盤(pán)式制動(dòng)器漏油失效模式分析及預(yù)防措施

白莎

摘要： 在汽車行駛過(guò)程中，如果制動(dòng)器漏油則會(huì)造成很嚴(yán)重的后果，由于漏油導(dǎo)致制動(dòng)疲軟或制動(dòng)失效，造成事故隱患和安全隱患。本文重點(diǎn)分析了盤(pán)式制動(dòng)器漏油的主要原因，并在實(shí)際生產(chǎn)中提出整改措施。

Abstract： During the process of using the car， there are very serious consequences if the brake having oil leakage. The oil leakage cases brake weakness and failure brake and poses potential accidents and security risk. This article analyzes the main cause of oil leakage and proposes corrective measures to actual production.

關(guān)鍵詞： 盤(pán)式制動(dòng)器；制動(dòng)鉗；制動(dòng)器漏油

Key words： disc brake；caliper；oil leakage in disc brake

中圖分類號(hào)：U463.51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）06-0141-02

1 制動(dòng)器漏油導(dǎo)致的后果

制動(dòng)液作為制動(dòng)器工作時(shí)的能量傳輸介質(zhì)，在制動(dòng)剎車過(guò)程中起著關(guān)鍵的作用。當(dāng)制動(dòng)器漏油時(shí)，輕則導(dǎo)致制動(dòng)疲軟，重則導(dǎo)致液壓系統(tǒng)失壓。制動(dòng)疲軟時(shí)，制動(dòng)力不足，會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)效能明顯下降；液壓系統(tǒng)失壓時(shí)，制動(dòng)踏板的踩踏力無(wú)法傳遞到制動(dòng)鉗中，導(dǎo)致制動(dòng)失效，造成車輛無(wú)法制動(dòng)或減速，嚴(yán)重的將會(huì)造成車毀人亡，如果面對(duì)復(fù)雜的環(huán)境時(shí)，可能造成更大的傷亡和損失。

2 盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)及工作原理

盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和工作原理的了解對(duì)于制動(dòng)器漏油失效模式分析及預(yù)防措施的提出大有裨益，下文對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)及工作原理做簡(jiǎn)單介紹。

2.1 盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)

盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由制動(dòng)鉗、活塞防塵罩、矩形圈、活塞、放氣螺釘、進(jìn)油孔構(gòu)成?？ㄣQ體1為制動(dòng)器主體，活塞防塵罩2主要防止灰塵進(jìn)入鉗體內(nèi)腔，矩形圈3起到活塞回位的作用，活塞4在液壓的作用下推出實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)，放氣螺釘5用于排出鉗體內(nèi)腔空氣，進(jìn)油孔6為制動(dòng)液管路連接通道。因全文圍繞盤(pán)式制動(dòng)器漏油失效模式展開(kāi)，所以只對(duì)涉及到失效模式處的結(jié)構(gòu)做簡(jiǎn)單介紹。

2.2 盤(pán)式制動(dòng)器工作原理

制動(dòng)器工作包括實(shí)現(xiàn)制動(dòng)和解除制動(dòng)兩個(gè)過(guò)程。

制動(dòng)時(shí)，油路系統(tǒng)從進(jìn)油孔向鉗體輸入油壓，油壓推動(dòng)活塞向內(nèi)側(cè)制動(dòng)塊加壓，頂壓在制動(dòng)盤(pán)側(cè)面，由反作用力將卡鉗體向相反方向推，拉動(dòng)外制動(dòng)塊壓向制動(dòng)盤(pán)另一側(cè)，內(nèi)外制動(dòng)塊形成對(duì)制動(dòng)盤(pán)的夾緊力。通過(guò)制動(dòng)盤(pán)與輪轂的古蓮，從而實(shí)現(xiàn)車輛的制動(dòng)。

解除制動(dòng)時(shí)，油壓系統(tǒng)泄壓，活塞通過(guò)矩形圈彈性變形回位，制動(dòng)塊在制動(dòng)盤(pán)外力作用下回位，完成制動(dòng)解除過(guò)程。

3 制動(dòng)器漏油風(fēng)險(xiǎn)分析及預(yù)防措施

制動(dòng)器漏油可能由多方面原因造成。機(jī)械加工過(guò)程中，缸孔未清理干凈、尺寸及形位公差超差等原因；零部件缺陷，如毛坯缺陷、矩形圈破損、活塞磕碰劃傷、放氣螺釘螺紋與錐面不同軸、管接芯材質(zhì)不合格等原因；產(chǎn)品組裝過(guò)程中，活塞及矩形圈帶入異物，密封圈被活塞剪切破損等原因；此外，制動(dòng)鉗表面處理過(guò)程中，爆鋅及封閉劑固化等都是造成制動(dòng)器漏油的原因。下文將對(duì)制動(dòng)器漏油的主要原因進(jìn)行分析，并提出整改方案。

