關(guān)于對(duì)國內(nèi)大噸位吊管設(shè)備制動(dòng)系統(tǒng)改造技術(shù)的探討

魏振偉　武敬林

【摘 要】本文主要介紹國內(nèi)管道工程建設(shè)施工中，國產(chǎn)的大型履帶設(shè)備（大噸位吊管機(jī)）在復(fù)雜地形中作業(yè)，設(shè)備由于故障熄火，制動(dòng)踏板產(chǎn)生的機(jī)械力無法將制動(dòng)帶鎖死，不能起到緊急制動(dòng)作用，引發(fā)安全隱患。可通過外加裝液壓蓄能油缸技術(shù)，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)改造，完善設(shè)備在緊急狀況下的制動(dòng)性。

【關(guān)鍵詞】大噸位吊管機(jī)；制動(dòng)系統(tǒng)改造；緊急制動(dòng)

0.引言

隨著國家能源戰(zhàn)略的發(fā)展，管道投資建設(shè)不斷加大，管材材質(zhì)及規(guī)格也發(fā)生了較大的變化，口徑為ф1016～ф1219管材已被普及運(yùn)用。如何在施工中安全吊裝、組對(duì)這樣大口徑的管材，需采用安全性能可靠的大噸位吊管機(jī)。

1.目前設(shè)備現(xiàn)狀的分析

目前，大多數(shù)施工單位均購置了山東泰安工程機(jī)械廠生產(chǎn)的“DGY70H、DGY90（起吊重量70、90噸）吊管機(jī)”。其設(shè)備的明顯缺陷是：采用液壓助力帶式制動(dòng)系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或液壓總泵不工作的狀況下，制動(dòng)踏板產(chǎn)生的機(jī)械力無法將制動(dòng)帶鎖死，液壓助力系統(tǒng)壓力不足，設(shè)備在運(yùn)輸、高邊陡坡作業(yè)的存在危險(xiǎn)性。可對(duì)吊管機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，完善制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。

DGY70H、DGY90吊管機(jī)底盤采用推土機(jī)TY320底盤，引進(jìn)于日本小松D155、D85、D65機(jī)型制造技術(shù)；其制動(dòng)系統(tǒng)為液壓助力、浮動(dòng)濕式制動(dòng)帶式，它包括安裝在轉(zhuǎn)向離合器外鼓上的制動(dòng)帶、助力活塞、浮動(dòng)桿、連桿等零部件。由于浮動(dòng)機(jī)構(gòu)性能優(yōu)越，離合器外鼓正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，制動(dòng)時(shí)都很平穩(wěn)，不會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)沖擊。

整體來說，該制動(dòng)系統(tǒng)在一般工作狀態(tài)下是可靠的，當(dāng)踏下制動(dòng)踏板，連桿拉動(dòng)助力泵活塞液壓油充入，助力泵力矩加大，鎖緊制動(dòng)帶，切斷轉(zhuǎn)向離合器動(dòng)力源，完成制動(dòng)；松開制動(dòng)踏板，液壓油在助力活塞推動(dòng)下回流，制動(dòng)帶與轉(zhuǎn)向離合器外鼓分離，但制動(dòng)帶正常工作狀態(tài)需要液壓泵也正常工作，完成對(duì)制動(dòng)助力泵液壓油的充入，液壓泵充泄壓力需要?jiǎng)恿υ?，依靠發(fā)動(dòng)機(jī)需要傳輸動(dòng)力。然而，設(shè)備在特殊環(huán)境下，例如是斜坡作業(yè)，不可避免存在因發(fā)動(dòng)機(jī)故障熄火的現(xiàn)象，這就會(huì)造成助力泵制動(dòng)壓力不足，力矩減小，制動(dòng)失靈，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。

2.國際先進(jìn)制動(dòng)系統(tǒng)的簡介

世界上較為先進(jìn)的推土機(jī)底盤，采用彈簧壓合，液力釋放，其工作原理如下：踩下制動(dòng)踏板，轉(zhuǎn)向閥制動(dòng)閥芯切斷通向兩側(cè)制動(dòng)離合組件的油路，油路切斷后，液壓力隨之消失，左右兩側(cè)的離合組件由彈簧壓合，形成制動(dòng)；釋放制動(dòng)踏板，轉(zhuǎn)向閥制動(dòng)閥芯接通兩側(cè)制動(dòng)離合組件的油路，油路接通后，液壓力壓縮彈簧，進(jìn)而釋放制動(dòng)離合組件打開制動(dòng)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，沒有動(dòng)力源提供液壓力，兩側(cè)的離合組件均由彈簧壓合，設(shè)備處于制動(dòng)狀態(tài)。依照此技術(shù)改造國產(chǎn)吊管機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)，技術(shù)難度大、費(fèi)用高、可實(shí)施性不強(qiáng)。

3.制動(dòng)系統(tǒng)改造技術(shù)的描述

3.1技術(shù)要點(diǎn)

不改變?cè)O(shè)備原制動(dòng)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，僅針對(duì)設(shè)備制動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行改造。解決設(shè)備在沒有動(dòng)力的情況下（主液壓系統(tǒng)停止工作后，制動(dòng)助力系統(tǒng)不工作，踩下制動(dòng)踏板的力量無法將制動(dòng)帶與轉(zhuǎn)向離合器外鼓分離，不能起到剎車作用），踏下制動(dòng)踏板，制動(dòng)帶與轉(zhuǎn)向離合器外鼓能咬合，完成制動(dòng)。

3.2改造方案

（1）將左右制動(dòng)踏板與左右制動(dòng)帶助力器活塞桿間的連接桿，更換為兩各液壓蓄能油缸，依靠油缸內(nèi)彈簧及液壓油充入量推動(dòng)活塞，改變活塞力矩。

（2）駕駛室內(nèi)操作平臺(tái)安裝一個(gè)制動(dòng)分配閥，一條管路與主液壓系統(tǒng)連接，另一條管路與兩液壓蓄能油缸連接，另一管路與液壓回油管連接。

3.3工作原理

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)及液壓系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下，開啟制動(dòng)分配閥，主液壓系統(tǒng)油路通過分配閥充入兩液壓蓄能油缸，壓縮蓄能油缸內(nèi)彈簧，活塞力矩縮短，制動(dòng)助力器活塞回位，制動(dòng)帶與轉(zhuǎn)向離合器外鼓分離，恢復(fù)原制動(dòng)系統(tǒng)；關(guān)閉制動(dòng)分配閥，液壓蓄能油缸內(nèi)液壓油通過分配閥泄壓，流入回油管路，液壓蓄能器內(nèi)的彈簧推動(dòng)活塞連桿，力矩伸長，制動(dòng)帶與轉(zhuǎn)向離合器外鼓咬合。

（2）在遇到發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火的緊急狀態(tài)時(shí)，主液壓油泵不工作，不產(chǎn)生液壓力，蓄能油缸內(nèi)彈簧將活塞推出，力矩伸長，產(chǎn)生較大的機(jī)械力，制動(dòng)帶與轉(zhuǎn)向離合器外鼓緊密咬合，完成設(shè)備的緊急制動(dòng)。

4.總結(jié)

采用該技術(shù)完善國產(chǎn)吊管機(jī)的剎車系統(tǒng)，僅針對(duì)設(shè)備制動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行改造，不改變?cè)苿?dòng)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，其改造費(fèi)用低、可實(shí)施性強(qiáng)，能確保在任何緊急狀況下，制動(dòng)性能穩(wěn)定可靠，從而有效杜絕了原制動(dòng)系統(tǒng)的安全隱患。