煤矿用防爆胶轮车溜车原因及解决措施的分析

煤矿用防爆胶轮车溜车原因及解决措施的分析

李海东

山西天地煤机装备有限公司 山西省太原市 030000

摘要：根据煤矿井下的使用工况和特点，结合防爆胶轮车全液压制动系统的性能特点和工作原理，分析了煤矿井下防爆胶轮车驻车制动出现溜车现象的原因,提出了几点可行的预防措施及改造方案,为防爆胶轮车的安全运行提供实践指导,避免因溜车造成安全事故及人员伤亡。

关键词：防爆胶轮车；溜车；分析；解决措施；门闭锁

随着无轨辅助运输在煤矿井下应用的范围和使用数量日趋扩大，防爆胶轮车的安全问题成为设计工作的重中之重。针对煤矿井下使用环境的特殊性，要求防爆胶轮车制动系统必须安全、可靠并具有防爆性。近几年来,各大煤矿为提高生产及运输效率,使用了无轨辅助运输，其中防爆胶轮车是其主要运输工具，具有运人、运料等各种功能。在使用过程中，由于各方面的原因，多次出现溜车事故，虽然没有造成人员伤亡，但存在着严重的安全隐患。因此,为避免更多事故的发生，需对防爆胶轮车溜车的原因进行分析,并提供可行的解决方法及预防措施。

一、防爆胶轮车驻车制动系统原理及溜车原因分析

1.爆胶轮车的制动系统。制动系统作为轻型防爆胶轮车的重要组成部分对它的要求是：工作可靠、操纵灵敏、操纵力小、控制平稳。在轻型防爆胶轮车的设计初期，制动系统采用了气顶油制动系统。该系统由2个独立的气罐1和2、双管路制动踏板阀3、前加力器4及2个加力器4和5、前后轮制动器等组成。车辆启动后，空压机产生的压缩空气分别给气罐1和气罐2充气。两气罐压力设定均为0.8MPa。制动阀采用了串联式双腔（双管路）制动阀，踩下制动踏板时，气罐1和气罐2的压缩空气经制动阀的上腔和下腔，充入前后加力器4和5的空气加力气室，经加力器的放大作用将制动液压注入到前后轮制动器的活塞腔，压缩制动器内的摩擦片从而产生制动，放松踏板，在弹簧力的作用下，加力器中的压缩空气经踏板阀排入大气，加力器中的油液返回储油室，制动释放。气顶油制动系统的特点是结构简单、成本低。问题是操纵力大，散热效果不好、发热量大、控制平稳性差，连续工作时，易发生制动失灵故障并且需要单独的压缩气源，系统元器件较多等。同时该系统对制动液的使用及日常维护提出了很高的要求。否则加力器中的密封损坏影响制动性能并有可能造成车辆制动失灵。在广泛调研和试验的基础上，我们对轻型防爆车的制动系统有了更进一步的认识，并最终选用了全液压制动系统。

2.液压制动系统的组成。液压制动系统分为单管路和双管路制动系统，为了保证轻型防爆胶轮车的安全性及其更高的可靠性，我们采用了双管路制动系统。该系统由液压泵、充液阀、蓄能器、双回路制动阀、行车制动器、停车制动器等组成。泵由发动机带动，发动机启动后，油泵运转；充液阀选用双路充液阀，其主要作用是给蓄能器充液和控制其充液压力；蓄能器的主要作用是储存和释放制动所需的液压能，稳定制动油压及保证连续脚制动时的大量供油，前后行车制动和停车制动有各自独立的蓄能器；双回路制动阀的主要作用是控制蓄能器中的压力油进入行车制动器，实现车辆制动，如果其中一个制动回路失灵，另一个制动回路仍可以工作。手压泵是当车辆故障需要拖车时解除停车制动；行车制动器采用液压制动，弹簧释放的形式，当踩下双回路制动阀踏板时，两蓄能器中的压力油经该阀的上下两腔分别进入前后行车制动器，作用到制动器活塞上，压紧摩擦片对车轮实施制动，输出的制动压力与踩下的制动踏板的角度成比例。当放松脚踏板时，制动器内的高压油流回油箱，解除制动；停车制动采用弹簧制动液压释放的形式，通过停车制动阀换向将蓄能器的高压油通入中央制动器内解除车辆的制动；需要驻车制动时，停车制动阀换向，中央制动器内的高压油回到油箱，制动器在弹簧力的作用下，对车辆实施制动作用。

