濕式離合器壓力損失故障分析及解決

任喜鵬

摘 要：奧特林豪斯（Ortlinghaus）濕式離合制動(dòng)器在使用過(guò)程中出現(xiàn)系統(tǒng)壓力波動(dòng)，且在一定情況下降低到使用要求壓力以下，導(dǎo)致壓力機(jī)停機(jī)，無(wú)法正常運(yùn)行。文章主要通過(guò)介紹濕式離合器各個(gè)組成部分及工作原理分析，然后針對(duì)壓力損失故障進(jìn)行排查、判斷故障點(diǎn)。得出故障原因并最終解決處理。

關(guān)鍵詞：離合；制動(dòng)；壓力損失；輪轂損壞

中圖分類(lèi)號(hào)：U472.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1671-7988（2018）12-165-04

Abstrsct： Ortlinghaus wet clutch brake system pressure fluctuation occurred during the use process， and under certain circumstances， it reduced to less than the required service pressure， resulting in the shutdown of the press and unable to run normally. This paper mainly introduces the analysis of the various components and working principles of the wet clutch， and then investigates and judges the fault points for the failure of the pressure loss. The cause of the failure is obtained and the treatment is finally solved.

Keywords： Clutch； Braking； Pressure loss； Hub damage

CLC NO.： U472.4 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）12-165-04

1 液壓組合式離合制動(dòng)器原理概述

1.1 離合制動(dòng)全過(guò)程

（1）離合狀態(tài)

（2）制動(dòng)狀態(tài)

1.2 離合制動(dòng)器過(guò)程

2 奧特林豪斯?jié)袷诫x合器結(jié)構(gòu)介紹

2.1 濕式離合器系統(tǒng)組成-離合制動(dòng)器主體（本體）

（1）濕式離合器/制動(dòng)器的功能和作用

濕式離合器/制動(dòng)器的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量低、占用空間小、結(jié)合和脫開(kāi)速度快。在合理和正常維護(hù)的前提下無(wú)需維修。此外由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，即便在很高的熱負(fù)載情況下，也能傳遞很高的扭矩。

由于離合器外殼封閉，所以不會(huì)受到周?chē)h(huán)境、油霧及摩擦片粉末的影響。并且此款濕式離合器在結(jié)合與脫開(kāi)時(shí)聲音小，對(duì)周?chē)a(chǎn)生的噪音危害很小。

①制動(dòng)

彈簧1作用于缸體活塞2，這樣制動(dòng)器摩擦盤(pán)之間就會(huì)產(chǎn)生摩擦嚙合，制動(dòng)器開(kāi)始制動(dòng)。

②離合

壓力油3作用于活塞，克服彈簧力，這樣制動(dòng)器摩擦盤(pán)4松脫，離合器摩擦盤(pán)之間產(chǎn)生摩擦嚙合。

（2）摩擦片總間隙檢查

在離合器外殼的開(kāi)口處的內(nèi)摩擦盤(pán)和外摩擦盤(pán)之間可以測(cè)量并檢查其間隙。

2.2 內(nèi)外摩擦片的間隙計(jì)算

連續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后，由于摩擦面的正常磨合，間隙會(huì)隨之增加。處于磨合期的摩擦盤(pán)間隙計(jì)算如下：

按照計(jì)算公式計(jì)算，規(guī)格90的組合式濕式離合器摩擦片磨合狀態(tài)間隙：4.8-5.3mm。

2.3 濕式離合器組成-旋轉(zhuǎn)接頭

（1）旋轉(zhuǎn)接頭的結(jié)構(gòu)和功能

結(jié)構(gòu)如圖4所示，其主要作用為濕式離合器系統(tǒng)提供壓力油和冷卻油，現(xiàn)通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入主軸，然后通過(guò)主軸上的油路進(jìn)入離合器本體內(nèi)。

2.4 濕式離合器組成-液壓控制組件（系統(tǒng)）

（1）各部閥門(mén)及組件功能介紹及（含四個(gè)功能組）

A、壓力安全閥（Y1、Y2）：保證濕式離合制動(dòng)器能夠安全穩(wěn)定工作

Y1，Y2失電，離合制動(dòng)器油路接口與回油接口相接通

Y1，Y2通電，離合制動(dòng)器油路接口與壓力油口相接通

優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)時(shí)間短

B、定量調(diào)節(jié)裝置：為濕式離合器動(dòng)作時(shí)供給一定量壓力油，確保離合器迅速結(jié)合和脫開(kāi)

