矿用电机车是煤矿井下一种重要运输工具,承担了80%的煤炭运输任务,由于其牵引的矿车不带制动装置,故电机车的制动性能对于保障煤炭安全运输意义重大。目前,电机车制动装置主要有手轮闸瓦和气动闸瓦两种,前者普遍存在制动不彻底、空行程大、操作复杂等问题,后者仅仅是用气压替代手轮控制机械装置,并且只能在紧急制动时使用,仍然存在很大的局限性,因此设计一种操作简单、制动效率高的制动系统尤为重要。针对目前电机车制动系统存在的问题,本文首先提出一种气动制动系统设计方案,并依据12t矿用电机车主要参数,对其主要部件进行初步选型设计计算;接着对制动过程中的车轮和整车进行受力分析,并以此建立电机车制动减速度和制动距离模型;然后基于气压传动理论,依次建立制动阀、制动气室和制动器的数学模型;最后利用Matlab/Simulink建立电机车的制动系统仿真模型。通过对电机车气动制动系统动态过程的仿真分析,得到气室气压、推杆位移、制动力矩等参数变化规律,表明系统能够迅速响应踏板力的变化;且确定电机车在不同轨面条件下打滑时踏板力的大小,为司机控制踏板力提供依据。同时通过对电机车制动性能仿真分析,得到其制动距离小于煤矿安全限定值,表明该制动系统能够满足电机车制动要求。另外,研究系统参数对制动系统的影响规律,为样机的试制提供指导。利用ANSYS/Workbench模拟分析在紧急制动和下坡恒速制动两种工况时车轮温度场分布规律,结果表明车轮制动时最高温度小于150?C。根据研究结果的指导,完成矿用电机车样机的试制并进行工业性试验,实验结果表明该气动制动系统的气密性和制动性能满足煤炭安全运输要求,同时通过对气罐压力降的测量,确定了气罐的最高气压。