孫利
SF33900卡車是神華準(zhǔn)能黑岱溝露天煤礦剝離黃土、石頭的主要運(yùn)輸設(shè)備,其液壓系統(tǒng)較為復(fù)雜,包括舉升系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及制動(dòng)系統(tǒng)三個(gè)部分,各部件的好壞直接影響設(shè)備的運(yùn)行狀況。
1、故障描述
SF33900卡車制動(dòng)抱死故障出現(xiàn)時(shí),液壓轉(zhuǎn)向、制動(dòng)系統(tǒng)壓力低報(bào)警指示燈亮,前、后輪工作制動(dòng)、停車制動(dòng)全部投入工作,導(dǎo)致卡車無(wú)法正常行駛。
2、卡車部件執(zhí)行方式——液壓傳動(dòng)
SF33900卡車在設(shè)計(jì)時(shí),三大系統(tǒng)均采用液壓傳動(dòng)方式,相比其它傳動(dòng)方式,液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)缺點(diǎn)。
(1)液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn):
a.液壓傳動(dòng)可以輸出大的推力或大轉(zhuǎn)矩,可實(shí)現(xiàn)低速大噸位運(yùn)動(dòng),這是其它傳動(dòng)方式所不能比的突出優(yōu)點(diǎn)。
b.液壓傳動(dòng)能很方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速,調(diào)速范圍大,且可在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中調(diào)速。
c.在相同功率條件下,液壓傳動(dòng)裝置體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。液壓元件之間可采用管道連接、或采用集成式連接,其布局、安裝有很大的靈活性,可以構(gòu)成用其它傳動(dòng)方式難以組成的復(fù)雜系統(tǒng)。
d.液壓傳動(dòng)能使執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)十分均勻穩(wěn)定,可使運(yùn)動(dòng)部件換向時(shí)無(wú)換向沖擊。而且由于其反應(yīng)速度快,故可實(shí)現(xiàn)頻繁換向。
e.操作簡(jiǎn)單,調(diào)整控制方便,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。特別是和機(jī)、電聯(lián)合使用時(shí),能方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)。
f.液壓系統(tǒng)便于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù),使用安全、可靠。由于各液壓元件中的運(yùn)動(dòng)件均在油液中工作,能自行潤(rùn)滑,故元件的使用壽命長(zhǎng)。
g.液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化,便于設(shè)計(jì)、制造、維修和推廣使用。
(2)液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn):
a.油的泄漏和液體的可壓縮性會(huì)影響執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性,故無(wú)法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比。
b.對(duì)油溫的變化比較敏感,不宜在很高或很低的溫度條件下工作。
c.能量損失(泄漏損失、溢流損失、節(jié)流損失、摩擦損失等)較大,傳動(dòng)效率較低,也不適宜作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。
