930E 卡車平地溜車故障解析

劉振乾

（國(guó)家能源準(zhǔn)能集團(tuán)哈爾烏素露天煤礦 設(shè)備維修中心，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

930E 卡車由小松公司制造，在哈爾烏素露天煤礦礦主要用于煤礦爆破后的碎塊巖石運(yùn)輸。礦山的道路存在很多坑洼地帶和碎石，車輛行駛在路上時(shí)常出現(xiàn)顛簸狀況，顛簸易產(chǎn)生有頻率的震動(dòng)，震動(dòng)使卡車部件受損，卡車制動(dòng)部件顯現(xiàn)出疲軟狀態(tài)，出現(xiàn)制動(dòng)不靈故障，制動(dòng)失靈會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，車輛出現(xiàn)平地溜車或需要緊急制動(dòng)時(shí)車輛不能及時(shí)剎車等危險(xiǎn)性故障，車輛剎車不穩(wěn)定會(huì)造成嚴(yán)重交通事故，對(duì)作業(yè)人員和運(yùn)輸車輛造成無法挽救的傷害，卡車平地溜車的原因主要是由卡車后橋內(nèi)停車制動(dòng)失效造成。通過對(duì)平地溜車故障的拆解分析，發(fā)現(xiàn)卡車平地溜車的原因主要是由卡車后橋內(nèi)停車制動(dòng)失效造成。

1 卡車停車制動(dòng)作業(yè)原理及運(yùn)行

卡車的停車制動(dòng)主要作用是提供了一種停車過程中的固定車的方式。將礦車停到安全位置的規(guī)程應(yīng)與停車制動(dòng)器的使用相聯(lián)系。停車制動(dòng)的構(gòu)造[1]主要由2 個(gè)摩擦片、3 個(gè)隔離片、1 個(gè)環(huán)形液壓活塞、1 組盤形彈簧組成，摩擦片與隔離片中間使用彈簧分離?？ㄜ囃＼囍苿?dòng)運(yùn)行過程：卡車配備有一個(gè)裝在各輪馬達(dá)轉(zhuǎn)子軸上的干盤式停車制動(dòng)器總成，停車制動(dòng)器總成被安裝在內(nèi)側(cè)，并且可以通過后橋殼體開口而被接近，停車制動(dòng)器是用來防止（在卡車已停住和發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)之后）卡車移動(dòng)的，停車制動(dòng)器是一個(gè)彈簧施加、液壓解除的、通過將方向操縱桿置于“停車”而激活的多盤式制動(dòng)器。當(dāng)方向操縱桿處于“停車”時(shí)，位于液壓制動(dòng)箱內(nèi)的制動(dòng)分油器上的停車制動(dòng)電磁閥被斷電，這樣就排除了停車制動(dòng)器總成的液壓壓力。停車制動(dòng)器總成內(nèi)部的盤形彈簧作用在活塞上，以壓縮盤組件，防止了齒輪的旋轉(zhuǎn)。該齒輪安裝在輪馬達(dá)轉(zhuǎn)子軸上。當(dāng)方向操作桿[2]被從“停車”處移開時(shí)，壓力油則通過現(xiàn)在已通電的停車制動(dòng)電磁閥而被供給至制動(dòng)器總成。施加到停車制動(dòng)活塞上的油壓壓縮盤形彈簧，釋放了制動(dòng)盤，使得輪馬達(dá)轉(zhuǎn)子齒輪旋轉(zhuǎn)。系統(tǒng)有聯(lián)鎖裝置防止卡車處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)施加停車制動(dòng)。

2 卡車出現(xiàn)平地溜車故障的原因

造成卡車平地溜車故障的原因，主要為停車制動(dòng)總成故障和車輛運(yùn)行慣性磨損。

2.1 停車制動(dòng)總成故障

卡車停車制動(dòng)失去能效，導(dǎo)致車輛不能有效停穩(wěn)。停車制動(dòng)總成如圖1。

圖1 停車制動(dòng)總成結(jié)構(gòu)圖

故障主要有3 種類型。

1）制動(dòng)不投入。導(dǎo)致出現(xiàn)此類型故障的原因有：制動(dòng)調(diào)整不當(dāng)，彈簧墊圈損壞，圓形活塞不移動(dòng)。制動(dòng)調(diào)整不當(dāng)指的是制動(dòng)部件在裝配時(shí)安裝位置與調(diào)整間隙存在誤差；圓形活塞不移動(dòng)指的是活塞在得到工作油壓時(shí)活塞不工作。停車制動(dòng)總成作業(yè)示意圖如圖2，凹字型代表圓形活塞，工字型代表摩擦片，長(zhǎng)方形代表隔離片，圖片所展示的為圓形活塞、摩擦片、隔離片構(gòu)成的制動(dòng)組合在液壓動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下受力狀態(tài)。圓形活塞不移動(dòng)不能產(chǎn)生壓力F，沒有壓力F 摩擦片就不能實(shí)現(xiàn)給車輪減速。

