無(wú)軌膠輪車(chē)路試制動(dòng)安全性能檢測(cè)分析

吳曉峰

（山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)公司凌志達(dá)煤業(yè)， 山西 長(zhǎng)治 046000）

1 制動(dòng)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)

制動(dòng)性是彰顯汽車(chē)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。其可以保證汽車(chē)在行駛的過(guò)程中保持平穩(wěn)以及在下長(zhǎng)坡時(shí)保持一定的車(chē)速，同時(shí)可以保證汽車(chē)保持長(zhǎng)時(shí)間駐車(chē)。圖1 表示相應(yīng)的制動(dòng)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

圖1 制動(dòng)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)

1）制動(dòng)效能。當(dāng)車(chē)輛處于正常的路面上，車(chē)輛的制動(dòng)距離或者制動(dòng)平均減速度為制動(dòng)的基本評(píng)價(jià)指標(biāo)，同時(shí)需要制動(dòng)力與相應(yīng)的制動(dòng)協(xié)同時(shí)間等輔助指標(biāo)。

2）制動(dòng)效能的恒定性。主要是指當(dāng)車(chē)輛長(zhǎng)時(shí)間處于高度工作狀態(tài)時(shí)，出現(xiàn)頻繁多次制動(dòng)時(shí)引起制動(dòng)器升溫與摩擦力矩降低，可以實(shí)現(xiàn)較好地制動(dòng)能力[1]。

3）制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。能夠保證車(chē)輛發(fā)生制動(dòng)時(shí)，保證制動(dòng)與前進(jìn)方向的一致性。

2 礦用車(chē)輛路試制動(dòng)性能的檢測(cè)

2.1 現(xiàn)有的檢測(cè)手段

由于礦用無(wú)軌絞車(chē)在需求方面比較多，因此單個(gè)產(chǎn)品數(shù)量相對(duì)較少，最終導(dǎo)致出現(xiàn)外形不同的現(xiàn)象。當(dāng)前，僅僅由少數(shù)礦用車(chē)輛在國(guó)內(nèi)的機(jī)動(dòng)車(chē)固定制動(dòng)性能檢驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。隨著對(duì)車(chē)輛性能檢測(cè)的需求提高，我國(guó)最近設(shè)置了制動(dòng)性能試驗(yàn)臺(tái)，比如圖2 表示的煤科工集團(tuán)太原研究院的制動(dòng)性能試驗(yàn)臺(tái)?？墒怯捎谑茌S荷以及空間限制，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ荒軡M足需求。同時(shí)，絕大多數(shù)絞車(chē)不能滿足當(dāng)前臺(tái)架試驗(yàn)檢測(cè)制定的性能。對(duì)于一些特殊的工況并不能模擬加載，從而導(dǎo)致整車(chē)的性能試驗(yàn)不理想，進(jìn)而影響車(chē)輛的運(yùn)行情況。

圖2 中煤科工集團(tuán)太原研究院的制動(dòng)性能試驗(yàn)臺(tái)

通常關(guān)于MT/T 989—2006 礦用防爆柴油機(jī)無(wú)軌絞車(chē)通用技術(shù)在對(duì)車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)以及相應(yīng)的試驗(yàn)方式都是基于車(chē)輛路試條件下實(shí)施，并僅僅對(duì)如下幾個(gè)常規(guī)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)：制動(dòng)力、制動(dòng)距離、制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。同時(shí)，對(duì)于整車(chē)制動(dòng)的過(guò)程中，可以使用目測(cè)或者手工測(cè)量的形式測(cè)量徑向偏移量，但是并不能有效地反映輪胎制動(dòng)的同步性。

通常情況下，路試檢驗(yàn)行車(chē)制動(dòng)性能包括如下幾個(gè)設(shè)備：第五輪儀、非接觸式速度儀、便攜式制動(dòng)性能測(cè)試儀。其中，第五輪儀以及非接觸式速度儀具有較高的測(cè)試精度，可是由于價(jià)格相對(duì)昂貴、體積較大以及安裝與測(cè)試費(fèi)比較繁瑣。相應(yīng)的便捷式制動(dòng)性能測(cè)試儀具有價(jià)格低廉、體積小以及操作便利等特點(diǎn)，同時(shí)檢驗(yàn)效果也相對(duì)較好，已經(jīng)得多廣大開(kāi)發(fā)商的青睞[2-3]。

2.2 高精度智能檢測(cè)