3.防爆胶轮车溜车原因分析。通过对驻车制动系统原理及整车管路布置的分析研究，防爆胶轮车出现溜车的原因主要有以下几点:（1）制动器设计的制动力不足，导致车辆在较大坡度停车，拉起驻车制动阀时，车辆出现溜车现象，这种情况下，应该对驻车制动器进行校核分析，确保其制动能力具有一定的安全裕度。（2）拉起驻车制动阀即驻车制动阀在停车位时，驻车制动器内的油液回油出现滞后而导致溜车,当车辆停在坡道，拉上驻车制动阀时，制动器内的油液应迅速通过制动阀回油箱泄油，弹簧复位，压缩摩擦片实现制动，车辆平稳停下。当制动器内的油液回油不及时，就会出现溜车。导致回油滞后的原因：①驻车制动器的复位弹簧力小；②驻车制动阀通流量小；③管路阻力大等。（3）驻车制动器摩擦片磨损没及时更换，造成在一定坡度上溜车。（4）操作失误，驾驶员下车后，没有及时拉起驻车制动阀，即驻车制动阀还处于制动释放位而造成溜车

二、防爆胶轮车溜车的解决措施

通过对防爆胶轮车可能出现的溜车原因分析，在设计、装配、操纵等方面提出相应的解决措施。

1. 设计驻车制动器时，要对防爆胶轮车整车参数进行合理匹配，驻车制动力要大小合适，驻车制动力要有一定的安全裕度，从设计源头保证制动能力及安全性能。

2. 驻车制动器的复位弹簧力要合适；选取通流量大的驻车制动阀，驻车制动系统的管径足够大，管路尽可能短，减小管路的压力损失及管路阻力。

3. 防爆胶轮车使用一段时间后，要检查摩擦片的磨损情况，保证没有失效。

4. 对驾驶员进行严格培训，要求其离开驾驶室时，一定要拉起驻车制动阀，保证车辆处于驻车状态；增加明显的警示标志，当车辆启动后，驾驶员不能随意离开驾驶室。

5. 对防爆胶轮车驻车制动系统增加门闭锁保护系统如图1所示，在原驻车制动系统中增加1个气控换向阀，该阀的控制气是通过门闭锁阀获得的，通过增加门闭锁保护系统，保证防爆胶轮车运输的安全，降低事故发生率。门闭锁保护系统的原理：气源由车载空压机提供，门闭锁阀与车门闭锁，当车门处于开启状态时，气源被门闭锁阀封闭，气控换向阀的控制气排入大气，驻车制动器的压力油在弹簧作用下流回油箱，车辆处于驻车状态。当驾驶员上车关好门后，门闭锁阀在驾驶门的挤压下换向，气源通过该阀进入气控换向阀的控制口，使气控换向阀换向，从驻车制动阀来的压力油经气控换向阀进入驻车制动器，压缩弹簧，制动释放，车辆可正常行驶。避免了当驾驶员离开驾驶室忘记拉驻车制动阀时产生溜车的现象，保证了车辆的安全。

图1门闭锁保护系统

对防爆胶轮车驻车制动系统的原理进行了介绍，同时从各个方面分析了防爆胶轮车可能出现溜车现象的原因，并对其提出了解决措施，在对驻车制动系统增加门闭锁保护系统后，保证了驾驶员离开车辆打开门的情况下，车辆自动实现驻车制动，减少车辆因误操作导致的溜车现象，增加了车辆的安全性能。

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