鼓式制動(dòng)器制動(dòng)效能因素分析與保修要點(diǎn)

本溪客運(yùn)集團(tuán)有限公司 楊 光

鼓式制動(dòng)器制動(dòng)效能因素分析與保修要點(diǎn)

本溪客運(yùn)集團(tuán)有限公司 楊 光

大型客車(chē)多采用鼓式制動(dòng)器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維修。鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)作用是由制動(dòng)蹄摩擦片與制動(dòng)鼓間的摩擦阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。大客車(chē)在運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)鼓是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)體，制動(dòng)蹄摩擦片則安裝在固定于車(chē)橋的制動(dòng)底板上。制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)蹄摩擦片張開(kāi)壓向制動(dòng)鼓，與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生相反作用力即蹄鼓摩擦阻力距，進(jìn)而產(chǎn)生制動(dòng)器制動(dòng)力。影響制動(dòng)力大小的因素，包括摩擦片的摩擦系數(shù)、摩擦片與制動(dòng)鼓的靠和情況等。

1 摩擦片與制動(dòng)鼓

摩擦片的摩擦系數(shù)高低因摩擦片制作材料不同而不同，良好的摩擦材料具備高而穩(wěn)的摩擦系數(shù)，熱衰退程度較低、耐磨、涉水涉油后吸收率低、有較好的抗壓和抗沖擊能力、制動(dòng)噪音較低。

摩擦片的摩擦系數(shù)及熱穩(wěn)定性由材料的性質(zhì)決定。因此，修理時(shí)應(yīng)選用與原廠規(guī)定相符的摩擦片材料。摩擦片的摩擦系數(shù)應(yīng)在0.30—0.35之間，此時(shí)，其熱衰退性能較理想，使用壽命較長(zhǎng)。如果隨意提高摩擦系數(shù)，則會(huì)使熱衰退性能變壞，摩擦片數(shù)次工作后就會(huì)表面硬化，摩擦系數(shù)反而會(huì)下降過(guò)大。因此，制動(dòng)器的摩擦表面應(yīng)保持有較合適的摩擦系數(shù)。

大客車(chē)自重較大，下坡和緊急制動(dòng)時(shí)在制動(dòng)蹄摩擦片與制動(dòng)鼓強(qiáng)大摩擦力作用下產(chǎn)生較強(qiáng)的熱能，從而會(huì)加大制動(dòng)鼓的內(nèi)徑形變，減小了摩擦片對(duì)制動(dòng)鼓的接觸面積，破壞了蹄鼓的靠合情況，使制動(dòng)效能大大降低。因此，鑄造制動(dòng)鼓時(shí)在其鼓口沿圓周方向應(yīng)加厚和加寬，形成環(huán)形帶以有效提高制動(dòng)鼓剛度。

在鏜削制動(dòng)鼓時(shí)不得超過(guò)極限尺寸，一般客車(chē)不得超過(guò)6mm，公交客車(chē)不得超過(guò)5mm.。

2 制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓

制動(dòng)鼓與摩擦片的接合面與制動(dòng)蹄的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有關(guān)。

制動(dòng)蹄摩擦片上各點(diǎn)對(duì)制動(dòng)鼓的單位壓力，與該點(diǎn)的徑向位移成正比。摩擦片中間徑向位移最大，則該位置的壓力最大。因此，應(yīng)將摩擦片外圓弧直徑加工成比制動(dòng)鼓內(nèi)圓直徑大一些，使摩擦片在制動(dòng)時(shí)與制動(dòng)鼓兩端先接觸而后中間接觸，則摩擦片上壓力分布比較均勻，修理后的摩擦片與制動(dòng)鼓的接觸面積應(yīng)大于50%，接合印痕應(yīng)兩端較重中間較輕，此時(shí)才能獲得較好的制動(dòng)效能。在修理時(shí)，一般使制動(dòng)蹄摩擦片外徑比制動(dòng)鼓內(nèi)徑大0.25—1.00mm，前輪制動(dòng)器取較小值，后輪制動(dòng)器取較大值。

制動(dòng)鼓的工作表面與摩擦片相互摩擦，并因承受制動(dòng)蹄施加的壓力而產(chǎn)生制動(dòng)力矩，使鼓工作表面磨損。在使用時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)輪轂和制動(dòng)鼓發(fā)熱、變形、失圓或不同心，工作面容易產(chǎn)生裂紋或造成制動(dòng)鼓與摩擦片接觸不良，制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，降低制動(dòng)效能。

鏜削制動(dòng)鼓時(shí)，鼓內(nèi)徑失圓度不得大于0.25mm，經(jīng)鏜削后的鼓內(nèi)徑不得大于基本尺寸5—4mm,圓柱度偏差應(yīng)小于0.025mm,制動(dòng)鼓與輪轂軸心線同軸度誤差不應(yīng)大于0.02—0.03mm，且同軸左右制動(dòng)鼓的內(nèi)徑之差小于1mm,表面粗糙度應(yīng)不低于2.50μm。

目前，很多修理企業(yè)均采用鏜削法加工摩擦片，加工精度不高造成加工表面粗糙，使制動(dòng)鼓與摩擦片接觸面積變小，摩擦片表面容易產(chǎn)生光滑層而降低制動(dòng)效能。因此，應(yīng)采用高轉(zhuǎn)速的砂輪機(jī)加工摩擦片表面，提高表面加工精度。