初始位置時(shí)，通過(guò)離合器泵站給定量裝置充油。離合器結(jié)合時(shí)4號(hào)閥接通，壓力迅速補(bǔ)充到壓力安全閥2號(hào)閥處。通過(guò)調(diào)節(jié)定量裝置的流量，確保只供給一定量的壓力油到泵站A油口；以抵消離合器產(chǎn)生的較大沖擊，使其運(yùn)行平穩(wěn)；制動(dòng)時(shí)，方向閥4失電，系統(tǒng)調(diào)節(jié)使得定量裝置回位，這樣定量裝置就可以吸收從離合器內(nèi)的回油。定量裝置的這種調(diào)節(jié)方式使離合器在沒(méi)有沖擊迅速的充油和排油。

C、軟離合：6號(hào)方向閥失電后為第1組2號(hào)壓力安全閥的P口提供初始?jí)毫τ?/p>

方向閥6得電，使5號(hào)調(diào)壓閥克服彈簧壓力的油回油箱，5號(hào)調(diào)壓閥出口壓力調(diào)整為彈簧的設(shè)定壓力。

方向閥6失電時(shí)，壓力油直接到5號(hào)調(diào)壓閥的彈簧腔內(nèi)，使得P到A口接通且不受限制，這樣2號(hào)壓力安全閥的P口的壓力達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定壓力。

該轉(zhuǎn)換過(guò)程是通過(guò)傳感器和，PLC來(lái)監(jiān)控其開(kāi)關(guān)量，沒(méi)有信號(hào)，滑塊不會(huì)動(dòng)作。

D、軟制動(dòng)和硬制動(dòng)

軟制動(dòng)：需要4，6，8號(hào)閥切換使用來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)閥4號(hào)閥斷電時(shí)，定量調(diào)節(jié)裝置從離合制吸收回油，當(dāng)6號(hào)閥得電，減小了2號(hào)壓力安全閥壓力，使部分油進(jìn)入A口，當(dāng)8號(hào)方向閥通電，使7號(hào)溢流閥打開(kāi)，同時(shí)限制了A口處的壓力為系統(tǒng)設(shè)定壓力。A口的壓力下降時(shí)，使離合制動(dòng)器的活塞迅速回到原始位置，又因?yàn)橹挥幸徊糠钟突赜拖?，壓力不?huì)降低到零。

硬制動(dòng)（緊急制動(dòng)）：當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，所有的電磁閥失電，離合器快速脫開(kāi)。油從離合制動(dòng)器本體流到定量調(diào)節(jié)裝置內(nèi)，同時(shí)安全閥的進(jìn)口與回油口相連，這樣可以迅速將液壓油排空，使其迅速制動(dòng)。

特點(diǎn)：制動(dòng)器的平衡力的形成十分平穩(wěn)，不會(huì)出現(xiàn)突然的壓力下降。用戶(hù)可以調(diào)節(jié)7號(hào)調(diào)壓閥來(lái)設(shè)定制動(dòng)背壓。其壓力調(diào)節(jié)范圍被限制，確保制動(dòng)的可靠性。

3 故障分析及檢查

根據(jù)出現(xiàn)系統(tǒng)壓力現(xiàn)象進(jìn)行以下檢查

（1）檢查泵站油壓表上的壓力是否在使用范圍內(nèi)；檢查結(jié)果為86bar在使用要求范圍內(nèi)。（要求80-87bar）

（2）檢查離合器液壓站數(shù)顯壓力傳感器上的壓力值為78-83bar，明顯低于泵站系統(tǒng)壓力。

（3）由此判斷系統(tǒng)壓力有損失，需要進(jìn)一步判斷壓力損失是內(nèi)部泄露還是外部泄露。

（4）對(duì)液壓站上與系統(tǒng)壓力有關(guān)的閥進(jìn)行檢查清洗（即圖3中Y4與Y5閥），清洗完成后未發(fā)現(xiàn)異常，情況也沒(méi)有好著，壓力依舊損失。

（5）將離合器與液壓站斷開(kāi)，即將（圖4）與選擇接頭連接的壓力油管堵死，從程序上短接Y1Y2，或者手動(dòng)按下雙手按鈕，使用測(cè)壓表檢查系統(tǒng)壓力（87bar），檢查后發(fā)現(xiàn)壓力恢復(fù)。泵站壓力表與液壓站上的數(shù)顯壓力值一致。

由此判斷外部無(wú)壓力損失，實(shí)際為離合器內(nèi)部出現(xiàn)泄露導(dǎo)致系統(tǒng)壓力損失。需要對(duì)離合器進(jìn)行拆卸檢修。

