制动系统的构成和作用原理

（1）制动系统的组成

1）行车制动系统。制动系统由制动器和制动操纵机构组成。制动器都是装在车轮旁或与车轮刚性联系的传动件上。凡是受制动器制动力矩作用的车轮称为制动轮。平衡重式叉车上，一般是驱动轮同时作为制动轮，转向轮作为从动轮。

叉车上以使用蹄式制动器为主；大起重量叉车的行车制动系统也可以使用盘式制动器，中央驻车制动系统往往使用盘式制动器。

制动操纵机构一般分为机械式、人力液压式、气压式和气液综合式。机械式操纵机构结构简单，工作可靠，但由于没有助力作用，操纵比较费力，有时布置不方便，通常只用于驻车制动系统。人力液压式操纵机构虽然也不能起到助力作用，但由于液压系统的自润滑作用，传动效率高，分配到每个制动器上的压力相同，各制动器能同时起作用，叉车不易跑偏，油管的布置方便，广泛应用于中、小起重量叉车。

图3-37 制动系统的结构组成及工作原理

1—制动踏板 2—活塞推杆 3—总泵活塞 4—总泵缸体 5—油管 6—分泵缸体 7—分泵活塞 8—制动鼓 9—摩擦衬片 10—制动蹄 11—制动器底板 12—支撑销 13—回位弹簧

2）人力液压式制动操纵机构。制动系统的结构组成及工作原理如图3-37所示。制动操作力的传递：制动踏板→制动总泵→油管→制动分泵→制动蹄→制动鼓→车轮→地面。

按组成部分的作用，制动系统通常分成两大部分。其中用来直接产生制动力矩的部分称为制动器，它主要由旋转元件（制动鼓8）和不旋转元件（制动蹄10、摩擦衬片9等）组成摩擦副。制动时，叉车在行驶中的动能转化为摩擦副的摩擦热能而散失掉。另一部分称为制动操纵机构，它用来将制动力源（来自驾驶员或其他力源）的作用力传给制动器，使摩擦副互相压紧而产生制动力矩。图3-37所示制动操纵机构包括制动踏板1、活塞推杆2、制动总泵及制动分泵等。

不制动时，固连于车轮轮毂上的制动鼓8随车轮一起转动。外圆表面上铆有摩擦衬片9的两个弧形制动蹄10，分别铰接在下端两个支撑销12上，支撑销通过制动器底板11固定在车桥上。在回位弹簧13作用下，两制动蹄10的上端贴紧在分泵活塞7上。摩擦衬片9外圆弧面与制动鼓8的内圆面之间保持一定的间隙，使车轮和制动鼓可以自由旋转。

制动时，驾驶员踩下制动踏板1，通过活塞推杆2和总泵活塞3，总泵中的油液产生一定的压力，经油管5流入分泵中，迫使分泵活塞推动两个制动蹄10绕支撑销12转动，于是制动蹄的上端分别向两边张开，摩擦衬片9便紧紧压在制动鼓8的内圆面上。这样，不旋转的制动蹄就对旋转着的制动鼓作用一个摩擦力矩（即制动力矩）M_b，其方向与车轮旋转方向相反。当放开制动踏板1时，回位弹簧13将制动蹄10拉回原位，制动力矩M_b消失，解除制动。

两套制动系统一般是分别有独立的制动器和制动操纵机构，但有些叉车只有一套制动器两套制动操纵机构，这两套制动操纵机构可分别地或同时地操纵同一套制动器。

人力液压或制动操纵系统必须使用特殊的制动液。制动液有植物制动液、矿物制动液和合成制动液等几种。植物制动液用约50%的蓖麻油和约50%的溶剂（丁醇、酒精或甘油等）配制而成。这种制动液汽化温度不高，低温下又多凝结，蓖麻油贵重，因而应用日益减少。矿物制动液虽然在高温及低温时性能都好，对金属也不腐蚀，但溶水性差，且易使橡胶件膨胀，使用不多。合成制动液汽化温度可达190℃，在-40℃时仍具有满意的低温流动性，且有良好的溶水性能，因而得到广泛应用。