3.1 機(jī)械加工過(guò)程

3.1.1 矩形槽、缸孔超差橢圓

卡鉗體機(jī)械加工過(guò)程中，缸孔精加工二次裝夾導(dǎo)致矩形槽及缸孔嚴(yán)重超差、橢圓，活塞和矩形圈和缸孔配合處形成間隙，導(dǎo)致制動(dòng)器漏油。

控制措施：車缸孔工序嚴(yán)格執(zhí)行100%自檢，防止不合格品流出；除工藝規(guī)定的需二次裝夾的產(chǎn)品外，原則上嚴(yán)禁對(duì)加工量不足的產(chǎn)品進(jìn)行二次返工。

3.1.2 矩形槽的斷屑槽太大

加工矩形槽斷屑槽時(shí)，刀尖損壞或刀具切入太深造成斷屑槽太大、太寬，活塞壓入時(shí)，密封圈側(cè)向翻扭形成間隙，導(dǎo)致制動(dòng)器漏油。

控制措施：矩形槽結(jié)構(gòu)及位置難以目視檢測(cè)，建議配合內(nèi)窺鏡觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高檢驗(yàn)頻次；斷屑槽刀刀頭目視檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)刀尖損壞造成的斷屑槽過(guò)大問(wèn)題。

3.1.3卡鉗體進(jìn)油孔端面沉臺(tái)不平

卡鉗體進(jìn)油孔密封端面加工時(shí)，加工工藝不合理（非環(huán)形銑加工）、刀具刃磨不合理、刀具損傷等導(dǎo)致密封端面不平，無(wú)法密封而漏油。密封性檢測(cè)時(shí)多采用橡膠件方式，難于識(shí)別此類故障，而實(shí)際裝車使用為銅墊圈，可能會(huì)影響密封，導(dǎo)致漏油。

控制措施：加工密封端面時(shí)增加平面度控制要求；環(huán)形刀紋檢查；對(duì)裝配前需要端面密封的鉗體，須強(qiáng)調(diào)100%密封面點(diǎn)檢控制。

3.1.4 鉗體進(jìn)油孔端面倒角問(wèn)題

卡鉗體進(jìn)油孔端面倒角倒角太大，密封墊寬度設(shè)計(jì)相對(duì)較小，油管壓緊后密封墊沿倒角方向凹進(jìn)變形，影響端面密封。

控制措施及控制要點(diǎn)：培訓(xùn)教育加工人員關(guān)注產(chǎn)品細(xì)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)端面倒角的檢驗(yàn)頻次；對(duì)裝配前需要端面密封的鉗體，須強(qiáng)調(diào)100%密封面點(diǎn)檢控制。

3.1.5 矩形槽內(nèi)異物

卡鉗體加工完成后，需對(duì)缸孔內(nèi)部進(jìn)行吹掃打磨及去除毛刺，矩形槽結(jié)構(gòu)封閉，吹掃打磨過(guò)程中鐵屑未清理干凈，長(zhǎng)時(shí)間放置后粘連在槽內(nèi)，鍍鋅過(guò)程、吹掃打磨、裝密封圈各環(huán)節(jié)都未掉出或未檢查到，鐵屑導(dǎo)致密封圈翹起變形形成間隙從而導(dǎo)致漏油。

控制措施：車缸孔后、尤其是最后進(jìn)排孔工序后要對(duì)缸孔內(nèi)鐵屑、密封槽內(nèi)鐵屑、進(jìn)排孔內(nèi)鐵屑進(jìn)行吹掃；吹掃合格件的擺放時(shí)缸孔向下，防止吹掃其他件時(shí)掉入。endprint

3.2 零部件缺陷

3.2.1 鉗體毛坯缺陷

目前卡鉗體多為鑄造件，通過(guò)機(jī)械加工后實(shí)現(xiàn)裝配，由于模具制作不合理等原因造成卡鉗體毛坯鑄造缺陷，如砂眼，針孔、疏松等問(wèn)題導(dǎo)致卡鉗體漏油。

控制措施：卡鉗體毛坯關(guān)鍵部位切割觀察有無(wú)影響性能的缺陷；機(jī)械加工過(guò)程中，關(guān)注毛坯鑄造缺陷。

3.2.2 矩形圈缺陷

矩形圈為卡鉗體密封和活塞回位的關(guān)鍵零部件，如果矩形圈存在缺陷，如氣孔、破損、厚度不均、寬度不均等問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)器漏油現(xiàn)象發(fā)生。

控制措施：矩形圈外觀100%檢測(cè)，做好矩形圈出廠入廠檢驗(yàn)作業(yè)。

3.2.3 活塞缺陷

活塞柱面與矩形圈形成端面密封，這種密封結(jié)構(gòu)對(duì)活塞柱面粗糙度提出了較高的要求，活塞柱面磕碰、劃傷等會(huì)影響端面密封，從而導(dǎo)致漏油。

控制措施：加強(qiáng)活塞過(guò)程控制，活塞獨(dú)立包裝防止磕碰，物流運(yùn)輸過(guò)程中注意防護(hù)；組裝過(guò)程中增加活塞外觀檢測(cè)項(xiàng)目。

