1、全液壓制動(dòng)系統(tǒng)的組成及工作原理
在一般行走機(jī)械設(shè)備中,全液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)往往與工作裝置液壓系統(tǒng)共用一個(gè)泵源,組成單泵(或雙泵)雙回路系統(tǒng)。由于具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、工作可靠的優(yōu)點(diǎn),因此在中小噸位叉車上得到廣泛應(yīng)用。
全液壓制動(dòng)系統(tǒng)由液壓制動(dòng)閥、輪邊制動(dòng)器和蓄能器等組成,其中液壓制動(dòng)閥和蓄能器分別串接和并接在常見(jiàn)的單泵(或雙泵)雙回路液壓系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)回路中,共同組成全液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向及制動(dòng)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向泵出油經(jīng)多路換向閥(用于工作液壓系統(tǒng))中的單穩(wěn)分流閥穩(wěn)定輸出一恒定流量,分別通往制動(dòng)閥和蓄能器。當(dāng)液壓制動(dòng)閥未動(dòng)作時(shí),恒定油流進(jìn)人全液壓轉(zhuǎn)向器或供轉(zhuǎn)向,或無(wú)載回油箱。當(dāng)踏下制動(dòng)踏板時(shí),制動(dòng)閥則可向制動(dòng)輪缸提供油液以實(shí)施制動(dòng)(同時(shí)向蓄能器充壓)。
2、制動(dòng)閥的結(jié)構(gòu)及工作原理
制動(dòng)閥是液壓制動(dòng)系統(tǒng)的核心元件。該閥共有5個(gè)控制油口(P、N、Br、T、PA),分別接轉(zhuǎn)向泵、轉(zhuǎn)向器、制動(dòng)輪缸、油箱和蓄能器,主要由推桿13、推桿活塞10、彈簧8、滑閥7、回位彈簧6、反饋活塞5、閉合閥桿3和單向球閥12等零件組成,有以下四種工作狀態(tài)。
(1)未制動(dòng)狀態(tài)(自由狀態(tài))
此時(shí)各零件所處位置為,P口與N口接通而與E腔斷開(kāi),轉(zhuǎn)向泵輸出的恒定油流經(jīng)P、N日通往全液壓轉(zhuǎn)向器(或供轉(zhuǎn)向,或無(wú)載四油箱),制動(dòng)輪缸內(nèi)油液經(jīng)Br口、F腔、E腔、滑閥7和推桿活塞10內(nèi)小孔出T口回油箱,制動(dòng)器脫開(kāi)。此時(shí) PA口由于球閥 12的單向作用與 F腔斷開(kāi)。
(2)制動(dòng)狀態(tài)
當(dāng)踏下制動(dòng)踏板時(shí),推桿13、推動(dòng)活塞10左移,同時(shí)彈簧8推動(dòng)滑閥7和反饋活塞5左移,先關(guān)閉E腔與T口之間的通道,之后,打開(kāi)E腔與P口之間的通道,此時(shí)雖然P口通過(guò)E腔,F(xiàn)腔與Br口接通,但同時(shí)又與N口相通,因而P口基本無(wú)壓。
當(dāng)滑閥7進(jìn)一步左移,逐漸關(guān)閉PN之間的通道,P口壓力增加,Br口和制動(dòng)輪缸壓力也隨之增加,制動(dòng)開(kāi)始;此壓力同時(shí)作用在反饋活塞左側(cè)產(chǎn)生一個(gè)向右的推力,與彈簧8的壓縮力平衡,這樣,Br日制動(dòng)壓力(二次壓力)的升高就與推桿 13的行程呈線性比例關(guān)系,同時(shí)制動(dòng)壓力通過(guò)閥內(nèi)相關(guān)零件及桿件傳到操作者腳上,使操作者能感受到制動(dòng)力的大小。推桿活塞上裝有限位螺母11,在制動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)其頂?shù)介y體擋板時(shí),推桿停止移動(dòng),Br壓力達(dá)到最高,也就是說(shuō),通過(guò)調(diào)整螺母位置,可限定制動(dòng)壓力最高值。
當(dāng)踏板釋放后,滑閥7在反饋活塞壓力和四位彈簧力的作用下,返回到初始位置。
(3)緊急制動(dòng)狀態(tài)
當(dāng)液壓泵損壞或發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí),由于 P口無(wú)壓力,因而無(wú)法實(shí)施正常制動(dòng),該系統(tǒng)具有緊急制動(dòng)功能,其原理如下:
緊急制動(dòng)動(dòng)力源由蓄能器提供。該蓄能器為彈簧式,內(nèi)裝有安全閥和低壓報(bào)警壓力開(kāi)關(guān),兩外接油口一個(gè)接液壓泵,一個(gè)接制動(dòng)閻民口。當(dāng)系統(tǒng)實(shí)施轉(zhuǎn)向或正常制動(dòng)時(shí),液壓泵通過(guò)單向閥的蓄能器充壓,安全閥的作用是限定最高蓄能壓力,低壓報(bào)警開(kāi)關(guān)的作用是在蓄能器未蓄壓時(shí),接通報(bào)警蜂鳴器或指示燈,向操作者報(bào)警。
此時(shí)踩下制動(dòng)踏板,制動(dòng)閥內(nèi)滑閥7、反饋活塞5和閉合閥桿3將連成一體向左移動(dòng),閉合閥桿將頂開(kāi)單向球閥12,使蓄能器油口P。與Br口相通,蓄能器內(nèi)壓力油將直接作用在制動(dòng)輪缸內(nèi)實(shí)施緊急制動(dòng)。松開(kāi)踏板,滑閥7、反饋活塞5和閉合閥桿3同時(shí)向右移動(dòng),球閥 12落人閥座,斷開(kāi) PA口與Br日通道。之后閉合閥桿3口到原始位置,反饋活塞5連同滑閥7進(jìn)一步右移,打開(kāi)E―T之間的通道,制動(dòng)輪缸內(nèi)油液經(jīng)制動(dòng)間內(nèi)Br口,F(xiàn)腔、E腔、T口回油箱。
(4)轉(zhuǎn)向的同時(shí)實(shí)施制動(dòng)狀態(tài)
當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)(實(shí)施轉(zhuǎn)向)而未踩下踏板實(shí)施制動(dòng)時(shí),P口油壓雖然上升(此壓力取決于轉(zhuǎn)向負(fù)荷),但由于 P-E通道閉合,同時(shí)E―T通道接通,Br口無(wú)壓,處于非制動(dòng)狀態(tài)。
若此時(shí)踩下制動(dòng)踏板,由于滑閥7左移,使E―T通道關(guān)閉而P―E通道接通,泵口部分壓力油進(jìn)人制動(dòng)輪缸,即在轉(zhuǎn)向的同時(shí)仍可實(shí)施制動(dòng)。
3、全液壓制動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)
從上述分析可以看出該系統(tǒng)具有以下幾個(gè)主要特點(diǎn):
(1)轉(zhuǎn)向及制動(dòng)系統(tǒng)共用一個(gè)液壓油源,既可單獨(dú)操作,必要時(shí)還可聯(lián)合操作,并且互不干涉。
(2)與常規(guī)全液壓制動(dòng)系統(tǒng)相比,除具有其主要優(yōu)點(diǎn)外,組成元件更少(無(wú)須充壓閥),系統(tǒng)更簡(jiǎn)單。
(3)踏板連接方式與制動(dòng)總泵兼容,更便于安裝布置。
綜上所述,該系統(tǒng)特別適用于中小型行走機(jī)械設(shè)備如叉車、平地機(jī)轉(zhuǎn)向及制動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)更新?lián)Q代需求。
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