3）气压式制动操纵机构。气压式制动操纵机构是利用压缩空气的力量来产生制动作用的，驾驶员踏下制动踏板的动作，只是操纵制动控制阀，操纵起来省力得多。

气压式制动操纵机构如图3-38所示。由主动机带动的空气压缩机1将压缩空气经管道压入贮气筒3内，气压可达1000kPa，筒内气压可由装在驾驶室内的压力表4来指示。贮气筒通过制动控制阀和管道7与制动气室8接通，制动控制阀6由制动踏板5来操纵。当踩下制动踏板时，贮气筒内的压缩空气经过控制阀6进入到制动气室8，在空气压力下，制动气室的连接叉推动凸轮调整臂，转动制动凸轮，使制动器的制动蹄撑开，压向制动鼓，产生制动作用。

图3-38 气压式制动操纵机构

1—空气压缩机 2—油水分离器 3—贮气筒 4—压力表 5—制动踏板 6—制动控制阀 7—管道 8—制动气室 9—制动凸轮

放松制动踏板时，控制阀一方面关闭进气阀，另一方面使制动气室内的空气从控制阀排到大气中去，从而回位弹簧将制动蹄拉回原位，失去制动作用。

制动控制阀是这种操纵系统中的关键部件，它用以控制从贮气筒送到制动气室的压缩空气量，并保证作用在制动器上的力与作用于踏板上的力成正比。在作用于踏板上的力不变时，作用于制动器上的力也应为常数。当放开制动踏板时，它应保证迅速而完全地放松制动。

气压式制动操纵系统广泛应用于汽车，它操纵省力，但必须有一套产生和贮存压缩空气的装置，使得整个系统更加复杂，在中、小起重量叉车上布置困难。

4）气液综合式制动操纵机构。气液综合式制动操纵系统俗称“气顶油式”，如图3-39所示。在大起重量叉车上开始采用。它利用压缩空气的能量来推动制动总泵活塞，即通过气推油加力器将压缩空气系统和液压制动操纵系统联系起来，由双管路气制动阀来控制动力的大小。

图3-39 气液综合式制动操纵机构

1—空气压缩机 2—油水分离器 3—压力控制器 4—制动分泵 5—后气推油加力器 6—接变速阀软管 7—制动灯开关 8—双管路气制动阀 9—前气推油加力器 10—前贮气筒 11—单向阀 12—后贮气筒 13—气喇叭 14—气刮水阀 15—压力表

系统如图3-39所示。发动机带动的空气压缩机1输出压缩空气，再经过气推油加力器5和9，将气压势能转化为液压势能，作为制动的驱动力源。驾驶员则按不同的制动强度要求，通过制动踏板操纵双管路气制动阀8来控制送入气推油加力器的压缩空气量和其压力。

气制动阀的工作原理与气压式制动操纵机构中的制动控制阀的工作原理相同。

气液综合制动操纵机构兼有液压制动操纵机构和气压制动操纵机构两者的主要优点，而且由于气压管路较短，作用滞后时间较气压制动操纵机构要短。但结构复杂，质量较大，造价较高。因此，它主要用于重型车辆上。

5）驻车制动器的功能与工作原理。CPQ3型叉车制动器由行车制动器和驻车制动器同时作用于叉车的驱动车轮上，如图3-40所示。它是驻车制动通过机械操纵作用在制动器上。驻车制动器是使叉车停放时不致滑溜或在特殊情况下，可配合行车制动器进行紧急制动。

图3-40 CPQ3制动装置

1—行车制动总泵 2—驻车制动手柄 3—制动分泵 4—驻车制动推杆 5—驻车制动拉板 6—回位弹簧 7—驻车制动连杆 8、13—摇臂 9—调整棘轮 10—横拉杆 11—棘爪 12—下拉杆 14—上拉杆 15—拉杆