3.2.4 放氣螺釘缺陷

放氣螺釘錐面結(jié)構(gòu)與卡鉗體放氣孔為線面密封結(jié)構(gòu)，放氣螺釘與放氣孔通過(guò)螺紋實(shí)現(xiàn)連接，當(dāng)放氣螺釘錐面與螺紋不同軸時(shí)，線面密封失效，導(dǎo)致制動(dòng)器漏油。

控制措施：放氣螺釘錐面與螺紋同軸度檢測(cè)。

3.2.5 管接芯缺陷

卡鉗體進(jìn)油孔密封結(jié)構(gòu)有端面密封、管接芯密封，管接芯通過(guò)外力壓入進(jìn)油孔實(shí)現(xiàn)密封。當(dāng)管接芯材質(zhì)不合格時(shí)，在較大力矩下變形開(kāi)裂，密封失效導(dǎo)致漏油。

控制措施：優(yōu)化管接芯安裝方式，采用平口鉗夾管接芯，變形后管接芯不易碎裂；對(duì)安裝管接芯人員定崗控制。

3.3 組裝過(guò)程

3.3.1 密封圈與活塞之間異物

在安裝密封圈和壓裝活塞時(shí)，矩形圈和活塞表面需要涂抹潤(rùn)滑脂，涂抹潤(rùn)滑脂后的矩形圈及活塞表面極易帶入異物（如打磨鋼絲、包裝紙、塑料片、頭發(fā)等），異物在矩形圈和活塞密封處形成間隙導(dǎo)致漏油。

控制措施：活塞、密封圈涂抹潤(rùn)滑脂后裝箱隔離；對(duì)操作人員培訓(xùn)，提高質(zhì)量意識(shí)。

3.3.2 密封圈被活塞剪切破損

活塞壓入缸孔過(guò)程中，由于活塞下端面圓角過(guò)小或圓角與端面過(guò)渡不平滑，導(dǎo)致活塞壓入過(guò)程中矩形圈被剪切破損；矩形圈裝入矩形槽時(shí)，矩形圈沒(méi)有全部進(jìn)入矩形槽，活塞壓入導(dǎo)致矩形圈被剪切破損。

控制措施：活塞圓角必須光滑、滿足圖紙要求。

3.4 產(chǎn)品表面處理

3.4.1 矩形槽內(nèi)鍍鋅缺陷

鉗體表面處理鍍鋅過(guò)程中，鍍鋅封閉劑固化到密封槽內(nèi)，封閉劑呈透明膠狀，難以發(fā)現(xiàn)和清除，導(dǎo)致矩形圈無(wú)法密封。

控制措施：卡鉗體鍍鋅之前采取密封措施，防止封閉劑進(jìn)入缸孔；入廠驗(yàn)收和裝配密封圈前注意觀察密封槽內(nèi)是否存留有膠狀物質(zhì)。

3.4.2 密封面鍍鋅缺陷

鉗體表面處理鍍鋅過(guò)程中，因鍍鋅層厚、爆鋅導(dǎo)致密封面無(wú)法密封而漏油，此現(xiàn)象多發(fā)生在進(jìn)油孔采用端面密封的結(jié)構(gòu)中。

控制措施：提高毛坯表面粗糙度、清砂程度，因加工面導(dǎo)電性高，有時(shí)為達(dá)到毛坯面的鍍鋅層會(huì)造成加工面鋅層過(guò)厚；對(duì)鍍鋅后的鉗體、尤其是密封面驗(yàn)收時(shí)需要重點(diǎn)抽檢、在裝配端面密封的產(chǎn)品，須強(qiáng)調(diào)100%密封面點(diǎn)檢控制。

4 結(jié)語(yǔ)

關(guān)于制動(dòng)器漏油問(wèn)題，必須抓住關(guān)鍵，首先解決機(jī)械加工中問(wèn)題，對(duì)于導(dǎo)致漏油的關(guān)鍵控制點(diǎn)增加檢驗(yàn)頻次，對(duì)機(jī)加人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高質(zhì)量意識(shí)；其次是零部件的質(zhì)量控制，對(duì)于從外部采購(gòu)的零部件，需對(duì)供應(yīng)商明確關(guān)鍵控制點(diǎn)，并要求供應(yīng)商提供材質(zhì)報(bào)告單及尺寸檢驗(yàn)報(bào)告；再次是避免組裝過(guò)程中的問(wèn)題，在組裝過(guò)程中對(duì)機(jī)械加工可能存在的問(wèn)題以及零部件質(zhì)量缺陷問(wèn)題再次監(jiān)督把關(guān)，避免不合格品流出；最后，關(guān)注卡鉗體表面處理質(zhì)量問(wèn)題。通過(guò)對(duì)以上環(huán)節(jié)的嚴(yán)格把控，將有效解決制動(dòng)器漏油問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]余志生.汽車?yán)碚揫M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[2]葛振亮，吳永跟，袁春靜.汽車盤(pán)式制動(dòng)器研究進(jìn)展[J].公路與汽運(yùn)，2006（01）.

[3]陳家瑞.汽車構(gòu)造（下冊(cè)）[M].四版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.endprint