泡而影响传输,使制动效能降低甚至失效。 (2)动力制动系
动力制动系是以发动机动力形成的气压或液压势能作为汽车制动的全部力源进行制动,而驾驶员作用于制动踏板或手柄上的力仅用于对制动回路中控制元件的操纵。在简单制动系中的踏板力与其行程间的反比例关系在动力制动系中便不复存在,因此,此处的踏板力较小且可有适当的踏板行程。
气压制动系是动力制动系最常见的型式,由于可获得较大的制动驱动力且主车与被拖的挂车以及汽车列车之间制动驱动系统的联接装置结构简单、联接和断开都很方便,因此广泛用于总质量为8t以上尤其是15t以上的载货汽车、越野汽车和客车上。但气压制动系必须采用空气压缩机、贮气罐、制动阀等装置,使结构复杂、笨重、轮廓尺寸大、造价高;管路中气压的产生和撤除均较慢,作用滞后时间较长(0.3~0.9s),因此在制动阀到制动气室和贮气罐的距离较远时有必要加设气动的第二级控制元件——继动阀(即加速阀)以及快放阀;管路工作压力较低(一般为0.5~0.7MPa),因而制动气室的直径大,只能置于制动器之外,再通过杆件及凸轮或楔块驱动制动蹄,使非簧载质量增大;另外,制动气室排气时也有较大噪声。
气顶液式制动系是动力制动系的另一种型式,即利用气压系统作为普通的液压制动系统主缸的驱动力源的一种制动驱动机构。它兼有液压制动和气压制动的主要优点。由于气压系统的管路短,作用滞后时间也较短。显然,其结构复杂、质量大、造价高,故主要用于大吨位叉车上。全液压动力制动系是用发动机驱动油泵产生的液压作为制动力源。有开式(常流式)和闭式(常压式)两种。开式(常流式)系统在不制动时,制动液在无负荷状况下由油泵经制动阀到贮液罐不断地循环流动,制动时则借助于阀的节流而产生所需的液压进入轮缸。闭式回路因平时保持着高液压,故又称常压式。它对制动操纵的反应比开式的快,但对回路的密封要求较高。在油泵出故障时,开式的将立即不起制动作用,而闭式的还有可能
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利用回路中的蓄能器的液压继续进行若干次制动。全液压动力制动系除具有一般液压制动系统的优点外,还具有操纵轻便、制动能力强、易于采用制动力调节装置和防滑移装置等优点。但结构复杂、精密件多,对系统的密封性要求也较高,故并未得到广泛应用。
各种型式的动力制动系在其动力系统失效使回路中的气压或液压达不到正常压力时,制动作用即会全部丧失。 (3)伺服制动系
伺服制动系是在人力液压制动系中增加由其他能源提供的助力装置,使人力与动力可兼用,即间用人力和发动机动力作为制动能源的制动系。在正常情况下,其输出工作压力主要由动力伺服系统产生,而在动力伺服系统失效时,仍可全由人力驱动液压系统产生一定程度的制动力(即由伺服制动转变为人力制动)。按伺服系统能源的不同,可分为真空伺服制动系、气压伺服制动系和液压伺服制动系。其伺服能源分别为真空能(负气压能),气压能和液压能。
真空伺服制动系是利用发动机进气管中节气门后的真空度(负压,一般可达0.05~0.07MPa)作动力源,一般的柴油车若采用真空伺服制动系时,则需有专门的真空源——由发动机驱动的真空泵或喷吸器构成。
气压伺服制动系是由发动机驱动的空气压缩机提供压缩空气作为动力源,伺服气压一般可达0.6~0.7MPa。故在输出力相等时,气压伺服气室直径比真空伺服气室直径小得多。且在双回路制动系中,如果伺服系统也是分立式的,则气压伺服比真空伺服更适宜,因此后者难于使各回路真空度均衡。但气压伺服系统的其他组成部分却较真空伺服系统复杂得多。
液压伺服制动系一般是由发动机驱动高压油泵产生高压油液,供伺服制动系和动力转向系共同使用。
按照助力特点,伺服制动系又可分为助力式和增压式两种。