該路制動(dòng)測(cè)試運(yùn)用高精度的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息采集，其能夠在相對(duì)完善的時(shí)間內(nèi)記錄車(chē)輛的運(yùn)行情況。該測(cè)試設(shè)備具有如下特點(diǎn)：一體化設(shè)計(jì)、體積小、質(zhì)量輕、直流供電、連接車(chē)載顯示屏等。與此同時(shí)，在汽車(chē)上設(shè)置有GPS 車(chē)速傳感器，其可以精確地測(cè)定汽車(chē)的車(chē)速。其基于新一代衛(wèi)星接收器的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)測(cè)速、測(cè)距、繞圈時(shí)間與位置等參數(shù)的確定，定位精確度可以達(dá)到2 mm 以?xún)?nèi)。

3 礦用車(chē)輛路試制動(dòng)安全性能檢測(cè)要求

當(dāng)前我國(guó)在礦用車(chē)輛路測(cè)制動(dòng)方面的安全性能檢測(cè)規(guī)定有如下幾個(gè)：GB 7258—2017《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》、GB 21861—2014 引幾動(dòng)車(chē)安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法》、MT/T 989—2006《礦用防爆柴油機(jī)無(wú)軌膠輪車(chē)通用技術(shù)條件》等。與此同時(shí)相關(guān)工作人員在開(kāi)展檢測(cè)時(shí)，還應(yīng)該充分結(jié)合車(chē)輛檢驗(yàn)手段，這樣可以有效地檢測(cè)車(chē)輛制動(dòng)性能，保證礦用車(chē)輛的安全運(yùn)行。

3.1 試驗(yàn)路面

1）對(duì)于測(cè)試的路面的要求如下：平坦、硬實(shí)、清潔、干燥。同時(shí)路面寬度是樣機(jī)寬度的2～3 倍，相應(yīng)的直道長(zhǎng)度必須大于100 m，保證混凝土路面與輪胎之間的附著系數(shù)大于0.5。

2）無(wú)軌膠輪車(chē)駐車(chē)制動(dòng)試驗(yàn)的混凝土路面必須保證其平坦、硬實(shí)、清潔以及干燥等，而當(dāng)有坡度時(shí)，其最短坡度大于3 倍的車(chē)輛總長(zhǎng)。

3.2 最大靜制動(dòng)力

絞車(chē)制動(dòng)的最大靜制動(dòng)力必須大于車(chē)輛滿載質(zhì)量的50%，通常最大靜制動(dòng)力也可以表征車(chē)輛路面的附著情況[4]。

3.3 制動(dòng)距離

將無(wú)軌絞車(chē)輛試驗(yàn)速度設(shè)定為20 km/h，假如最大運(yùn)行的速度低于設(shè)定速度，那么可以將該最大運(yùn)行速度當(dāng)做試驗(yàn)初速度。當(dāng)處于水平干硬較大的路面上時(shí)，當(dāng)速度達(dá)到試驗(yàn)初速度后，開(kāi)始進(jìn)行緊急制動(dòng)，一般制動(dòng)距離應(yīng)在8 m 以?xún)?nèi)。

3.4 制動(dòng)平均減速度

當(dāng)?shù)V用車(chē)輛行駛相對(duì)較低時(shí)，為了能夠更好地優(yōu)化司機(jī)駕駛的舒適度，緊急踩制動(dòng)時(shí)的平均減速度不能小于2.75 m/m2。

3.5 制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間

在進(jìn)行制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)通常需要參考地面機(jī)動(dòng)車(chē)，而液壓制動(dòng)無(wú)軌膠輪車(chē)大于0.35 s。

3.6 制動(dòng)效能的恒定性

無(wú)軌膠輪車(chē)以額定功率運(yùn)行，當(dāng)達(dá)到實(shí)驗(yàn)初速度時(shí)可以進(jìn)行緊急制動(dòng)，該實(shí)驗(yàn)需要反復(fù)進(jìn)行10次，那么需要檢驗(yàn)每一個(gè)制動(dòng)效能指標(biāo)，當(dāng)都符合設(shè)定的要求時(shí)，表明該制動(dòng)效能良好。

3.7 制動(dòng)方向的穩(wěn)定性

在試驗(yàn)路面上面設(shè)置兩個(gè)平行的邊緣線，以車(chē)身寬度為基準(zhǔn)，兩直線之間的距離再增加0.5 m，車(chē)輛在線的中間運(yùn)動(dòng)。在發(fā)生制動(dòng)時(shí)，車(chē)輛任何部位都不能超過(guò)邊緣線。假如出現(xiàn)超過(guò)邊緣線，那么可以認(rèn)為制動(dòng)穩(wěn)定性較差，同時(shí)輪胎制動(dòng)同步性較差。

3.8 駐車(chē)制動(dòng)

