煤矿井下多用途窄体式防爆无轨胶轮车液压控制系统

对无轨胶轮设备而言，地面运输一般要求很低，除了对速度的要求外，其他不予考虑，主要考虑煤矿井下运输，随着国内煤矿矿井规模的扩大和开采距离的延伸，希望设备能无限接近工作面，尤其是一些自身质量比较大的设备，有的甚至需要在带式输送机巷道内使用，在这种情况下，现有运输设备的缺点就凸显出来，这就对无轨 胶轮设备提出了更高的要求。

液压控制系统

根据使用特点及巷道内的要求，由于单体载质量大，并且需要具备重载工况下的微动行驶功能，对低速时的稳定性要求很高，所以平台采用了液压控制系统，主要由驱动控制系统、转向控制系统、支腿控制系统和制动控制系统等组成，不需要额外牵引设备即可自行完成前进、后退和转向等动作，驱动控制系统采用闭式液压回路，远程比例控制；其他控制系统采用开式液压回路，恒功率负荷传感+远程比例控制。

（1）驱动控制系统

平台的驱动控制系统采用由外部油源控制换向的DA比例变量泵+具有可变排量的低速大扭矩马达配置方案，驱动液压系统原理如图2，通过泵的变量改变主油路中的流量和方向，实现车辆的变速与换向，并且闭式液压系统具有功率密度高、布局方便、过载保护能力强和控制方式灵活等特点。

由液压泵和马达并联形成回路，有效解决了差速、防滑和功率匹配等问题。当转弯或者路况改变时，系统可自动分配流量，避免轮组的滑动；当路面附着力差出现轮组打滑时，可由远控的阀组强制分流，保证设备的通过性；当负载突然增大而引起功率接近发动机输出时，液压泵排量可随发动机转速降低而减小，防止发动机熄火，达到功率匹配的目的。

（2）转向控制系统

转向机构主要包括液压泵、液压单路稳流阀、液压比例转向器、安全阀块及液压缸等。液压转向系统具有重量轻、结构紧凑、可控性好、功率密度大、能缓和地面冲击和动作迅速而平稳等优点。

从平台结构和经济适用性方面考虑，采用组合式液压转向系统，即将工作装置液压系统和液压转向系统通过优先分流阀连接起来组成一个新的液压系统。它的主要优点是可获得接近于最完善的转向性能，并同时满足工作装置性能的需要。转向系统和工作装置系统共泵组合油路如图3，工作装置油路与稳固系统或者冷却系统等相连。

（3）制动控制系统

在巷道内部运行的设备，具有一套安全有效的制动系统非常重要，所以运输平台的制动系统主要包括驻车制动、紧急制动和行车制动。

驻车制动由安装在液压马达中的湿式多盘制动器完成，车辆行驶时，压力油克服弹簧力使制动器开启；车辆停止时，制动器泄压，在弹簧力的作用下，实现驻车制动；同时，液压系统的响应时间加长，使得打开减速机驻车制动器的压力不稳定，减速机内的刹车片过度磨耗，减短了使用寿命。为了解决上述问题，在驻车制动管路上增加蓄能器，作为驻车制动系统辅助动力源。在巷道内行驶时，周围环境比较潮湿，光线黑暗，在碰到紧急情况，需要立刻停车时，驾驶员可以按下驾驶室内的红色按钮，关闭发动机，实现车辆的紧急制动，紧急制动与驻车制动共用制动器。

行车制动由闭式液压系统和行车制动器共同组成，车辆运行过程中，主要利用闭式系统来实现，在变量泵的排量逐渐降低直到0的过程中，系统的循环流量也随之降低，此时液压泵中的高压溢流阀起作用，产生液压阻尼的作用，实现车辆的制动。与此同时，驾驶员踩下行车制动踏板，使湿式制动器起作用，两者共同实现行车制动，工作时，压力油通过制动踏板进入制动油腔，推动活塞将摩擦片压紧实现制动，当驾驶员松开制动踏板时，压力油通过脚踏板流回油箱卸压，卸压后，回位弹簧将摩擦片弹回。

结语

无轨胶轮平台是针对煤矿井下巷道需求而研制的途窄体式运输平台，采用整体式设计思路，具有较高的载体比，满足特殊使用环境下的要求。设计了一体式机架和专用的液压控制系统，利用防爆柴油机作为动力源，满足了煤矿井下特殊工作环境下对机动性、灵活性和通过性等要求。

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