重卡制動管束的設計及裝配優(yōu)勢

來阿利，徐會娟，尚衛(wèi)鵬，景宇航，歐興龍，楊昊

（陜西萬方汽車零部件有限公司，陜西 西安 710021）

前言

制動系統(tǒng)性能是反應一輛汽車整體品質(zhì)的重要內(nèi)容，制動性能的優(yōu)劣直接影響到車輛尤其是人身的安全。制動法規(guī)從安全、可靠性出發(fā)對制動系統(tǒng)的操縱、執(zhí)行等機構(gòu)均有要求。

重型汽車必須具有主制動、應急制動和駐車制動三種制動裝置。還可以加裝輔助制動裝置。 所謂主制動一般就是指“腳剎車”，駐車制動就是指“手剎車”，而應急制動裝置是指當主制動控制系統(tǒng)全面失效時，用于替代主制動、性能與主制動完全一致的備用制動裝置，它在主制動裝置失效時投入使用。

在重型載貨汽車底盤中，氣制動管路系統(tǒng)是其必不可少的組成部分，隨著載貨汽車產(chǎn)量的不斷提高，為提高整車的裝配速度，提升裝配統(tǒng)一性，解決困擾各個主機廠的管線混亂問題，將其變成管束的形式進行裝配，因此如何進行管束設計成為各企業(yè)整車設計中必不可少的一個環(huán)節(jié)。本文主要從制動系統(tǒng)原理構(gòu)造及裝配便利性方面對管束的設計進行分析和闡述。

1 制動系統(tǒng)構(gòu)造

整車從布置上大致可以分為：供能、控制和執(zhí)行元件三個部分。

圖1

供能元件即從空壓機到干燥器再到四回路、儲氣筒等的相關(guān)元件即管路；控制元件即踏板、腳閥、手閥、繼動閥、差動閥及連接各控制閥之間的若干管路；執(zhí)行元件即氣路終端制動器及相關(guān)執(zhí)行氣路。

2 制動管路系統(tǒng)的組成

整車的氣制動管路系統(tǒng)，主要是由連接各種閥類用氣元件的一系列鋼管、橡膠管以及聚酰胺脂管組成，而管束設計的重點，就是要將一系列不同規(guī)格，不同長度的聚酰胺脂管，根據(jù)底盤布置的情況，盡可能的組到一起，形成易于裝配的管束。

圖2

3 影響管束設計的因素

在設計底盤管束時，需要依據(jù)整車的具體配置情況而定，同一車型，配置不同，布置不同，管路的明細和管路的走向也就有差異，具體影響因素如下：

（1）車輛類別：牽引車，自卸車或水泥攪拌車，車輛類型不同，配置的元件不同，管路明細不同。

（2）驅(qū)動形式：4×2、6×2、6×4與8×4，氣室數(shù)量不一樣，所需要的儲氣筒的容量和對應的控制元件也不一樣，這直接影響管路的數(shù)量及種類。

（3）軸距：由于管路有一部分在底盤上是從前到后貫穿整個車架敷設的，因此相同配置車型，如果軸距不一樣，連接部分元件的管路尺寸也不一樣。

（4）后懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式：受后懸架處布置空間的限制，不同的懸架，管路走向會有較大差異。

（5）儲氣筒的布置：儲氣筒在底盤上的布置樣式至關(guān)重要，直接決定了底盤管束的集散程度。

（6）車橋的類型、APU的位置變化、發(fā)動機類型、變速箱類型等，都會影響到管束的變化。

4 管束設計的總原則

（1）管路在底盤敷設時應符合以下布置原則：底盤氣管路應盡可能敷設在縱梁、橫梁內(nèi)側(cè)，不應沿車架上翼面敷設；管路宜采用橫平豎直的棋盤式排列，不宜斜線布置；管路布置時應盡量遠離發(fā)熱零部件（如發(fā)動機排氣管、排氣消聲器、排氣增壓器），距離較近時，應考慮隔熱防護；所有布置在運動件（如發(fā)動機冷卻風扇、懸架、轉(zhuǎn)向柱等）附近的管路與運動件距離應大于50mm。