制動(dòng)蹄軸孔與支承銷(xiāo)的配合間隙由于長(zhǎng)期使用而增大，將導(dǎo)致摩擦片與制動(dòng)鼓的接觸面積變小，制動(dòng)蹄下部的制動(dòng)作用遲緩。

由于制動(dòng)蹄工作時(shí)繞支承銷(xiāo)運(yùn)動(dòng)，支承銷(xiāo)的位置與形狀直接影響靠合情況的好壞，支承銷(xiāo)與車(chē)輪旋轉(zhuǎn)軸線不平行，將導(dǎo)致摩擦片與制動(dòng)鼓形成局部接觸。

制動(dòng)凸輪工作表面磨損過(guò)大，凸輪支架及套磨損嚴(yán)重、制動(dòng)凸輪彎曲，都會(huì)造成凸輪在相同轉(zhuǎn)角下兩摩擦片位移不同，從而引起制動(dòng)力增長(zhǎng)遲緩或不平衡。

3 制動(dòng)器制動(dòng)力的左右平衡

要使車(chē)輛左右兩邊制動(dòng)器制動(dòng)力保持平衡，兩邊的制動(dòng)力和摩擦系數(shù)應(yīng)保持一致。

由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所定，左右車(chē)輪制動(dòng)器作用力的大小基本上是一致的，而左右車(chē)輪的摩擦系數(shù)是隨摩擦片材料性質(zhì)和表面狀況而變化的。因此，在檢修中應(yīng)重視摩擦片的摩擦系數(shù)變化，如左右摩擦片的厚薄不均、使用情況的不同和摩擦片表面硬化程度。此外，兩邊的制動(dòng)管路阻力（管路的長(zhǎng)度、粗細(xì)、彎度和暢通程度）不同，兩邊制動(dòng)蹄的運(yùn)動(dòng)阻力（蹄銷(xiāo)的加工精度、潤(rùn)滑情況、裝配間隙和回位彈簧拉力等）不同，也會(huì)導(dǎo)致兩邊壓力、反應(yīng)快慢和制動(dòng)力矩不一致。同一車(chē)橋的制動(dòng)器裝配與調(diào)整，如制動(dòng)蹄摩擦片與制動(dòng)鼓的間隙大小、靠合面積的多少和部位，應(yīng)盡可能一致；對(duì)于氣壓制動(dòng)兩邊氣室的推桿伸出長(zhǎng)度應(yīng)大致一樣；凸輪與蹄端的接觸半徑均應(yīng)調(diào)整到大致一樣，否則也會(huì)引起制動(dòng)力的差異。

4 實(shí)例分析

黃?？蛙?chē)DD6105S05、金龍客車(chē)KLQ6108GE3等公交車(chē)型，踩下制動(dòng)踏板制動(dòng)時(shí)，車(chē)輪發(fā)出“鐺、鐺、鐺”的撞擊聲響，下坡時(shí)嚴(yán)重，制動(dòng)鼓較熱，造成制動(dòng)異響、制動(dòng)效能下降。車(chē)輪分解后發(fā)現(xiàn)，新更換的制動(dòng)蹄摩擦片接觸面積過(guò)小，不足30%，且集中在凸輪軸端的摩擦片兩側(cè)，支承銷(xiāo)端的摩擦片沒(méi)有一點(diǎn)接觸痕跡，新更換的制動(dòng)鼓表面粗糙，表面摩擦痕跡不明顯。新摩擦片、新制動(dòng)鼓未進(jìn)行機(jī)加處理。基于以上相關(guān)因素的分析可知，蹄鼓摩擦系數(shù)較低、制動(dòng)鼓剛度和熱容量較好但制動(dòng)鼓失圓度誤差較大、制動(dòng)鼓與輪轂軸心線同軸度誤差較大、蹄鼓接觸面積較小造成下坡制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)效能下降很多，蹄、鼓發(fā)生彈性運(yùn)動(dòng)從而產(chǎn)生敲擊聲響，蹄鼓摩擦接觸時(shí)間長(zhǎng)造成制動(dòng)鼓較熱。制動(dòng)蹄軸孔磨損情況、支承銷(xiāo)磨損情況、制動(dòng)蹄凸輪磨損情況均正常。

解決方法為鏜削制動(dòng)鼓使其誤差符合前述標(biāo)準(zhǔn)，在高速砂輪機(jī)上加工摩擦片表面，使制動(dòng)蹄摩擦片外徑比制動(dòng)鼓內(nèi)徑大0.25—1.00mm后組裝車(chē)輪，重新調(diào)整車(chē)軸兩邊制動(dòng)器，使蹄鼓間隙相等。運(yùn)行車(chē)輛數(shù)次踩下制動(dòng)踏板異響現(xiàn)象消失，兩輪制動(dòng)距離相等，制動(dòng)效能顯著提高。此時(shí)分解車(chē)輪查看，蹄、鼓接合面積大于70%，蹄鼓表面磨合良好，表明制動(dòng)效能的相關(guān)因素對(duì)鼓式制動(dòng)器影響明顯。