驻车制动装置是由驻车制动推杆4、驻车制动拉板5、驻车制动连杆7和摇臂8组成的。当制动蹄片与制动毂的间隙调整后，也必须调整驻车制动操纵手柄的行程，其调整方法如下：

1）支起车轮，用力拉紧操纵手柄所拉出的长度为齿弧上的5～8个牙齿，此时制动毂以手力旋转，而不能转动。

2）当驻车制动操纵手柄行程过大时，应调整横拉杆10的长度，使之适合行程的需要。

3）调整拉杆15和横拉杆10的长度时，使之在放松驻车制动手柄2时，还能保持驻车制动连杆7、下拉杆12和横拉杆10有预紧力存在，并且车轮能自由地转动。此时制动蹄片与制动毂之间的间隙为1.5mm。调整拉杆后，应锁紧锁止螺母。

4）停车制动：将叉车停在干燥平坦的硬坡路上，拉紧驻车制动，应满足该车规定爬坡度上满载制动的要求。

（2）液力制动结构的组成及主要件检修 液力制动通常由制动踏板、制动总泵、制动分泵（轮缸）、制动蹄和制动毂以及连接管等组成。

CPQ3型叉车制动器为行车制动和驻车制动共同使用的一个作用于前轮的自动助力蹄片式制动器，它具有液压式驱动和自动调整机构，如图3-40所示。

1）液压总泵、分泵零件的检验与修理。

①总泵、分泵是液压制动的主要部件。其技术状况的好坏，直接影响液压制动的效能。制动总泵和分泵常见的损坏现象是泵筒的磨损和腐蚀，使活塞与泵筒的配合间隙增大。当泵筒内壁磨损大于0.12mm（制动总泵标准尺寸为32mm，分泵为38mm），或活塞与泵筒的配合间隙大于0.2mm时，应更换新件或镶套修复。

②镶套时，应根据套的外径把泵筒适当扩大。套的壁厚：总泵为3.0mm，分泵为3.5mm。套与泵筒的配合过盈为0.04～0.05mm，表面粗糙度Ra﹤0.8μm。压入后，镗削至标准尺寸，选标准活塞。活塞与泵筒的配合间隙为0.03～0.08mm。

③有时活塞与泵筒配合间隙过大，是由于活塞磨损过多造成的，只需更换活塞即可。

④在同一台叉车上的两只分泵，内径必须相同，否则将由于产生的制动力不等而使制动跑偏。

⑤总、分泵皮碗、皮圈和复合阀门等零件，在修理时，一般均应更换。但如技术状况确实很好，无任何软化变形和膨胀现象时，仍可继续使用。

⑥总、分泵的回位弹簧应正直，并符合表3-11的技术条件。

表3-11 液压总、分泵弹簧的技术条件

⑦总、分泵装配时，应特别注意清洁工作，所有的零件在装配前，应用制动液或酒精清洗，切不可用煤油或汽油清洗，以免皮碗、橡胶圈发胀，使制动不能可靠地工作，并注意避免浸入其他杂物，使活塞和泵筒早期磨损。

⑧总泵装合后，应检查活塞的运动和回位。推杆、活塞运动和回位应灵活自如，并能回到原位。然后检查回油孔、补偿孔是否畅通，如果被皮碗封闭，应查明原因予以排除，否则将会使制动产生发咬的故障。常见的原因有回位弹簧弹力不足、卡簧过厚、活塞过长和皮碗边缘过大等。

2）制动毂的检验与修理。制动毂常见的损伤有摩擦面的磨损、起槽及变形和失圆等。这都将影响到制动的效能。因此制动毂的工作面必须平整光滑并与摩擦片有良好的接触。(www.xing528.com)

制动毂的工作面，其圆度误差大于0.26mm或磨损起槽，深度大于0.02mm时，均应在车床上车削加工。但应视其情况进行加工，应尽量减少加工量，以延长其使用寿命。所以允许有0.01～0.02mm的环状沟槽。但在同一车上的两个制动毂车削尺寸应一致，其最大误差不得大于1mm，以防相差过大引起制动时跑偏。