（2）管路防護設計時應符合以下要求：氣管穿車架縱梁孔或橫梁兩側(cè)通過時，應在過線孔和圓弧棱邊處加裝穿線護套和防護條；制動系統(tǒng)氣管路在裝配或行車過程中與周圍零部件可能摩擦接觸時，應設計鋼絲軟管連接；氣管路過梁處（穿過橫梁兩端空隙或經(jīng)過縱梁下翼面等）應使用尼龍護簧保護；與車架其它零部件（如推力桿頭、油箱支架、變速器等）摩擦接觸時，應使用尼龍護簧保護。

5 管束設計的設計要點

管束設計的目的是為了降低裝配難度，減少裝配時間，如果直接將底盤上的氣管簡單的捆扎在一起，可能會使管束更加難以裝配。在此，本文作者通過總結(jié)在管束設計與裝配中的工作經(jīng)驗，提出以下五點

（1）集中布置底盤管路。根據(jù)底盤用氣元件的布置特點集中進行管路布置是管束設計的基礎(chǔ)。

（2）選用合適的管路分支接頭。有些車型的管路布置在車架縱梁靠近中心的位置，安裝時，管束要穿過車架橫梁與縱梁交接處的過梁孔，受此過梁孔空間的限制，如果一些組合氣管的分支尺寸偏長，就要選擇合適的接頭類型，如H型、T型、Y型等。

（3）為了保證所設計管束的裝配工藝性，不能將所有的氣管都組裝進管束，一要根據(jù)整車管路的布置情況，如管路在左縱梁集中布置，那就從左縱梁的氣管里進行選擇，剔除其中需要從左縱梁繞到右縱梁的單根氣管，以及尺寸比較短的氣管；二是要根據(jù)流水線的工藝布局進行選擇，在選擇管路時，具體的裝配情況也是必須要考慮的一個因素。

（4）合理的設計管束中預留的氣管分支位置。不同規(guī)格的氣管有不同的最小彎曲半徑如表1所示，一旦小于這個值，氣管就會打折，導致制動系統(tǒng)故障。一般建議該數(shù)值比該管路的最小彎曲半徑大50mm-100mm。

表1 氣管最小彎曲半徑

（5）根據(jù)布置情況合理的設計管束中各部分的尺寸。要根據(jù)管束的定位點及管路走向情況進行計算，一般來講，如果管束布置中存在彎曲布置情況，可以適當放寬管束該部分的尺寸。若是連接駕駛室的氣管，這部分氣管由于要考慮駕駛室跳動及駕駛室翻轉(zhuǎn)后的余量，預留有較大的余量，因此此部分稍微偏長一些也不會有影響；如果管束布置是比較平直的，則要嚴格控制管束該部分的尺寸，裝配偏差則通過該部分管束的管路分支尺寸來彌補，這樣能既能保證管束在裝配后比較美觀，又會避免因尺寸偏短兒連接不上的問題。

6 管束裝配的優(yōu)點

（1）能夠顯著減少管路在流水線上裝配的工作量，提高相應工位管路的裝配速度。管束相當于將部分管路的捆扎工作移到了廠外，由管路的供應商在管路的制作環(huán)節(jié)完成。

（2）降低了管路裝配這一工作內(nèi)容對裝配人員自身技能的要求。整車的管路系統(tǒng)比較復雜，采用管束的方式進行裝配，大部分氣管在管束中被按照閥類的布置情況預先組裝好了，裝配時只需要把管束上的定位標記對準車架上的定位點，其余的只要沿著車架敷設，相應的氣管接頭就會預留到對應的用氣元件附近，起到了一定的防錯作用，因此，很大程度上降低了對裝配人員自身技能的依賴性。

（3）減少了不同人之間由于操作技能等因素對裝配狀態(tài)的影響，提高了裝配的一致性，保證了裝配質(zhì)量的穩(wěn)定性。

7 結(jié)束語

隨著大量的先進技術(shù)在重卡行業(yè)的廣泛應用，如ABS（制動防抱死系統(tǒng)）、ECAS（電控空氣懸架系統(tǒng)）、EBS（電子控制制動系統(tǒng)）等，整車的氣制動管路系統(tǒng)越來越復雜，在這個方面還需要我們繼續(xù)在實踐中不斷的進行摸索和總結(jié)。