装载机气制动阀检测工装设计

刘传英

（广西中源机械有限公司，广西 柳州545000）

装载机气制动阀应能确保装载机制动与非制动时的可靠性，特别是装载机在使用过程中不能出现制动不稳的情况。目前气制动阀使用时的稳定性验证主要依赖于对气制动阀密封性指数的检测，检测内容是通气模拟实验的次数在不少于5次的情况下气制动阀在非制动状态下的密封性指数不小于10 kPa/5 min以及制动状态下的密封性指数不小于20 kPa/5min，但在对装载机气制动阀检测的过程中，需要对气制动阀进行拆解，拆掉脚踏板后用气压快换接头与阀体进行连接检测（如图1所示），在拆解与回装过程中造成检测效率低下，气制动阀出现报废等情况出现。现通过设计此检测工装提高检测效率以及保证气制动阀在检测过程中的质量。

图1 气制动阀

1 检测工装设计

1.1 检测工装设计要求

根据对气制动阀的检测要求以及为了实现对气制动阀检测过程中检测数据的准确性验证、保证气制动阀的质量及检测数据效率的提高，需将检测工装设计成不需要对气制动阀的脚踏板进行拆解的情况下，把气制动阀放置于检测工装上，试验台的气管接头分别与气制动阀的进气阀门和排气阀门链接，关闭气制动阀的排气阀，打开气制动阀的进气阀，当进气口的气压达到0.764～0.804 MPa的区间值后，开启试验台上的制动开关，此时检测工装开始工作挤压气制动阀的脚踏板使气制动阀处于制动状态后检测气制动阀制动状态下的密封性指数，关闭试验台上的制动开关，检测工装停止工作，气制动阀处于非制动状态后检测气制动阀非制动状态下的密封性指数。同一气制动阀的检测往返次数不少于5次。

1.2 设计

根据对气制动阀检测的操作步骤以及结合装载机在使用过程中驾驶员操作气制动阀时的操作步骤，此检测工装的设计首先需要对气制动阀进行固定，其此结合人机工程原理对气制动阀进行密封性指数检测，因此检测工装由以下两部分组成：检测工装固定支架结构设计、铰链传动结构设计。

1.2.1 检测工装固定支架结构设计

如图2所示，固定支架主要有底板、立柱、固定台面三部分组成，为了方便检测，此工装不再单独设计检测工作台面，对原有的实验台面进行改造后用螺钉固定安放此检测工装的固定支架，以此达到人机工程效果。为了不影响对气制动阀检测的数据，固定支架焊接完成后需要进行相应的机加工：

（1）首先对固定支架的底板底面进行加工，加工完成后以底面为基准对底板的上面进行加工，保证底板两面的平行度不超过0.1 mm，为后续铰链传动机构的安装提供合理的尺寸保证[1]；

（2）其次以底板底面为基准对立柱的右立面及放置台面进行加工，保证底板底面与立柱右立面的垂直度不超过0.1 mm，避免对气制动阀检测的过程中由于压力的左右因放置平面不平稳使气制动出现倾斜的情况[1]。

图2 检测工装固定支架

1.2.2 铰链传动结构设计

如图3所示，检测工装的传动部分由气缸和铰链传动机构组成，在不改变原试验台提供气压动力的情况下，把原有气压动力连接到检测工装的气缸，由气压驱动气缸活塞杆的收缩带动铰链传动机构中曲柄的摆动把动力传输到气制动阀的脚踏板，曲柄的压力压缩脚踏板到极限位置后气制动阀处于制动状态，此时气制动阀制动状态下的密封性指数回传到试验台供实验人员取值以此来达到检测的目的。此检测铰链结构设计的特点：

（1）通常状态下都是利用气缸活塞杆的伸张来提供动力，此工装利用气缸活塞杆的收缩带动曲柄的摆动传递压力与气制动阀；

（2）气缸活塞杆的直线伸缩转换为曲柄的摆动再转换为滑轮的滚动，由气缸的直线运动转换成滑轮的曲线运动[2]。

图3 检测工装

2 使用后遇到的问题及改进

2.1 检测工装使用后遇到的问题

（1）对气制动阀检测过程工装的固定支架只考虑了对气制动阀放置后的上下固定，未考虑对气制动阀的前后固定，导致实验过程中由于滑轮带给气制动阀的压力使得气制动阀出现向检测工装气缸一侧倾斜的情况，影响了实验效果；

（2）滑轮在气缸推力作用下在气制动阀的脚踏板上滚动，滚动过程中脚踏板上出现了明显的滑痕，影响产品外观。

2.2 后续改进措施（如图4所示）

（1）在固定支架的立柱上两侧对称焊接两个L型固定块（配有双耳螺钉），气制动阀放置在检测工装后由双耳螺钉对气制动顶紧固定保证气制动阀不出现倾斜的情况；

（2）滑轮上安装单边厚度5 mm的橡胶套覆盖滑轮表面，对滑轮与脚踏板接触过程中的压力起到一定的缓冲作用[3]，避免脚踏板上出现滑痕；

（3）考虑到工装的使用寿命，底板与立柱之间对称焊接两个加强筋，增加立柱的使用强度。

经过后续以上改进措施后对气制动阀在检测中遇到的以上问题有了明显的改善，但是在工作状态下由于橡胶套与脚踏板的滚动和相互挤压，橡胶套也会出现相应的磨损，需要对橡胶套进行定期的更换。

图4 改进后检测工装

3 结束语

此检测工装已在公司的试验台上投入使用，实现了对气制动阀密封性指数检测过程中不再对气制动阀进行拆解，节省了检测过程中的辅助时间，避免了拆解过程中对气制动阀的损坏，为实验数据的验证提供了可靠性的保证，且此检测工装结构简捷，操作简单，降低了实验成本，实现了较好经济性。