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摘要：以煤礦救援運載車制動原理為理論基礎，通過對制動狀態(tài)下車輪與鋼軌、車輪的運行狀態(tài)、整車受力的分析，建立車輛制動系統(tǒng)數(shù)學模型進行分析；針對不同質(zhì)量條件下，對制動性能的理論進行計算以及對運動進行分析，得出了救援運載車在該條件下的理論制動距離與制動時間，駕駛員可參考此參數(shù)進行剎車制動。該理論研究為企業(yè)生產(chǎn)出高品質(zhì)電磁制動器產(chǎn)品提供了理論支撐，對提高煤礦救援運載車的制動效果、增加整車行駛安全性具有重要意義。

關鍵詞：煤礦；救援運載車；制動

引言

煤礦救援運載車作為運載人及救援設備的主要運輸工具，其在行駛過程中，時常會根據(jù)不同的環(huán)境需求進行整車的制動，電磁制動器的制動效果影響著整車的行駛安全和設備安全運行的效率。掌握整車的制動原理以及對制動過程進行分析，并開展整車制動過程理論的研究十分必要。

1煤礦救援運載車制動系統(tǒng)制動原理

在制動系統(tǒng)設計過程中，驅(qū)動制動器的動力源主要來自于電磁鐵的吸力作用，所設計的電磁制動器是一種最近廣泛使用的制動器模式，其工作特點表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)簡單易維修、制動效果良好、制動響應速度及時、制動動作控制靈活、安裝和拆卸方便等。其制動原理為：當制動控制系統(tǒng)發(fā)出制動操作命令時，煤礦救援運載車的電磁鐵線圈處于通電狀態(tài)，在電磁感應作用下產(chǎn)生電磁力，通過吸合銜鐵產(chǎn)生相對滑移運動，連桿在銜鐵的運動下沿水平方向進行滑移，從而推動活塞產(chǎn)生較大的滑移位移，帶動了活塞和制動外殼兩側(cè)安裝的剎車摩擦片，剎車片為克服彈簧阻力，對制動盤進行壓緊，利用摩擦片與制動盤的摩擦力作用，在制動盤上了產(chǎn)生較大的制動力矩，降低車輪的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)救援運載車的剎車制動。

2煤礦救援運載車制動過程分析

礦救援運載車制動系統(tǒng)制動全過程的減速度變化曲線。

3制動系統(tǒng)制動過程受力分析

3.1救援運載車主要參數(shù)目前應用于煤礦的救援運載車種類較多，可實現(xiàn)不同工況條件下不同噸位機器人及設備的運輸。通過參考現(xiàn)有煤礦救援運載車主要型號規(guī)格，確定了一款煤礦救援運載車整車基本參數(shù)。

3.2救援運載車制動狀態(tài)時車輪與鋼軌黏著分析救援運載車車輪在制動力作用下逐漸減速行駛，從而使車輪與輪軌之間了產(chǎn)生黏著式的相對接觸狀態(tài)。在黏著狀態(tài)下，由于車輪與軌道之間存在蠕滑現(xiàn)象，故車輪質(zhì)心的前進速度大于輪周滾動速度Rω。

3.3救援運載車制動狀態(tài)時車輪受力分析將車輪與軌道都視為剛體，當車輪沿傾斜軌道進行滾動時，由于車輪載荷作用，車輪在制動過程中，發(fā)生了壓縮變形。

3.4救援運載車制動狀態(tài)時整車受力分析在救援運載車制動狀態(tài)下，通過對整車進行受力分析。

4煤礦救援運載車制動系統(tǒng)數(shù)學模型建立

4.1制動減速度數(shù)學模型結(jié)合前文公式，可得出制動減速度的數(shù)學模型。

4.2制動角減速度數(shù)學模型結(jié)合前文公式，可得出車輪制動角減速度的數(shù)學模型。

4.3制動距離與制動時間數(shù)學模型電磁制動器制動時間t主要由制動空行程時間t0和實際制動時間t1兩部分組成。

5結(jié)論

通過建立救援運載車制動系統(tǒng)的數(shù)學模型，開展了不同質(zhì)量條件下救援運載車制動性能的理論計算與運動分析，得出了救援運載車在該條件下的理論制動距離與制動時間。駕駛員可參考此參數(shù)進行剎車制動，并可結(jié)合制動距離和時間差，對整車制動進行性能調(diào)節(jié)。該研究成果可以為企業(yè)生產(chǎn)出高品質(zhì)電磁制動器產(chǎn)品提供理論支撐，對提高煤礦救援運載車制動系統(tǒng)的制動效果、增加整車行駛安全性具有重要意義。

作者：王劍 單位：同煤集團大斗溝煤業(yè)公司