通常停車(chē)制動(dòng)裝置發(fā)揮作用的時(shí)刻是停止運(yùn)動(dòng)時(shí)起作用。當(dāng)車(chē)輛滿載的重量小于32 000 kg 時(shí)，必須保證車(chē)輛處于承載1.5 倍額定載荷的情況下，輪胎與路面之間的附著系數(shù)大于0.5。對(duì)于設(shè)計(jì)允許的最大坡道上面，車(chē)輛往返停車(chē)時(shí)間應(yīng)大于5 min。對(duì)于滿載質(zhì)量超過(guò)32 000 kg 時(shí)，當(dāng)加載1.5 倍額定載荷之后，往往出現(xiàn)不能固定以及下坡危險(xiǎn)系數(shù)增加的現(xiàn)象，因此不能進(jìn)行坡道駐車(chē)制動(dòng)試驗(yàn)，通?？梢赃\(yùn)用約束最大制動(dòng)力的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[5]。

4 幾點(diǎn)思考

對(duì)車(chē)輛路試制動(dòng)安全性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，能夠有效地驗(yàn)證車(chē)輛的制動(dòng)性能。與此同時(shí)可以在設(shè)備的源頭發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以及解決問(wèn)題，從而能夠有效地降低制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的安全隱患，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡等。同時(shí)從如下幾個(gè)方面進(jìn)行探索：

1）總結(jié)礦井膠輪車(chē)輔助運(yùn)輸?shù)慕?jīng)驗(yàn)，通過(guò)分析GB 50533—2009 蝶礦井下輔助運(yùn)輸設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定發(fā)現(xiàn)，通常情況下在傾斜的巷道中，無(wú)軌膠輪車(chē)運(yùn)行的坡度應(yīng)保持在6°以下。假如所處的傾斜巷道長(zhǎng)度超過(guò)1 km 時(shí)，在中間必須設(shè)置大于50 m 長(zhǎng)的水平緩沖段?？墒墙?jīng)過(guò)探究發(fā)現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有設(shè)定坡度與坡長(zhǎng)之間的長(zhǎng)度關(guān)系。需以現(xiàn)有無(wú)軌輔助運(yùn)輸?shù)V井的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，為井下巷道設(shè)計(jì)安全性提供可靠的支撐。

2）構(gòu)建能夠適應(yīng)路試制動(dòng)安全性能檢測(cè)的常態(tài)機(jī)制，從而可以對(duì)車(chē)輛制動(dòng)性能進(jìn)行有效地檢測(cè)。通過(guò)分析礦用防爆柴油機(jī)無(wú)軌膠輪車(chē)安全使用相關(guān)規(guī)定發(fā)現(xiàn)，在對(duì)車(chē)輛進(jìn)行檢查時(shí)，各項(xiàng)要求必須滿足規(guī)定，否則需要對(duì)其進(jìn)行檢修。

3）在無(wú)軌膠輪車(chē)制動(dòng)檢測(cè)方面進(jìn)行大量的宣傳，不斷優(yōu)化用戶的制動(dòng)安全認(rèn)識(shí)，從而可以從檢驗(yàn)的層面降低危險(xiǎn)性。在對(duì)車(chē)輛制動(dòng)器進(jìn)行維護(hù)的過(guò)程中，必須對(duì)整車(chē)制動(dòng)安全性進(jìn)行自檢。在礦井設(shè)置的試驗(yàn)場(chǎng)包括兩個(gè)：第一，300 m 的平巷試驗(yàn)場(chǎng)；第二，200 m 最大坡度12°的斜巷試驗(yàn)場(chǎng)，該實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地能夠有效地定期對(duì)井下車(chē)輛巷制動(dòng)距離、最大靜制動(dòng)力以及爬坡能力等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)場(chǎng)能夠在不使用專(zhuān)業(yè)車(chē)輛質(zhì)檢設(shè)備的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)軌膠輪車(chē)的安全監(jiān)測(cè)，從而能夠極大優(yōu)化礦用無(wú)軌膠輪車(chē)的安全性。

5 結(jié)論

為了能夠從源頭上面避免不需要的無(wú)軌膠輪車(chē)的制動(dòng)安全問(wèn)題，對(duì)無(wú)軌膠輪車(chē)路試制動(dòng)安全性能的評(píng)價(jià)體系進(jìn)行完善。從而可以從源頭有效優(yōu)化車(chē)輛的制動(dòng)安全指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)巷道的優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅可以?xún)?yōu)化膠輪車(chē)的工作環(huán)境，而且能夠極大降低膠輪車(chē)制動(dòng)失效的故障率，從而提高膠輪車(chē)運(yùn)行的安全性。