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淺析制動(dòng)管束的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及在裝配中的優(yōu)點(diǎn)

2020-11-02 20:05:56·  來(lái)源：汽車實(shí)用技術(shù)雜志社  作者：李秀峰  
　
摘要：在重型載貨汽車底盤中，氣制動(dòng)管路系統(tǒng)是其必不可少的組成部分，隨著載貨汽車產(chǎn)量的不斷提高，為提高整車的裝配速度，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始把氣制動(dòng)系統(tǒng)中的
摘要：在重型載貨汽車底盤中，氣制動(dòng)管路系統(tǒng)是其必不可少的組成部分，隨著載貨汽車產(chǎn)量的不斷提高，為提高整車的裝配速度，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始把氣制動(dòng)系統(tǒng)中的尼龍管進(jìn)行預(yù)組裝，將其變成管束的形式進(jìn)行裝配，因此，如何進(jìn)行管束設(shè)計(jì)成為各企業(yè)整車設(shè)計(jì)中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。文章通過(guò)自身對(duì)汽車制動(dòng)管束的設(shè)計(jì)和裝配的了解，就管束設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及其在裝配中的優(yōu)點(diǎn)做以介紹。

1 管路系統(tǒng)的組成
整車的氣制動(dòng)管路系統(tǒng)，主要是由連接各種閥類用氣元件的一系列鋼管、橡膠管以及聚酰胺脂管（PA11或PA12）組成，而管束設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，就是要將一系列不同規(guī)格的聚酰胺脂管，根據(jù)底盤布置的情況，盡可能的組到一起，形成易于裝配的管束，如圖1所示：  
 
圖1 制作完成的管束
2 影響管束設(shè)計(jì)的因素
在設(shè)計(jì)底盤管束時(shí)，需要依據(jù)載貨汽車的具體配置情況而定，同一車型，配置不同，布置不同，管路的明細(xì)和管路的走向也就有差異，詳細(xì)掌握這些影響因素，是管束設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。具體影響因素包括：
（1）車輛類別：牽引車，自卸車或水泥攪拌車，車輛類型不同，配置的元件不同，管路明細(xì)不同；
（2）驅(qū)動(dòng)形式：4×2、6×2、6×4與8×4，氣室數(shù)量不一樣，所需要的儲(chǔ)氣筒的容量和對(duì)應(yīng)的控制元件也不一樣，這直接影響管路的數(shù)量及種類；
（3）軸距：由于管路有一部分在底盤上是從前到后貫穿整個(gè)車架敷設(shè)的，因此，同一類別的相同配置車型，如果軸距不一樣，連接部分元件的管路尺寸也不一樣；
（4）后懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式：受后懸架處布置空間的限制，不同的懸架，管路走向會(huì)有較大差異，如采用直推力桿懸架與采用V型推力桿懸架，板簧懸架與空氣懸架等。
（5）儲(chǔ)氣筒的布置：儲(chǔ)氣筒在底盤上的布置樣式至關(guān)重要，直接決定了底盤管束的集散程度，是影響管束設(shè)計(jì)的重要因素。
（6）此外，車橋的類型、APU的位置變化、發(fā)動(dòng)機(jī)類型、變速箱類型等，都會(huì)影響到管束的變化。

3 管束設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
管束設(shè)計(jì)的目的是為了降低裝配難度，減少裝配時(shí)間，如果直接將底盤上的氣管簡(jiǎn)單的捆扎在一起，可能會(huì)使管束更加難以裝配。在此，本文作者通過(guò)總結(jié)在管束設(shè)計(jì)與裝配中的工作經(jīng)驗(yàn)，提出以下五點(diǎn)：
（1）集中布置底盤管路。根據(jù)底盤用氣元件的布置特點(diǎn)集中進(jìn)行管路布置是管束設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。圖2是某一6×4車型的底盤管路布置情況，由圖中可以看出，該車型大部分的用氣元件均布置在車架的左側(cè)，因此，管路布置要以左側(cè)為主，而對(duì)于連接右側(cè)元件的氣管，為了增加管路的集成度，要根據(jù)情況從一個(gè)位置集中敷設(shè)到右側(cè)。以圖2為例，該車型的多通接頭（8）安裝在第一橫梁處，該接頭上的氣管要分別連接車架兩側(cè)的用氣元件，如圖3所示，因此，其余需要從左側(cè)連接到右側(cè)的氣管均從第一橫梁處敷設(shè)。
 