3）制动蹄摩擦片的检验与修理。制动蹄上的摩擦片磨损到距铆钉头0.5mm时，应更换重铆摩擦片。

①检查制动蹄铆钉孔，当铆钉孔有凸起，圆度误差大于0.4mm时，可另钻标准新孔。

②用样板检查制动蹄弧面形状，用角尺检验有无扭曲，如有变形应予校正。

③根据制动毂尺寸，选择相应厚度尺寸的摩擦片。

④在铆接摩擦片时，先将制动蹄、衬垫及摩擦片两端用卡铁固定。然后从摩擦片的中间向两端进行钻孔（再加钻埋头孔，其深度应为摩擦片厚度的2/3）和铆接。摩擦片应全面紧密接触，其最大间隙应不大于0.12mm。铆钉头应低于摩擦片工作面0.8～2mm，铆合后不得有裂纹、缺口及铆合不紧等现象。

⑤在制动蹄和回位弹簧装好后，将摩擦片外径调整到最小直径的位置，再在车床上将摩擦片车成正圆。

⑥制动毂上涂以白粉，将蹄片贴在制动毂上来回移动研合，锉去较高的部分，直至均匀地接触，并且两端向中间分布，贴合面应不少于50%。还应使两端贴合较重，中间较轻。

⑦装上制动毂使与制动毂内径相同，用塞尺测量间隙，并调整其间隙至规定范围。

4）制动器底板的检验与修理。

①当底板平面挠曲大于0.6mm时，应予校正。如有裂缝应予焊接修复。

②当底板上支撑销孔磨损大于0.15mm，螺栓孔磨损大于0.8mm时，可焊补或镶套修理。

③调整轴销，因磨损而松旷时，应更换。轴颈磨损大于0.15mm时，可镀铬修复。

④制动蹄片回位弹簧的技术条件见表3-12。

表3-12 制动蹄片回位弹簧的技术条件

5）液压制动机构的装配。

①装配制动分泵时，应先将零件涂上制动液，依次装上弹簧、端盖、皮碗、活塞等件，再装上护罩和放气螺钉和螺塞，然后装在制动底板上。

②润滑制动蹄调整偏心，并用扳手来回转动，应灵活，然后扭到最低位置。

③将制动蹄支撑销及销孔涂抹润滑油使其润滑，将制动蹄装在底板上，摩擦片长的一片装在前面，然后旋好支撑销调整螺母。

④连接各分泵的油管不允许有漏油现象。

6）液压制动机构的调整。

①液压系统中空气的排除。液压系统中有空气渗入后，将使制动效能降低，对此必须及时排除，其步骤如下：a.擦干净总泵的加油口，旋开油口螺塞，将贮油室加满制动液。b.旋开分泵外面放气阀的螺盖，并将带有橡胶管的特制接头旋入，橡胶管的另一端浸入盛有制动液的玻璃容器中。c.连续踏下制动踏板数次，踏板一次比一次增高，直到踏不下去时为止；然后用力踏住踏板不放。另一人在车下旋松放气阀1/2～3/4转，放出制动液，直到没有气泡时为止；但仍踏住不放，待放气阀旋紧再放松踏板，以免空气再次进入。如果空气未放尽，可按上述方法再次进行，直至空气放尽为止。但在放气过程中，总泵内制动液应随放随加，保持规定液面高度，以免空气又重新进入。d.排除空气后，应旋紧放气阀，取下软管，并装紧气阀螺塞盖。e.用同样办法放出另一车轮制动器中的空气。

②车轮制动器蹄片与制动毂间间隙的调整。当新装合或制动器制动蹄片磨损，自动调整机构失灵，蹄片与毂的间隙增大时，需要进行调整。其调整步骤如下：a.支起需要调整的车轮。b.取下制动器底板下部调整孔的橡胶塞子。c.用螺钉旋具伸进调整孔，向下拨动调整棘轮（图3-40）9的牙齿，使制动蹄片张开，同时用手旋转车轮，直到车轮不能转动为止。d.再向上拨动调整棘轮2～3个齿，这时车轮能自由转动，同时也允许制动毂与制动蹄片有轻微的摩擦。e.装上橡胶塞子，调整结束。

