装载机全液压制动系统分析与改进设计(附件)
通过对装载机常见的全液压制动系统原理进行分析，发现装载机全液压制动系统在实际应用过程中容易出现充液阀卡死、制动泵炸裂、制动剧烈、踏板反弹、无点刹和行走过程中突然失去动力等问题，并以此为基础提出改进设计的方法。如ZL40F型装载机充液阀的工作油压不稳定、串联制动阀的出口压力过高等，将会导致装载机制动性能较差，影响人身安全和装载机的作业效率。在充液阀中加装溢流阀，并将制动阀中的单级弹簧改进成组合式双级弹簧后，充液阀工作正常、无点刹现象得到改善，制动性能良好。最后阐述装载机液压系统的发展方向，以便装载机更好地应用与推广。
关键词 装载机，全液压制动系统，改进，设计
目 录
1 绪论 1
1.1 装载机的简介 1
1.2 装载机的发展趋势 2
1.3 课题的研究背景与意义 3
2 装载机全液压制动系统分析 3
2.1 装载机制动系统的发展 3
2.2 装载机全液压制动系统概述 4
2.3 装载机全液压制动系统的组成 4
2.4 装载机全液压制动系统的工作原理分析 5
2.5 装载机全液压制动系统的特点 6
3 装载机全液压制动系统问题及改进设计 7
3.1 双路充液阀改进设计 7
3.2 制动阀控制弹簧改进设计 8
4 装载机全液压制动系统其它常见故障及解决措施 12
4.1 踏板反弹 12
4.2 制动太灵敏 12
4.3 制动滞后 12
4.4 行走过程中突然失去动力 13
5 装载机液压系统的发展方向 13
5.1 加强对制动阀与充液阀的科研攻 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
关研究 13
5.2 开展对湿式多盘制动器的试验研究 13
5.3 全程数字液压装载机 14
5.4 装载机液压同步系统的发展趋势 14
结论 16
致谢 17
参考文献 18
1 绪论
1.1 装载机的简介
装载机作为一种高效多功能的工程机械，在国家建设的各个方面发挥着巨大的作用。装载机主要用于土石方施工，俗称铲车。其前端安装有一个完整的铲斗支承结构和连杆，可以随着机器向前运动进行装载或挖掘，从而达到提升、运输和卸载物料的目的。一般装载机有自行式履带和轮胎机械两种。装载机的用途很多，适用广泛，主要可用来装载泥土、石料、黄沙、板材等散状物体，也可对石块、冻土等进行浅层挖掘作业。装载机更换不同用途的辅助工作装置，还可以完成起重、运输以及其它物料的装卸作业。装载机的使用范围广泛，还具有易于操作、作业迅速、安全可靠、一机多用等优点，因此它成为大型工程施工项目中的主要车型之一。对于降低劳动强度，提升工程建设速度，改善作业效率和提高工程质量都发挥着不可替代的作用，在现代机械化生产中是不可或缺的机种之一[1]。
1.2 装载机的发展趋势
1.2.1 国外装载机的发展趋势
国外装载机经过了80多年的发展，自上世纪90年代以来，逐渐进入了一个新的发展时期。装载机发展的总体趋势：以人为本的设计理念得到充分呈现，装载机各方面性能的改善更多的考虑了驾驶者的感受。国外装载机普遍采用了操纵力极小的液控技术和集中润滑技术。在重型装载机上还安装了电子监控系统。驾驶室的设计更加炫酷和舒适化，各种调温、音响设备应有尽有，可调节悬浮式座椅在六个方向可以按照需求任意调节，满足不同体态用户的需要，即使在环境恶劣的荒郊野外也未尝不是一种享受[2]。
1.2.2 国内装载机的发展趋势
我国装载机行业从20世纪60年代起步，至今也走过了近半个世纪的年头。尤其是从20世纪初至今的这十几年间的迅速发展，使中国装载机的产销量一路狂奔，出口量也剧增，已经从生产技术落后的贫穷国家逐渐成为世界一流的装载机制造大国。现在，中国装载机行业正逐渐进入一个新的历史发展时期。
从2014年开始，中国装载机这一新的历史发展时期将呈现出三大特点：第一，总体的趋势是长期不断向前发展。由于我们国家的道路交通、能源资源、城市化等重