4 維修方案的確定與實(shí)施

根據(jù)之前判斷結(jié)果，說(shuō)明為離合器內(nèi)泄，拆卸離合器本體。

4.1 在開(kāi)始拆卸設(shè)備前

確保由于制動(dòng)器不能工作時(shí)而不小心開(kāi)動(dòng)設(shè)備，將壓力機(jī)滑塊開(kāi)到下死點(diǎn)，切斷主電機(jī)的電源。

4.2 拆卸離合器制動(dòng)器外殼

將離合器/制動(dòng)器整體從軸上拉出。為此，可以借助兩側(cè)上帶有螺紋的吊運(yùn)孔拉出離合器/制動(dòng)器。在每個(gè)的擋板上有三個(gè)吊運(yùn)孔。

4.3 離合器/制動(dòng)器的內(nèi)部零件處于彈簧的壓力下

如果把螺釘卸下，它們會(huì)處于自由狀態(tài)下并會(huì)迸出。

所以，首先把螺紋桿插入離合器側(cè)的運(yùn)輸孔內(nèi)，并擰到活塞處

在螺紋桿上放入墊圈和螺母擰緊螺母

這樣活塞會(huì)壓靠在離合器摩擦盤(pán)上，彈簧也不會(huì)彈出

拆卸前的安全保護(hù)裝置

只有在上述工作完成后，才能松開(kāi)螺釘，卸下螺桿。將缸體和制動(dòng)器的摩擦盤(pán)從活塞/輪轂上拉出（如果是雙制動(dòng)器，第二個(gè)制動(dòng)器的摩擦盤(pán)，活塞和彈簧就會(huì)處于自由狀態(tài)）

松開(kāi)螺母，這樣彈簧力就會(huì)消除，活塞會(huì)與離合器摩擦盤(pán)分開(kāi)。

將活塞和摩擦盤(pán)從輪轂上拉出。

在拆卸制動(dòng)器離合器輪轂固定螺栓時(shí)，發(fā)現(xiàn)定位銷(xiāo)（B）2個(gè)掉落，連接螺釘（4）一共8條M16（強(qiáng)度12.9），有3條已經(jīng)斷裂。

進(jìn)一步差些將離合器輪轂分開(kāi)，這時(shí)發(fā)現(xiàn)兩輪轂結(jié)合面圖7A處；出現(xiàn)不同程度損壞，如下圖所示：凹件拆卸后輪轂面嚴(yán)重?fù)p壞，局部發(fā)放大后的效果。

凸件拆卸后輪轂結(jié)合面損壞及螺栓斷裂。

由此可以初步判斷離合器故障原因，即定位銷(xiāo)松動(dòng)導(dǎo)致螺栓松動(dòng)，致使壓力油從活塞進(jìn)入輪轂結(jié)合面，在活塞的往復(fù)作用下，導(dǎo)致結(jié)合面受損且連接螺栓最終斷裂，壓力油腔泄露表現(xiàn)出來(lái)的就是離合器系統(tǒng)壓力不足無(wú)法正常運(yùn)行。

根據(jù)損壞情況，定位銷(xiāo)、端面密封、活塞缸體機(jī)械密封均需要更換；輪轂結(jié)合面經(jīng)過(guò)討論和分析，兩個(gè)結(jié)合面可以進(jìn)行加工處理，處理尺寸不能大于0.5毫米，保證形位公差（兩個(gè)面得接觸率），經(jīng)過(guò)安裝調(diào)試后壓力恢復(fù)到原始的85 bar，運(yùn)轉(zhuǎn)正常。加工過(guò)程需要注意凹面臺(tái)階處需要處理好，不能對(duì)臺(tái)階處有損傷，這樣會(huì)出現(xiàn)再次漏油損壞。

安裝注意事項(xiàng)：

（1）首先兩個(gè)輪轂結(jié)合面需要涂膠（與廠(chǎng)家溝通后的特定型號(hào)）。

（2）螺栓預(yù)緊必須嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)要求，使用扭矩扳手設(shè)定620N/M 。

（3）定位銷(xiāo)按照要求安裝到位，保證無(wú)松動(dòng)。

（4）所用螺栓安裝時(shí)均需要加螺紋膠放松動(dòng)。

4 總結(jié)

根據(jù)結(jié)構(gòu)和原理的深入了解，掌握設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中各個(gè)部件的運(yùn)行情況，在關(guān)鍵部分的認(rèn)知能力得到巨大的提升，在外部環(huán)境不斷變化的現(xiàn)場(chǎng)工作中解決層出不窮的新問(wèn)題也有了堅(jiān)實(shí)的依據(jù)，再使用相關(guān)聯(lián)部分的逐個(gè)排除法或假設(shè)法來(lái)解決問(wèn)題得心應(yīng)手。

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