安全型安全型臺(tái)車制動(dòng)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

安全型安全型臺(tái)車制動(dòng)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

1自動(dòng)駕駛車載過程安全隱患分析目前，國內(nèi)外大多數(shù)車輛裝置的主缸發(fā)動(dòng)機(jī)通常采用袋式發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。實(shí)現(xiàn)剎車的制動(dòng)方式通常由人工手動(dòng)操作來實(shí)現(xiàn);當(dāng)司鉆向下壓剎把時(shí),剎把帶動(dòng)過渡軸和擺臂I順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),擺臂I的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)剎車連桿傳遞給擺臂II,使擺臂II也做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)與其聯(lián)為一體的剎車軸旋轉(zhuǎn),剎車軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)再經(jīng)一套杠桿機(jī)構(gòu)使剎車鋼帶收緊,使其上的剎車塊抱緊剎車鼓,實(shí)現(xiàn)剎車。同時(shí),為了防止人工操作失誤造成大鉤沖頂?shù)囊馔馐鹿拾l(fā)生,在剎車機(jī)構(gòu)中另安裝了一套天車防碰自動(dòng)剎車裝置。該裝置在大鉤上升到設(shè)定高度,且操作人員沒有及時(shí)進(jìn)行手動(dòng)剎車時(shí)將立即使剎車氣缸動(dòng)作,通過剎車氣缸擺臂使剎車軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)剎車制動(dòng),以防大鉤沖頂。但這種自動(dòng)剎車過程存在安全隱患。主要是因?yàn)樽詣?dòng)剎車裝置與手剎把之間完全采用了硬性連接方式,一旦自動(dòng)剎車裝置啟動(dòng),氣缸擺臂快速轉(zhuǎn)動(dòng),操作人員手中的剎把也隨之快速向下轉(zhuǎn)動(dòng),在操作人員沒有任何防備意識(shí)的情況下,手剎把很容易打傷操作人員的手臂或者腿部,嚴(yán)重時(shí)可造成骨折。目前,現(xiàn)場(chǎng)操作人員為了避免意外人身傷害,自行拆掉自動(dòng)剎車系統(tǒng)的氣缸;在這種情況下,一旦操作人員忘記或者沒有及時(shí)進(jìn)行剎車,有可能造重大安全事故發(fā)生,其后果不堪設(shè)想。針對(duì)以上現(xiàn)場(chǎng)情況,筆者對(duì)剎車系統(tǒng)做了2種設(shè)計(jì)改進(jìn),解決了這一困擾現(xiàn)場(chǎng)多年的技術(shù)問題。2采用分段傳感器2.1下節(jié)無法把左端面作為對(duì)比的右面板如圖2采用分體式剎把,即將原整體式剎把改成下節(jié)剎把(圖2(a))和上節(jié)剎把(圖2(b))?？梢钥闯?下節(jié)剎把的右端為斜面,上節(jié)剎把左端面為斜面,且在上節(jié)剎把左端面的兩側(cè)分別貼焊了一塊帶孔的耳板。將下節(jié)剎把右端插入上節(jié)剎把左端的兩塊耳板之間,保證兩斜面相接觸(如圖2(c)中虛線所示),并用一銷子和拉簧聯(lián)結(jié)起來,就組成了一個(gè)分體式剎把(圖2(c))。2.2下節(jié)采用整體式亂碼裝置當(dāng)司鉆操作圖2(c)中的剎把向下壓時(shí),上節(jié)剎把有繞著銷軸向下旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì),但由于上下節(jié)剎把之間斜面相接觸,上節(jié)剎把將壓著下節(jié)剎把一起向下旋轉(zhuǎn)。在此種情況下,此分體式剎把就像一個(gè)整體式剎把一樣可很好的實(shí)現(xiàn)剎車功能。當(dāng)司鉆要釋放剎車時(shí),只需將剎把向上抬,下節(jié)剎把在拉簧的拉力下跟著向上抬,在拉簧拉力選用合適的情況下,拉簧拉力剛好夠克服整個(gè)剎車系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)阻力而把剎車松開。2.3拉響的拉力當(dāng)天車防碰自動(dòng)剎車裝置起作用時(shí),由于剎車氣缸推動(dòng)擺臂動(dòng)作,使剎把快速向下運(yùn)動(dòng),但當(dāng)上節(jié)剎把接觸到人體時(shí),由于上節(jié)剎與下節(jié)剎把是靠拉簧的拉力聯(lián)為一體的,上節(jié)剎把在受到人體的阻力后將與下節(jié)剎把脫開,由于拉簧的拉力并不大,從而保護(hù)了人體不受傷害。3人體施構(gòu)造所致的痛苦采用分體式剎把雖可避免人體不受傷害,但由于拉簧畢竟有一定的拉力,在剎把打擊到人體時(shí)還是可造成一定的痛楚。因此,在實(shí)踐的基礎(chǔ)上又設(shè)計(jì)了另一種剎車系統(tǒng),就是將圖1所示的整根過渡軸截?cái)酁橹鲃?dòng)軸和從動(dòng)軸,并將兩截用一套限扭離合裝置聯(lián)結(jié)起來,如圖3所示。3.1動(dòng)撥叉固定連接限扭離合裝置是實(shí)現(xiàn)剎車功能的關(guān)鍵,其組成結(jié)構(gòu)如圖4。其中主動(dòng)軸與主動(dòng)撥叉固定連接,緊定螺釘與壓簧將鋼珠壓緊在從動(dòng)軸的外表面,形成彈性連接。從動(dòng)撥叉與主動(dòng)撥叉活動(dòng)連接,同時(shí)與從動(dòng)軸固定連接。主動(dòng)撥叉和從動(dòng)撥叉端面布置有2個(gè)牙齒,主動(dòng)撥叉的牙齒與從動(dòng)撥叉的牙齒咬合處為面接觸方式。3.2主動(dòng)撥叉齒面當(dāng)手剎把使主動(dòng)軸按箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(即執(zhí)行手動(dòng)剎車時(shí)),通過主動(dòng)撥叉轉(zhuǎn)動(dòng),主動(dòng)撥叉齒面壓向從動(dòng)撥叉齒面使從動(dòng)軸同向轉(zhuǎn)動(dòng);其齒面之間形成剛性連接,確保手動(dòng)剎車執(zhí)行過程的可靠性;當(dāng)主動(dòng)軸按箭頭反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過被壓簧壓緊在從動(dòng)軸上的鋼珠帶動(dòng)從動(dòng)軸同時(shí)反向轉(zhuǎn)動(dòng),這樣可把剎車松開,且剎車手感和現(xiàn)場(chǎng)老結(jié)構(gòu)的沒有任何區(qū)別。3.3自動(dòng)駕駛機(jī)構(gòu)啟動(dòng)之后,手實(shí)施了自動(dòng)撞擊裝置的動(dòng)作反應(yīng)當(dāng)自動(dòng)剎車氣缸工作時(shí)(即自動(dòng)剎車裝置啟動(dòng)時(shí)),氣缸擺臂使從動(dòng)軸按箭頭方向飛快轉(zhuǎn)動(dòng),由于此時(shí)的瞬間沖擊力很大,鋼珠被迅速壓回到孔內(nèi),使主動(dòng)軸不能跟隨從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),即手剎把也沒有