大工程项目的建设，所以毋庸置疑，装载机依然很有用武之地，装载机的发展还要持续几十年以上。同时，国际市场对中国装载机的认可也较为广泛，虽然目前来看，中国装载机在国际市场中占比还不是很大，但是今后中国装载机的国际市场还有很大、很长时间的发展空间，潜力较大。因此，不论是从国内市场还是国际市场来看，中国装载机仍会保持几十年的长时间持续不断向前发展；第二，这个时期中国装载机发展是缓慢平稳的。因为目前中国装载机的基数及市场保有量都已十分庞大，短时间没需求不会大幅度增加。中国GDP也很难像以前那样保持10% 以上的高速增长，这就使中国装载机不太可能像以前那样快速发展了。因此，中国装载机在这个时期，总的情况是呈缓慢而平稳地向前发展；第三，这个时期中国装载机发展仍将是波浪式、曲折的。尽管总的趋势是向前、向上发展，但在发展过程中总有些年会遇到宏观调控、总有些年会有国内国际的一些问题的干预和插手，因此，有些年份装载机会出现下降走势。
在这一新的历史发展时期的过渡期内，整个中国装载机行业市场竞争将会更加激烈，竞争格局也将发生深刻变化。中国装载机将向优势企业集中，并向大型化方向、制造强国方向、进一步开拓国际市场方向发展[3]。
1.3 课题的研究背景与意义
轮式装载机是工程机械中发展最快、产销及市场需求量最大的机种之一，国民经济的快速发展与国家基础设施建设规模及投入资金的增大，促进了装载机行业的发展。装载机优惠实用，比同吨位挖掘机产品价格低得多，并且装载机具有维修方便、操作简单、配件充足的优点，因此许多可用挖掘机，也可用装载机的用户更倾向于购买装载机。此外，矿产、能源及水电建设等工程的大量增加，也给装载机提供了新的用武之地。
由于装载机的产销量逐渐增大，在各个行业中使用广泛，因此它在社会生产中的地位越来越重要。为了减小由于装载机的故障所带来的利益和生命财产损失，需要不断提高装载机的整车性能，而制动性能尤为重要。它担负着装载机和人身的安全。轮式装载机的安全主要是指行车安全，这部分通过合理操控制动系统得到保障。因此制动系统是轮式工程机械中不可缺少的重要组成部分。此外，装载机制动性能的好坏还直接影响装载机的作业效率，因此也影响经济效益。随着轮式装载机吨位的增加以及行驶速度不断的提高，制动时的惯性相应增大，需要配备优越的制动系统来保障行车安全，因此对制动系统的研究是很有意义的[4]。
2 装载机全液压制动系统分析
——实制动距离，；
——制动反应距离，；
为设定制动反应时间。
要满足减速度为，则车辆所需制动力矩为：
车辆后桥附着力所能提供的最大制动力矩:
整车实际制动力矩：
式中：——前桥提供的最大附着力矩，；
——后桥提供的最大附着力矩，；
——车辆总重量，；
——前桥静负荷，；
1 绪论 1
1.1 装载机的简介 1
1.2 装载机的发展趋势 2
1.3 课题的研究背景与意义 3
2 装载机全液压制动系统分析 3
2.1 装载机制动系统的发展 3
2.2 装载机全液压制动系统概述 4
2.3 装载机全液压制动系统的组成 4
2.4 装载机全液压制动系统的工作原理分析 5
2.5 装载机全液压制动系统的特点 6
3 装载机全液压制动系统问题及改进设计 7
3.1 双路充液阀改进设计 7
3.2 制动阀控制弹簧改进设计 8
4 装载机全液压制动系统其它常见故障及解决措施 12
4.1 踏板反弹 12
4.2 制动太灵敏 12
4.3 制动滞后 12
4.4 行走过程中突然失去动力 13
5 装载机液压系统的发展方向 13
5.1 加强对制动阀与充液阀的科研攻 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
关研究 13
5.2 开展对湿式多盘制动器的试验研究 13
5.3 全程数字液压装载机 14
5.4 装载机液压同步系统的发展趋势 14
结论 16
致谢 17
参考文献 18
1 绪论
1.1 装载机的简介
装载机作为一种高效多功能的工程机械，在国家建设的各个方面发挥着巨大的作用。装载机主要用于土石方施工，俗称铲车。其前端安装有一个完整的铲斗支承结构和连杆，可以随着机器向前运动进行装载或挖掘，从而达到提升、运输和卸载物料的目的。一般装载机有自行式履带和轮胎机械两种。装载机的用途很多，适用广泛，主要可用来装载泥土、石料、黄沙、板材等散状物体，也可对石块、冻土等进行浅层挖掘作业。装载机更换不同用途的辅助工作装置，还可以完成起重、运输以及其它物料的装卸作业。装载机的使用范围广泛，还具有易于操作、作业迅速、安全可靠、一机多用等优点，因此它成为大型工程施工项目中的主要车型之一。对于降低劳动强度，提升工程建设速度，改善作业效率和提高工程质量都发挥着不可替代的作用，在现代机械化生产中是不可或缺的机种之一[1]。