1、連接駕駛室模塊；2、儲(chǔ)氣筒模塊；3、行車?yán)^動(dòng)閥；4、驅(qū)動(dòng)橋ABS電磁閥；5、駐車?yán)^動(dòng)閥；6、后橋模塊；7、中橋模塊；8、多通接頭；9、電磁閥組；10與11、前軸ABS電磁閥
                      圖2底盤管路布置
 
圖3多通接頭管路連接示意圖
（2）選用合適的管路分支接頭。如圖4所示，有些車型的管路布置在車架縱梁靠近中心的位置，安裝時(shí)，管束要穿過(guò)車架橫梁與縱梁交接處的過(guò)梁孔，受此過(guò)梁孔空間的限制，如果一些組合氣管的分支尺寸偏長(zhǎng)，就要選擇合適的接頭類型，以免由于氣管分支難于穿過(guò)過(guò)梁孔而導(dǎo)致裝配困難。如圖5所示，該組合氣管的b端尺寸如果比較長(zhǎng)，采用T型接頭會(huì)導(dǎo)致該分支在裝配時(shí)穿過(guò)梁孔比較困難，則可以將T型接頭換成h型接頭，讓b分支的方向與主管束的方向一致來(lái)解決此問(wèn)題。
 
圖4儲(chǔ)氣筒模塊處管束布置截面
 
圖5管束圖
（3）為管束選擇合適的管路。為了保證所設(shè)計(jì)的管束的裝配工藝性，不能將所有的氣管都組裝進(jìn)管束，因此，要根據(jù)以下兩點(diǎn)進(jìn)行選擇：一要根據(jù)整車管路的布置情況，如管路在左縱梁集中布置，那就從左縱梁的氣管里進(jìn)行選擇，剔除其中需要從左縱梁繞到右縱梁的單根氣管，以及尺寸比較短的氣管。如圖6所示，電磁閥氣管在左縱梁的部分較短，而從左縱梁到右縱梁的部分很長(zhǎng)，還有電磁閥組到多通的氣管，尺寸不長(zhǎng)，如果將這些氣管都捆扎到管束里，捆扎點(diǎn)太少，預(yù)留尺寸太長(zhǎng)，既不容易在管束制作時(shí)組裝定位，又不容易進(jìn)行裝配，因此，需要去掉此部分氣管；二是要根據(jù)流水線的工藝布局進(jìn)行選擇。車間在裝配管路時(shí)，不是所有的氣管都在一個(gè)工位完成，而是在兩個(gè)或三個(gè)工位進(jìn)行裝配，例如儲(chǔ)氣筒模塊處管路，有一部分在儲(chǔ)氣筒分裝時(shí)就可以裝配，沿縱梁敷設(shè)的主管路，在底盤翻轉(zhuǎn)前裝配，而中后橋處管路，需要在底盤翻轉(zhuǎn)后再裝配，因此，在選擇管路時(shí)，具體的裝配情況也是必須要考慮的一個(gè)因素。
 
圖6管束圖
（4）合理的設(shè)計(jì)管束中預(yù)留的氣管分支位置。如表1所示，不同規(guī)格的氣管有不同的最小彎曲半徑，一旦小于這個(gè)值，氣管就會(huì)打折，導(dǎo)致制動(dòng)系統(tǒng)故障。因此，在設(shè)計(jì)管束中氣管的預(yù)留分支位置時(shí)，一定要讓該位置距離氣管的彎曲點(diǎn)大于表1中的數(shù)值，當(dāng)然，此值不能選的過(guò)大，否則分支過(guò)長(zhǎng)，不利于裝配，同時(shí)，因?yàn)楣苁谘b配中會(huì)存在一定的前后偏差，所以也不能剛好與最小彎曲半徑相同，一般建議該數(shù)值比該管路的最小彎曲半徑大50mm-100mm。
表1氣管最小彎曲半徑
 