d.系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),不易查找原因。
正是由于液壓傳動(dòng)并非完美無(wú)缺,因此,在日常工作中遇到液壓故障也就習(xí)以為常,本文提及的制動(dòng)抱死也是一種常見(jiàn)的液壓故障。
3、液壓制動(dòng)的作用和操作(為了保證行車安全,本自卸車采用了以下六種機(jī)械制動(dòng)形式,以適應(yīng)多種不同的情況)
(1)工作制動(dòng)
工作制動(dòng)踏板控制制動(dòng)踏板閥閥芯的開(kāi)啟量,由制動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)蓄能器供油,作用于前、后車輪的盤式工作制動(dòng)器。
(2)制動(dòng)鎖定
用儀表臺(tái)上的“手動(dòng)制動(dòng)鎖定開(kāi)關(guān)”控制輔助制動(dòng)電磁閥和干濕路面電磁閥的通斷,輔助制動(dòng)蓄能器油壓控制制動(dòng)閥閥芯開(kāi)啟,由系統(tǒng)及制動(dòng)蓄能器供油,作用于前、后車輪的盤式工作制動(dòng)器,在裝卸情況下使用。
(3)緊急制動(dòng)
用儀表臺(tái)上的“手動(dòng)制動(dòng)鎖定開(kāi)關(guān)”控制輔助制動(dòng)電磁閥和干濕路面電磁閥的通斷,其余情況同“制動(dòng)鎖定”,在緊急情況下施加。
(4)自動(dòng)緊急制動(dòng)
當(dāng)系統(tǒng)壓力下降到11.2MPa以下時(shí),自動(dòng)緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合,接通輔助電磁閥和干濕路面電磁閥,輔助制動(dòng)蓄能器油壓控制制動(dòng)踏板閥閥芯的開(kāi)啟,是由制動(dòng)系統(tǒng)及制動(dòng)蓄能器的自動(dòng)制動(dòng),作用于前、后車輪的盤式工作制動(dòng)器,在系統(tǒng)壓力降到11.2MPa以下由系統(tǒng)自動(dòng)施加。
(5)停車制動(dòng)
停車制動(dòng)器彈簧加力制動(dòng),液壓緩解。由儀表臺(tái)上的“停車制動(dòng)開(kāi)關(guān)”控制停車制動(dòng)的電磁閥的通斷,系統(tǒng)供油,作用于后輪停車制動(dòng)器。
(6)干濕路面制動(dòng)
儀表臺(tái)上的“干濕路面開(kāi)關(guān)”控制干濕路面電磁閥,使前后制動(dòng)壓力保持某一比例關(guān)系,以適應(yīng)“干路”或“濕路”路況的制動(dòng)。
4、制動(dòng)系統(tǒng)的工作過(guò)程
當(dāng)液壓油通過(guò)舉升控制閥、高壓過(guò)濾器進(jìn)入排放集成閥時(shí),即被分成轉(zhuǎn)向和制動(dòng)兩條回路,制動(dòng)油流從排放集成閥直接供向先導(dǎo)控制閥,二個(gè)制動(dòng)蓄能器,一個(gè)輔助制動(dòng)蓄能器和制動(dòng)踏板閥。先導(dǎo)控制閥利用來(lái)自制動(dòng)工作壓力的壓力信號(hào)進(jìn)行工作,使分配到前、后制動(dòng)器的壓力保持一定的關(guān)系。兩個(gè)制動(dòng)蓄能器為工作制動(dòng)提供備用油壓,輔助制動(dòng)蓄能器為制動(dòng)鎖定及緊急制動(dòng),自動(dòng)緊急制動(dòng)提供控制油壓。
(1)各種制動(dòng)形式的工作過(guò)程如下:
1)工作制動(dòng)
當(dāng)駕駛員踩下工作制動(dòng)踏板時(shí),制動(dòng)踏板閥閥芯開(kāi)啟后,制動(dòng)油流從制動(dòng)踏板輸出一個(gè)調(diào)節(jié)好的油壓,通過(guò)壓差閥組合傳到后制動(dòng)器,同時(shí)壓力油通過(guò)干濕路面閥傳到先導(dǎo)控制閥作為信號(hào),產(chǎn)生一個(gè)調(diào)節(jié)好的前制動(dòng)油壓,傳到前制動(dòng)器,從而實(shí)現(xiàn)工作制動(dòng)。
2)制動(dòng)鎖定
