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叉车/堆垛机械 |
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动力制动在小吨位叉车上的应用 |
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作者：安徽叉车集团公司技术中心 孙武 徐庆华 |
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制动系统是叉车上的一个重要装置，制动性能的优劣，直接应先到叉车的使用效果。动力制动是目前工程机械中较为广泛采用的新技术。它能够实现使用较小的脚踏力或的需要的制动力矩，从而减轻了操作者的劳动强度，提高了整车的作业舒适性，且制动时间与制动距离比非动力制动短。
1 制动原理
目前国内小吨位（1~3t）叉车的制动系统动力完全来自脚踏力。而动力制动的动力源不完全是脚踏力，脚踏力只是作为一种控制源，它的主要动力来自液压油。利用齿轮泵所产生的高压油作用于制动分泵上，产生制动力。两种原理如图1、2。
2 设计计算
以我公司的CPQD25叉车为例，制动系统主要参数见表1。
表1 CPQD25叉车制动系统参数
2.1 普通（人力）制动的制动力矩：
制动总泵压强 Pm=Fm/Am=IsηBf/Am
制动分泵力 Fw=AwPw=AwPm=AwIsηBf/Am
制动力矩
式中：η——传递效率
Bf——脚踏力（N）
Fm——制动总泵输入力（N）
2.2 动力制动的制动力矩
我公司选用的制动阀特性曲线如图3
2.2.1 主泵工作时
动力制动泵输入力Ff
Ff=IsηBf=5.75×0.9×Bf=5.18Bf
当Ff＜580N，即脚踏力Bf＜112N时，根据图3，查得参数并计算可得：Pm=0.854 Ff-8.54=0.442 Bf-0.854(MPa)
而Ff≥580N，即Bf≥112N时
Pm=0.190Ff+29.972=0.0983Bf+3(MPa)
2.2.2 主泵不工作（或发动机熄火）时，根据图3有：
Pm=0.182Ff-1.458=0.0942Bf-0.1458(MPa)
因此制动力矩：
用我公司分别采用普通制动和动力制动的两台CPQD25型叉车做对比所得的相关数据（车辆状态为无负荷，最大时速20km/h）如表2。
表2 两种制动方式制动效果对比
通过曲线图和计算数据我们可以看出：在32.9N≤Bf≤358.9N情况下的普通制动的制动力矩明显小于动力制动力矩。由此可见操作者可在此范围内用较小的踏板力得到较大的制动力矩。考虑到克服制动踏板空行程等一些客观因素，叉车实际工作状态中需要的制动脚踏力通常在50~300N范围内。在实验中我们测量得到的使车轮完全抱死的情况下，普通制动的脚踏力为250N，动力制动为104N。
从以上的计算分析可以得出，动力制动性能明显好于普通制动，同时因为利用液压油制动，操作人员在制动中可以明显地感觉到动力制动的踏板制动比普通制动轻便，反应速度快。同时在经济上考虑，可以节省刹车油及避免刹车油对车体的零部件的腐蚀损坏。
同时从特性曲线图3上我们可以看出在发动机熄火或者主液压泵不工作时，动力制动总泵同样可以起到制动的效果，此时的制动方式与普通制动类似，这样可以保证发动机或者主液压泵突然不工作时车辆能够停靠下来等待修理。(end)
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(10/27/2004) |
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