（5）根據(jù)布置情況合理的設(shè)計(jì)管束中各部分的尺寸。圖7為某一車型的管束圖，在確定各部分的尺寸時(shí)，要根據(jù)管束的定位點(diǎn)及管路走向情況進(jìn)行計(jì)算，一般來(lái)講，如果管束布置中存在彎曲布置情況，可以適當(dāng)放寬管束該部分的尺寸，如圖7中管束白色標(biāo)記左側(cè)的部分，該部分是連接駕駛室的氣管，這部分氣管由于要考慮駕駛室跳動(dòng)及駕駛室翻轉(zhuǎn)后的余量，預(yù)留有較大的余量，因此，此部分稍微偏長(zhǎng)一些也不會(huì)有影響；如果管束布置是比較平直的，則要嚴(yán)格控制管束該部分的尺寸，裝配偏差則通過(guò)該部分管束的管路分支尺寸來(lái)彌補(bǔ)，這樣能既能保證管束在裝配后比較美觀，又不會(huì)避免因尺寸偏短兒連接不上的問(wèn)題。
除了以上五點(diǎn)外，在設(shè)計(jì)管束時(shí)，根據(jù)管束周邊其它零部件的布置情況，為防止管路被磨損，也可以在管束上安裝一些防護(hù)的措施，如圖7中的管束上就有一部分包裹有尼龍護(hù)套，護(hù)套的長(zhǎng)度和位置由具體車型的管路布置情況確定。
 
圖7管束圖
4 管束裝配的優(yōu)點(diǎn)
與單根零散氣管的裝配方式相比，使用管束裝配具有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
（1）能夠顯著減少管路在流水線上裝配的工作量，提高相應(yīng)工位管路的裝配速度。管束相當(dāng)于將部分管路的捆扎工作移到了廠外，由管路的供應(yīng)商在管路的制作環(huán)節(jié)完成。按照管路的捆扎標(biāo)準(zhǔn)，即至少每隔200mm捆扎一道緊固帶，一般主管束的尺寸在7000mm—10000mm，以最短尺寸計(jì)算，至少少捆扎35根緊固帶，再加上管束上提前包裹的防護(hù)套，長(zhǎng)度約2500mm—3000mm，則至少可以減少操作時(shí)間1.5分鐘；
（2）降低了管路裝配這一工作內(nèi)容對(duì)裝配人員自身技能的要求。整車的管路系統(tǒng)比較復(fù)雜，采用管束的方式進(jìn)行裝配，大部分氣管在管束中被按照閥類的布置情況預(yù)先組裝好了，裝配時(shí)，只需要把管束上的定位標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)車架上的定位點(diǎn)，其余的只要沿著車架敷設(shè)，相應(yīng)的氣管接頭就會(huì)預(yù)留到對(duì)應(yīng)的用氣元件附近，起到了一定的防錯(cuò)作用，因此，很大程度上降低了對(duì)裝配人員自身技能的依賴性；
（3）減少了不同人之間由于操作技能等因素對(duì)裝配狀態(tài)的影響，提高了裝配的一致性，保證了裝配質(zhì)量的穩(wěn)定性。
 
5 結(jié)束語(yǔ)
 隨著大量的先進(jìn)技術(shù)在載貨汽車上的廣泛應(yīng)用，如ABS（制動(dòng)防抱死系統(tǒng)）、ASR（驅(qū)動(dòng)防滑控制）、ECAS（電控空氣懸架系統(tǒng)）、EBS（電子控制制動(dòng)系統(tǒng)）等，整車的氣制動(dòng)管路系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，如何合理的將更多的零散氣管組裝到管束里變成了管束設(shè)計(jì)人員所面臨的又一難題，在這個(gè)方面還需要我們繼續(xù)在實(shí)踐中不斷的進(jìn)行摸索和總結(jié)。
 
作者信息：
姓名：李秀峰
單位：北京福田戴姆勒汽車有限公司技術(shù)中心底盤所
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