自动调整机构（图3-40）是由上拉杆14、摇臂13、下拉杆12和棘爪11组成的。当制动蹄片磨损、制动蹄片与制动毂的间隙增大、制动效果不好时，可进行自动调整。

自动调整的方法是先将叉车向后开动，然后把自动踏板连续踏下2～3次，就可达到自动调整的目的。

③制动踏板自由行程的调整。液压制动踏板的自由行程，就是总泵推杆与总泵活塞之间的间隙在踏板上的反映。活塞与推杆之间留有一定的间隙，是彻底解除制动和迅速产生制动力的必备条件。如果不留间隙，活塞与皮碗不能退回到最后的位置，皮碗就可能把回油孔堵塞，因此制动不能彻底解除。但留的间隙过大，又会增大踏板自由行程，使制动力产生过迟，严重时，一次将踏板踩到底也不能产生最大的制动力。

CPQ3叉车制动踏板自由行程的调整，是用改变推杆长度的方法来调整的（图3-41）。其方法是将推杆锁紧螺母旋松后，旋转推杆，推杆伸长，踏板自由行程缩小，反之增大。一般用手推式，推杆与总泵活塞之间的间隙在1.5～2.5mm范围内，反映到踏板的自由行程为8～15mm。

图3-41 自由行程的调整

1—踏板 2—锁紧螺母 3—推杆 4—总泵活塞 5—橡胶护罩

7）制动液的成分。蓖麻油50%，酒精50%。在低温地区配比则为蓖麻油34%、酒精53%和甘油13%，按一定方法配制的。

此外，还有合成制动液和矿物制动液。

8）液压动力制动装置。近年来从国外进口叉车上采用了液压动力制动装置（图3-42），这种装置减轻了制动时的操纵力。由于使用液压油，组成制动系统的元件与其他动力（如空气等）的元件相比，有结构紧凑、质量轻的特点，并能得到强有力的增力作用。

图3-42 叉车的动力制动系统

1—车轮制动器 2—转向液压缸 3—转向器 4—制动总泵 5—转向盘 6—制动踏板 7—蓄能器 8—液压泵

动力制动就是由制动总泵（图3-42）控制液压泵的压力，使液压油直接作用在车轮制动器上进行制动。

当叉车驾驶员操纵制动踏板6（图3-42）时，制动总泵使液压泵来的液压油压力增高后，进入车轮制动器1，实现叉车的动力制动。

当出现发动机停车或液压泵不供油等故障时，可以使用蓄能器向制动器提供液压油，以进行停车制动。

制动总泵：制动总泵为中立开口式，通过改变来自液压泵液压油的通流面积来实现节流，提供制动油压，它可依靠输入力限制机构控制总泵的最大使用油压。制动总泵的非工作状态如图3-43所示。

如图3-43所示，当驾驶员操纵制动踏板，通过推杆12使输入活塞10向左移动，滑阀7和反馈活塞5在弹簧9、8、6的作用下，克服弹簧4的作用力也向左移动。

图3-43 制动总泵的非工作状态

1—泵体 2—钢球 3—阀杆 4、6、8、9—弹簧 5—反馈活塞 7—滑阀 10—输入活塞 11—螺母 12—推杆

随着滑阀7的移动，首先a口关闭，油压控制室与回油口之间的通道便被切断；紧接着b口（常闭口）被打开，油压控制室与液压泵口接通。在此状态下，滑阀7继续左移，c口逐渐缩小，液压泵的油压随之逐渐上升。这样流入油压控制室的油压也上升，车轮制动器的油压也同时上升。

由于油压反力的作用，油压控制室的油压把反馈活塞5向右推动，此推力与驾驶员操纵制动踏板力恰好平衡，从而给驾驶员提供了“制动感觉”。

当驾驶员将制动踏板操纵到底部时，输入活塞10向左移动了全行程，于是螺母11碰到泵体1上。这样就能阻止输入力继续增加，控制总泵的油压不再上升。此时油压控制室的油压达到系统的最高调整压力。

上述装置是日本东洋搬运公司生产的TCM系列叉车液压制动系统。经长期使用后，由于分泵密封皮碗的膨胀老化或缸筒与活塞发生磨损，致使间隙增大，造成皮碗顶部边缘啃挤而破裂；再加之分泵缸筒的局部偏磨合划痕，将导致制动液外泄，影响整车制动和运行安全。

解决和修理的方法是更换原型号的皮碗，或采用CPQ3的35mm皮碗代用即可解决。