圖2 停車制動(dòng)總成作業(yè)示意圖

2）制動(dòng)不釋放。導(dǎo)致出現(xiàn)此類型故障的原因有：制動(dòng)油路系統(tǒng)損壞，活塞卡阻在出口中，制動(dòng)系統(tǒng)液壓壓力太低，密封和擋圈磨損或損壞，圓形活塞出現(xiàn)滲漏。制動(dòng)油路系統(tǒng)損壞指的是制動(dòng)的整個(gè)油路系統(tǒng)中有1 處或多處出現(xiàn)部件損壞而出現(xiàn)的連鎖反應(yīng)；制動(dòng)系統(tǒng)液壓壓力太低指的是制動(dòng)系統(tǒng)油壓低于了21.2 MPa，使得制動(dòng)部件不能運(yùn)作。

3）制動(dòng)調(diào)整不合適。導(dǎo)致出現(xiàn)此類型故障的原因有：彈簧墊圈裝配不正確，彈簧墊圈滑出其位，夾緊螺栓沒有松開，調(diào)節(jié)螺栓磨損或脫落，摩擦片與隔離片中間利用彈簧墊圈將兩者隔離，夾緊螺栓將兩者定位并夾緊至120 mm 寬度。車輛在停止后會(huì)施加停車制動(dòng)使卡車后輪停的更加穩(wěn)固，停車制動(dòng)總成出現(xiàn)故障后使車輛不能在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固?？浚霈F(xiàn)平地上車輛自行溜車現(xiàn)象，車輛的溜車會(huì)對(duì)人員與設(shè)備造成安全威脅。

2.2 車輛運(yùn)行慣性磨損

卡車行使過程中，車輛在停止時(shí)后輪雖停止轉(zhuǎn)動(dòng)但電動(dòng)輪轉(zhuǎn)子并沒有馬上停止，仍會(huì)高速旋轉(zhuǎn)8 s，在慣性作用下的旋轉(zhuǎn)過程中安裝在轉(zhuǎn)子上摩擦片會(huì)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)80 圈左右，制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)摩擦片的外部耐磨材料因慣性受力遭到損耗，摩擦片外部耐磨材料損耗達(dá)量到極限值時(shí)給卡車后輪施加制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)不起作用失去功效，車輛?？坎环€(wěn)定出現(xiàn)溜車現(xiàn)象。車輛運(yùn)行慣性磨損[3]是無法控制不可逆現(xiàn)象，只要車輛行走就會(huì)存在，只能根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)補(bǔ)救，防止車輛溜車造成重大事故。

3 卡車出現(xiàn)平地溜車故障的解決方案

3.1 停車制動(dòng)總成故障解決方案

根據(jù)卡車停車制動(dòng)總成[4]出現(xiàn)故障的原因，對(duì)不同故障類型逐一解決。具體為:①制動(dòng)不投入的解決方案：更換損壞的彈簧墊圈，檢測(cè)鉗體和活塞尺寸，按檢測(cè)結(jié)果對(duì)鉗體和活塞進(jìn)行維修或更換；②制動(dòng)不釋放的解決方案：檢測(cè)制動(dòng)油路系統(tǒng)對(duì)損壞部位及時(shí)處理，更換受損活塞，測(cè)量制動(dòng)系統(tǒng)壓力，出現(xiàn)壓力降低時(shí)，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)檢修，更換受損密封和擋圈；③制動(dòng)調(diào)整不合適的解決方案：正確裝配彈簧墊圈，在彈簧座上將彈簧墊圈調(diào)整到正確位置，松開夾緊螺栓到手指能擰動(dòng)的程度，更換調(diào)節(jié)螺栓。

1）停車制動(dòng)總成維護(hù)過程。先將車輪固定住以防止卡車溜走，將方向操縱桿置于“停車”位置并打開停止開關(guān)。將鑰匙是開關(guān)轉(zhuǎn)至OFF 以關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，并等待90 s 以便于轉(zhuǎn)向系能排放壓力。打開排放閥以排放制動(dòng)蓄能器壓力。打開后橋殼體檢修并拆下固定在內(nèi)部導(dǎo)管的蝶形螺母。從停車制動(dòng)器上斷開停車制動(dòng)施加供給軟管。拆下帽螺釘和鎖緊墊圈。當(dāng)從輪馬達(dá)支架上拆卸停車制動(dòng)器總成時(shí)，將導(dǎo)子裝入2 個(gè)安裝孔以支撐停車制動(dòng)器總成。將停車制動(dòng)器總成滑出輪馬達(dá)支架并脫離內(nèi)齒輪。從后橋殼體折下停車制動(dòng)器總成。將破損件修復(fù)或更換后，將導(dǎo)子裝入輪馬達(dá)支架，以將停車制動(dòng)器總成引導(dǎo)入位。確保配合表面清潔且無毛邊。把停車制動(dòng)器起吊入安裝位置。確定停車制動(dòng)器安裝位置注意正確的方向，停車制動(dòng)器頂部[5]的排氣閥螺釘將朝著卡車前方傾斜。將停車制動(dòng)器滑過導(dǎo)子和輪馬達(dá)轉(zhuǎn)子軸上的齒輪，安裝螺釘和鎖緊墊圈，將帽螺釘均勻地?cái)Q緊，以確保停車制動(dòng)器殼體正確地在輪馬達(dá)上入座。連接停車制動(dòng)器供軟管并拆下所有起重設(shè)備。排放停車制動(dòng)施加管路和殼體內(nèi)的空氣。安裝所有拆下的導(dǎo)管。