制動(dòng)鎖定主要是車輛在裝卸時(shí)使用,不能用作停車制動(dòng),因?yàn)樵谑褂弥苿?dòng)鎖定時(shí),油壓有所消耗,如果柴油機(jī)即使是短時(shí)停機(jī),也會(huì)使油壓下降,最終導(dǎo)致制動(dòng)失效。
制動(dòng)鎖定時(shí),只需打開(kāi)儀表臺(tái)上的“制動(dòng)鎖定開(kāi)關(guān)”接通輔助制動(dòng)電磁閥和干濕路面電磁閥,使輔助蓄能器的油壓壓下制動(dòng)踏板閥閥芯,其余同工作制動(dòng)。
3)緊急制動(dòng)和自動(dòng)緊急制動(dòng)
緊急制動(dòng)是車輛在行駛時(shí),遇到緊急情況下所進(jìn)行的制動(dòng),只要撥動(dòng)儀表臺(tái)上的“緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)”,接通輔助制動(dòng)電磁閥和干濕路面的電磁閥,其余同制動(dòng)鎖定。
自動(dòng)緊急制動(dòng)是當(dāng)系統(tǒng)失壓后自動(dòng)投入工作。當(dāng)壓力下降到13MPa時(shí)制動(dòng)壓力低報(bào)警燈及轉(zhuǎn)向壓力報(bào)警燈亮,蜂鳴器報(bào)警,當(dāng)壓力繼續(xù)下降到11.2MPa時(shí),自動(dòng)緊急制動(dòng)壓力開(kāi)關(guān)閉合,接通輔助制動(dòng)電磁閥和干濕路面電磁閥。
4)停車制動(dòng)
停車制動(dòng)使用的制動(dòng)裝置是裝在后輪的停車制動(dòng)器,停車制動(dòng)器靠彈簧力制動(dòng),油壓緩解,它的用途是使車輛可靠地停駐,使其不能自動(dòng)滑動(dòng)。施加停車制動(dòng),只需打開(kāi)裝在儀表臺(tái)上的“停車制動(dòng)開(kāi)關(guān)”,釋放停車制動(dòng)電磁閥進(jìn)入制動(dòng)器的油壓,停車制動(dòng)器即在彈簧力作用下制動(dòng)。閉合“停車制動(dòng)開(kāi)關(guān)”,接通系統(tǒng)壓力油經(jīng)停車制動(dòng)電磁閥,向停車制動(dòng)器加壓,停車制動(dòng)緩解。
5、制動(dòng)控制主要元件
(1)制動(dòng)踏板閥
由雙路控制器、電磁閥、壓差開(kāi)關(guān)等組成的組合閥,其中雙路控制器是由機(jī)械或油壓驅(qū)動(dòng)的壓力隨動(dòng)閥,位于司機(jī)室左側(cè)地板上。
(2)先導(dǎo)控制閥
它是利用后工作制動(dòng)油壓控制前制動(dòng)的壓力隨動(dòng)閥,位于司機(jī)室后的制動(dòng)控制柜左側(cè)。
(3)干濕路面電磁閥
是由儀表臺(tái)上的“干濕路面開(kāi)關(guān)”控制的二位四通電磁閥,位于制動(dòng)控制柜內(nèi)。
(4)壓差組合閥
由前、后壓差開(kāi)關(guān)及梭閥組成的組合閥,位于制動(dòng)控制柜內(nèi)。
(5)制動(dòng)蓄能器和輔助制動(dòng)蓄能器
皮囊式蓄能器,充干燥氮?dú)鈮毫?.8MPa,位于制動(dòng)控制柜內(nèi)。
(6)減壓組合閥
減壓閥和單向閥組成,主要用于調(diào)節(jié)后制動(dòng)的壓力,位于制動(dòng)控制柜內(nèi)。
圖1:制動(dòng)系統(tǒng)原理圖
6、原因分析及處理
(1)SF33900制動(dòng)抱死原因應(yīng)該從鉗電兩方面分別進(jìn)行排查,現(xiàn)根據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)原理圖(附圖1)分析如下:
a停車制動(dòng)電磁閥斷電
b停車制動(dòng)電磁閥線圈出故障
c輔助制動(dòng)電磁閥動(dòng)作
d進(jìn)、回油管接錯(cuò)
e輔助或停車制動(dòng)電磁閥出口油路堵塞
f制動(dòng)活塞卡死不回位
g制動(dòng)盤嚴(yán)重變形或者制動(dòng)盤與摩擦片之間的間隙調(diào)整不當(dāng)。
h停車制動(dòng)活塞漏油
(2)故障處理應(yīng)根據(jù)原因分析進(jìn)行逐項(xiàng)檢查:
a檢查電磁閥電源及線路看是否完好否則予于更換.