真空助力式(直动式)伺服制动系(如图 6.2所示),伺服气室位于制动踏板与制动主缸之间,其控制阀直接由踏板通过推杆操纵。驾驶员通过制动踏板直接控制伺服动力的助力大小,并与之共同推动主缸活塞,使主缸产生更高的液压通向盘式制动器的油缸和鼓式制动器的轮缸。由真空伺服气室、制动主缸和控制阀组成的总成称为真空助力器。
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图4.1a真空助力式(直动式)伺服制动系回路图
1-制动踏板;2-控制阀;3-真空伺服气室;4-制动主缸5-贮液罐6-制动信号号灯液压开关;
7—真空管路;8—真空单向阀;9—前盘式制动油缸;
图 4.1b 真空增压式(远动式)伺服制动系回路图
1—前轮缸;2—制动踏板;3—制动主缸;4—辅助缸;5—空气滤清器;6—控制阀; 7—真空伺服气室;8—发动机进气管;9—真空单向阀;10—真空罐;11—后轮缸;12—安
全缸
增压式(远动式)伺服制动系的回路如图 6.3所示。由真空伺服气室、辅助缸和控制阀组成的真空伺服装置位于制动主缸与制动轮缸之间,驾驶员通过制动踏板推动主缸活塞所产生的液压作用于辅助缸活塞上,同时也驱动控制阀使伺服气室工作。伺服气室的推动力也作用于辅助缸活塞,使后者产生高于主缸压力的工作油液并输往制动轮缸。由真空伺服气室、辅助缸和控制阀等组成的伺服装置称为真空增压器。回路中当通向前轮(或后轮)制动轮缸的管路发生泄漏故障时,则安全缸内的活塞将移位并堵死通往漏油管路的通道。当主缸输出油管发生
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泄漏故障时,增压式回路中的增压器便无法控制,而助力式的则较为简单可靠。
在采用双回路系统时,助力式的一般只需采用一个带双腔主缸的助力器;而增压式的则必须有两个增压器使回路更加复杂,或者仍采用一个增压器,但在通往前、后轮缸的支管路中各装一个安全缸,使回路局部地前、后分路。
伺服制动系统中的管路液压与踏板力之间并不存在固有的比例关系,为了使驾驶员在制动时能直接感受到踏板力与制动强度间的比例关系,在系统中装一个控制阀予以保证。
本设计中采用如图所示的真空助力式伺服制动制动系。
4.2真空助力器工作原理
图4.2a真空助力器 1.释放状态
在此位置,在膜片盘两侧负压相同。压簧克服了作用在控制壳横断面上的大气压力使膜片盘保持在其起始位置。 2.部分制动状态
在利用制动踏板操纵活塞杆时,分配阀要先断开踏板侧工作室的真空连接。在进一步运动过程中外部空气通道打开,由此在膜片盘前建立起大气压力,于是在助力器的前后室之间形成支持脚力朝串联式制动主缸方向压膜片盘的压差。辅助力是压差和膜片盘平面的产物。通过活塞的向前运动在串联主缸中产生液压。在脚力不变时,串联式制动主缸中的活塞、压杆以及阀活塞向与脚力大小无关的停车位置移动。橡胶反应盘的作用使盘阀活塞靠在分配阀上并停止外部空气的输入。
为此达到了所谓的在每次改变踏板力时在膜片盘两侧扩大或缩小压差的“备用状态”。它与踏板力相似提高或降低制动系统的液压,以此调整相应的减速度。
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阀活塞横截面与橡胶反应盘的比决定了放大系数(输出力与输入力之比)。
图4.2b真空助力器 3.全制动状态
在全制动状态中,踏板侧的工作室至真空室的连接完全关闭,而外部空气通道完全打开。对此作用在膜片盘整个范围内的大气压力使之达到最大可能的辅助力。此状态称为助力器“调制点”。
这时只有通过继续提高操纵力才能继续提高串联式制动主缸活塞上的力。 4.返回
当释放制动踏板时,在两个室中又重新建立起负压,并且压簧使膜片盘和踏板返回到初始位置。
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