2）停車制動(dòng)器排氣程序。首先牢固地塞住車輪，釋放卡車系統(tǒng)壓力，然后在打開后橋殼體檢修門，關(guān)閉制動(dòng)蓄能器排放閥。起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并讓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)完全充氣，然后將方向操縱桿移至“中位”以使停車制動(dòng)器脫離。將1 個(gè)干凈的塑料軟管連接至停車制動(dòng)器排氣閥螺釘。將軟管的另一端放入一個(gè)容器。慢慢地打開排氣閥并讓液壓油流動(dòng)[6]，直到其清晰并無氣泡為止，牢固地?cái)Q緊排氣閥螺釘。最后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，拆下排氣設(shè)備并關(guān)閉后橋殼體開口。

3.2 車輛慣性磨損解決方案

車輛慣性磨損的主因是由摩擦片損耗造成，摩擦片需要定期地檢查以確定遭受的磨損量，應(yīng)以500 h 的間隔進(jìn)行摩擦片測(cè)量。測(cè)量步驟首先用墊塊牢固地塞住各輪以防止卡車溜走[7]，打開排放閥以排放制動(dòng)蓄能的壓力。打開后橋殼體開口，制動(dòng)活塞上有3 個(gè)位置孔，通過各活塞位置孔插入1 個(gè)深度千分表并記錄該尺寸。共測(cè)量3 次，并將其總數(shù)除以3，算出平均值如果得出的3 次測(cè)量的平均值大于24 mm，則必須拆下停車制動(dòng)器總成，更換內(nèi)部受損摩擦片。

先將停車制動(dòng)總成的環(huán)形活塞與2 個(gè)彈片拆除，再將摩擦片、分離盤、彈簧取出，更換受損摩擦片后重新安裝到原位，先將新的定位銷壓入殼體內(nèi)的孔，直到它們貼著軸肩完全入座。將1 個(gè)分離盤安裝到定位銷上。把1 個(gè)壓縮彈簧插入定位銷，插入1 個(gè)摩擦片。將第2 個(gè)壓縮彈簧安裝到定位銷上，將另一個(gè)分離盤安裝到定位銷上。插入第2 個(gè)摩擦片，將剩余的分離盤安裝到定位銷上。2 個(gè)摩擦片的內(nèi)齒與殼體后部加工的導(dǎo)向直徑是同圓心。先將O 形圈密封裝入各凹的底部并確定O 形圈未扭較，在將X 形圖裝入各密封[8]。潤(rùn)滑活塞密封并將活塞插入活塞殼。將活塞殼體總成安裝到殼體內(nèi)的定位銷上。將盤形彈簧放入活塞的埋頭孔，將端蓋放到總成上并插入帶有硬化墊圈的帽螺釘。帽螺釘不需要擰緊，選擇3個(gè)相隔120°的帽螺釘并標(biāo)記它們。將標(biāo)記的帽螺釘擰緊至41 N·m，直到端蓋活塞殼體之間的間隙相等為止。重新以27 N·m 的增量擰緊標(biāo)記的帽螺釘，直到它們都被完全擰緊至122 N·m 為止。最后將剩余的帽螺釘擰緊至122 N·m。安裝排氣閥和O 形圈螺塞。將1 個(gè)管接頭裝入1 個(gè)壓力供給口并連接1 個(gè)液壓動(dòng)力源，慢慢地施加力并打開排氣閥以排放活塞腔的空氣。

4 結(jié)語(yǔ)

卡車平地溜車故障的出現(xiàn)導(dǎo)致設(shè)備在未作業(yè)時(shí)也出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)，車輛使用年限的增加安全風(fēng)險(xiǎn)也在隨之增加。通過對(duì)卡車故障的分析，找出了造成故障的主要原因，針對(duì)原因制定相應(yīng)的解決方案，設(shè)備故障的有效排除是安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，平地溜車故障的解除使得人員作業(yè)安全與作業(yè)環(huán)境安全得到雙重保護(hù)，為作業(yè)人員根除一項(xiàng)重大隱患。故障的解除使設(shè)備運(yùn)行更加安全高效，工作效率提升，出動(dòng)率增長(zhǎng)迅速超出以往高度，卡車持續(xù)穩(wěn)定行使。