b檢查開(kāi)關(guān)是否短接,用量表檢查是否有短接處.
c檢查制動(dòng)管路
d更換線圈
e沖洗閥體或者更換
f修理活塞、密封環(huán)或者更換制動(dòng)卡鉗
g更換制動(dòng)盤或者從新調(diào)整制動(dòng)盤與摩擦片之間的間隙
h修理停車制動(dòng)活塞、密封環(huán)或者更換活塞
(3)制動(dòng)控制系統(tǒng)壓力的調(diào)整方法步驟如下:
a.關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),左、右轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤釋放轉(zhuǎn)向蓄能器壓力。
b.打開(kāi)制動(dòng)蓄能器T形把手(附圖2),釋放制動(dòng)蓄能器油壓,檢查其充氣壓力,制動(dòng)蓄能器只能充入干燥氮?dú)猓ǚ駝t會(huì)造成嚴(yán)重事故),充氣壓力為8.8MPa。
c.在確認(rèn)系統(tǒng)壓力釋放完畢后,在制動(dòng)控制柜前后制動(dòng)快速接頭,排放集成閥測(cè)壓口上各接一量程為0~35MPa的壓力表。
d.施加制動(dòng)鎖定,觀察前后制動(dòng)壓力,前制動(dòng)壓力應(yīng)為8.05~8.75MPa,后制動(dòng)壓力為6~6.5MPa如任一后制動(dòng)壓力不在允許范圍,應(yīng)按表2中項(xiàng)4進(jìn)行調(diào)整處理。
e.在干路狀態(tài),完全踩下工作制動(dòng)踏板到底,此時(shí)后制動(dòng)壓力應(yīng)為6~6.5MPa,前制動(dòng)壓力為14.7~17.5MPa(在濕路狀態(tài)為8.05~8.75MPa)。如果此時(shí)后制動(dòng)壓力低于6~6.5MPa,而制動(dòng)鎖定卻可過(guò)到要求,則應(yīng)調(diào)整踏板前止位擋塊或調(diào)節(jié)套,使壓力滿足要求。松開(kāi)工作踏板,兩個(gè)后制動(dòng)壓力均應(yīng)為0,否則應(yīng)調(diào)整踏板回位擋塊,使調(diào)節(jié)套與凸輪滾柱之間留有0.25~0.76mm的間隙。
f.壓下一個(gè)控制器柱塞,當(dāng)后制動(dòng)壓力上升到2.4±0.34MPa時(shí),制動(dòng)壓力低,報(bào)警燈應(yīng)亮,后制動(dòng)差壓報(bào)警,如報(bào)警燈不亮,則應(yīng)調(diào)節(jié)后制動(dòng)差壓開(kāi)關(guān),如果后制動(dòng)差壓超出2.4±0.34MPa,則應(yīng)調(diào)整控制器柱塞上的調(diào)節(jié)套使其平衡。
g.將干濕路面開(kāi)關(guān)打到濕路,短接397線和399線,慢慢踩下制動(dòng)踏板,當(dāng)前制動(dòng)壓力升至4.1±0.42MPa時(shí),制動(dòng)壓力低報(bào)警燈亮,否則應(yīng)調(diào)整前后制動(dòng)壓差開(kāi)關(guān)到要求。
h.關(guān)閉柴油機(jī),當(dāng)系統(tǒng)壓力降至13MPa時(shí),系統(tǒng)報(bào)警,壓力下降至11.2MPa時(shí),自動(dòng)緊急制動(dòng)投入,重新啟機(jī),當(dāng)系統(tǒng)壓力升至13MPa時(shí),制動(dòng)應(yīng)緩解。
i.停車制動(dòng)器緩解油壓為17~19MPa。
通過(guò)對(duì)其進(jìn)行了原因分析,最終制定出了具體的問(wèn)題解決方案。該方案的提出,給日常的檢修工作積累了理論經(jīng)驗(yàn),提高了設(shè)備的檢修效率和設(shè)備的出動(dòng)率。