1.2 装载机的发展趋势
1.2.1 国外装载机的发展趋势
国外装载机经过了80多年的发展，自上世纪90年代以来，逐渐进入了一个新的发展时期。装载机发展的总体趋势：以人为本的设计理念得到充分呈现，装载机各方面性能的改善更多的考虑了驾驶者的感受。国外装载机普遍采用了操纵力极小的液控技术和集中润滑技术。在重型装载机上还安装了电子监控系统。驾驶室的设计更加炫酷和舒适化，各种调温、音响设备应有尽有，可调节悬浮式座椅在六个方向可以按照需求任意调节，满足不同体态用户的需要，即使在环境恶劣的荒郊野外也未尝不是一种享受[2]。
1.2.2 国内装载机的发展趋势
我国装载机行业从20世纪60年代起步，至今也走过了近半个世纪的年头。尤其是从20世纪初至今的这十几年间的迅速发展，使中国装载机的产销量一路狂奔，出口量也剧增，已经从生产技术落后的贫穷国家逐渐成为世界一流的装载机制造大国。现在，中国装载机行业正逐渐进入一个新的历史发展时期。
从2014年开始，中国装载机这一新的历史发展时期将呈现出三大特点：第一，总体的趋势是长期不断向前发展。由于我们国家的道路交通、能源资源、城市化等重
大工程项目的建设，所以毋庸置疑，装载机依然很有用武之地，装载机的发展还要持续几十年以上。同时，国际市场对中国装载机的认可也较为广泛，虽然目前来看，中国装载机在国际市场中占比还不是很大，但是今后中国装载机的国际市场还有很大、很长时间的发展空间，潜力较大。因此，不论是从国内市场还是国际市场来看，中国装载机仍会保持几十年的长时间持续不断向前发展；第二，这个时期中国装载机发展是缓慢平稳的。因为目前中国装载机的基数及市场保有量都已十分庞大，短时间没需求不会大幅度增加。中国GDP也很难像以前那样保持10% 以上的高速增长，这就使中国装载机不太可能像以前那样快速发展了。因此，中国装载机在这个时期，总的情况是呈缓慢而平稳地向前发展；第三，这个时期中国装载机发展仍将是波浪式、曲折的。尽管总的趋势是向前、向上发展，但在发展过程中总有些年会遇到宏观调控、总有些年会有国内国际的一些问题的干预和插手，因此，有些年份装载机会出现下降走势。
在这一新的历史发展时期的过渡期内，整个中国装载机行业市场竞争将会更加激烈，竞争格局也将发生深刻变化。中国装载机将向优势企业集中，并向大型化方向、制造强国方向、进一步开拓国际市场方向发展[3]。
1.3 课题的研究背景与意义
轮式装载机是工程机械中发展最快、产销及市场需求量最大的机种之一，国民经济的快速发展与国家基础设施建设规模及投入资金的增大，促进了装载机行业的发展。装载机优惠实用，比同吨位挖掘机产品价格低得多，并且装载机具有维修方便、操作简单、配件充足的优点，因此许多可用挖掘机，也可用装载机的用户更倾向于购买装载机。此外，矿产、能源及水电建设等工程的大量增加，也给装载机提供了新的用武之地。
由于装载机的产销量逐渐增大，在各个行业中使用广泛，因此它在社会生产中的地位越来越重要。为了减小由于装载机的故障所带来的利益和生命财产损失，需要不断提高装载机的整车性能，而制动性能尤为重要。它担负着装载机和人身的安全。轮式装载机的安全主要是指行车安全，这部分通过合理操控制动系统得到保障。因此制动系统是轮式工程机械中不可缺少的重要组成部分。此外，装载机制动性能的好坏还直接影响装载机的作业效率，因此也影响经济效益。随着轮式装载机吨位的增加以及行驶速度不断的提高，制动时的惯性相应增大，需要配备优越的制动系统来保障行车安全，因此对制动系统的研究是很有意义的[4]。
2 装载机全液压制动系统分析
——实制动距离，；
——制动反应距离，；
为设定制动反应时间。
要满足减速度为，则车辆所需制动力矩为：
车辆后桥附着力所能提供的最大制动力矩:
整车实际制动力矩：
式中：——前桥提供的最大附着力矩，；
——后桥提供的最大附着力矩，；
——车辆总重量，；
——前桥静负荷，；
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