卡車電樞制動故障分析

楊秉榮

（國家能源準能集團哈爾烏素露天煤礦 設備維修中心，內蒙古 鄂爾多斯 010300）

重型卡車主要用于運輸碎石與煤炭，車輛的載量增高使得卡車停車慣性增強，車輛發(fā)生危險的概率隨著增加，停車距離變化易造成人身傷害和車輛交通事故。針對此現(xiàn)象找出了導致故障的原因為電樞制動間接或直接失效所致。電樞制動近年故障頻發(fā)，多次發(fā)生危險事件造成傷害事故，電樞制動故障已是影響設備安全運行主要誘因，為此，結合原因制定相關解決方法，對電樞制動故障進行整改，讓設備安全運行減輕人員傷害和設備。

1 電樞制動工作原理

電樞制動主要實現(xiàn)方式是卡鉗對電樞速度制動盤施加壓力使車輛減速[1]。電樞速度制動盤包括1 個單體或2 個平行安裝的制動盤，每個都帶有1 個卡鉗總成。制動鉗連接到電動輪框架的非旋轉部分。車輛負載形成壓力由轉向泵將壓力提供給制動系統(tǒng)，壓力通過控制閥或腳踏閥輸出進入到制動鉗殼，再輸送到每個活塞總成。壓力推動活塞運動，壓緊制動盤，提供了電樞軸上的制動力，實現(xiàn)電樞制動?；钊湍Σ疗?、摩擦片和制動的恒定，通過活塞的自動調節(jié)特性可以保持。當擦片磨損時，在調節(jié)器限位或復位銷的作用下，使活塞實施最大的力。制動釋放后活塞由1 個復位彈簧推回，以提供行車時的間隙。卡鉗總成有一個自我調節(jié)的功能以維持剎車片和制動盤之間的固定的間隙。最先實施的幾個制動應用之后，會通過在活塞和殼體總成上的調節(jié)機裝置調整這個間隙[2]。當有壓力時，活塞向制動盤移動，并消除墊圈和接口間的間隙，同時擠壓彈簧。增加的壓力使得調節(jié)器襯套在控制點范圍和調節(jié)器導桿上滑動，依據(jù)這個方式確定調節(jié)范圍。當釋放壓力時，彈簧迫使活塞從襯套的調節(jié)位置回收，也使剎車片總成回移。增加壓力將引起剎車片磨損或制動偏離，將使襯套滑到個新調節(jié)位置。

2 電樞制動故障分析

近些年，電樞制動故障呈現(xiàn)增加趨勢，對卡車安全運行造成嚴重影響。分析故障發(fā)展趨勢，在相對時間節(jié)點上總結故障數(shù)量隨著時間推移故障數(shù)量逐步增加，帶來諸多隱患，易對作業(yè)人員造成傷害[3-4]，2012—2020 年電樞制動故障發(fā)生數(shù)量統(tǒng)計如圖1。

圖1 2012—2020 年電樞制動故障發(fā)生數(shù)量統(tǒng)計

依據(jù)圖1 可以發(fā)現(xiàn)故障數(shù)量持續(xù)增加，不及時有效處理會造成很大損失與人員傷害。針對故障呈現(xiàn)的特征與原因尋找解決方法并制定檢修方案，故障類型主要有2 種：制動不實施、制動不釋放。制動不實施的故障現(xiàn)象有制動系統(tǒng)無壓力，故障原因為液壓系統(tǒng)的不當操作；活塞不移動，故障原因為沒有壓力加到制動卡鉗上，活塞卡在缸套內孔上；制動卡鉗泄漏，故障原因為排氣螺栓松動，油管接頭松動及損壞，O 型圈或支撐環(huán)磨損或損壞，調節(jié)銷松動；摩擦片損壞，故障原因為摩擦片磨損不均衡，摩擦片有劃痕或破損，摩擦片上有油污或潤滑脂。制動不釋放的故障現(xiàn)象有礦車不移動故障原因為駐車制動的施加，液壓系統(tǒng)操作不當；制動器抱死在制動盤上、運行的溫度太高，故障原因為當制動釋放后，壓力超過工作壓力，駕駛員操作不當，活塞卡在缸套內孔上，端板磨損或損壞，摩擦片調整不正確。

故障現(xiàn)象的判別主要是通過各種因素體現(xiàn)出來，每個因素會根據(jù)自身特點呈現(xiàn)出各自的狀態(tài)。每個因素因能量失衡自身出現(xiàn)故障，某個自身的故障或多個因素的自身故障結合在一起，最終導致制動系統(tǒng)故障，如果因素的自身故障的變量增大，制動系統(tǒng)故障出現(xiàn)擴大化，控制好每個因素讓其減少故障或不出現(xiàn)故障，制動系統(tǒng)故障也會減少或無故障，制動系統(tǒng)會更加高效運行[5]。

3 電樞制動故障解決方法

3.1 制動器排氣

制動系統(tǒng)的排氣是一個去除制動液中雜質的空氣和其它污物的過程。在裝有全液壓式制動系統(tǒng)的車上，排氣是通過踩下制動踏板或使用手制動，并保持來完成的。在裝有氣頂液式制動驅動系統(tǒng)的車上，一般情況下，通過操縱控制器或踏板反復循環(huán)使用來排氣的。針對每個因素在系統(tǒng)中配置所需，該操作規(guī)程開始運行之前，從制動系統(tǒng)液壓油中清除夾雜空氣和其它污物是非常重要的。在制動系統(tǒng)中，要使用符合規(guī)定的液壓油，使用中發(fā)現(xiàn)油品不良要及時更換，如果卡鉗總成沒有卡在制動盤總成上，剎車片與其它部件沒有完全安裝合適，不得給制動動系統(tǒng)施加壓力。排氣過程中要特別注意防護，油液有刺激性還存在高溫，要避免與眼睛的接觸或與皮膚的長時間接觸。

3.2 剎車片更換

礦車停放在安全位置。必須通過除磨擦制動系統(tǒng)以外的其它方法來定位。按照維護的操作規(guī)程要釋放制動系統(tǒng)中的所有壓力[6]。壓力釋放完畢以后，拆除制動系統(tǒng)主供油鐵管，供油接口使用油堵封住，接著拆除次供油U 型鐵管。使用氣動扳手從制動鉗或制動頭的任意一端拆卸螺栓，3 個定位螺栓拆除2個，3 圈和圓柱形隔塊、方形隔塊一并拆除，留下1 個螺栓保證松動即可，從總成上取下剎車片。打開排氣螺釋放液壓。使用1 個專門的活塞回縮工具，將它放在制動盤和活塞中間，迫使活塞到完全回位，關閉排氣螺松，把新的剎車片總成插入到制動鉗總成內，插入到制動鉗頭。確保圓柱擋塊位于支架總成上，在總成的遠端，在2 個拆除的螺栓上安裝墊圈。在剎車片總成上安裝圓柱形隔塊、方形隔塊。使螺栓穿過圓柱形隔塊、方形隔塊和卡鉗總成。在擰緊螺栓之前要確保，剎車片總成在隔塊上是互鎖的。在同一個制動鉗總成上不能混合使用新的和使用過的或不同材料的剎車片總成。在剎車片更換和排氣操作過程中，要從剎車片和制動總成中導流液壓油。用1 根軟管導入1 個容器中，可預防油液對部件的污染。

3.3 制動活塞更換與修復

3.3.1 制動活塞更換

制動器上的活塞出現(xiàn)滲漏，要及時更換，先使用套筒與電動工具拆除活塞固定螺栓，去除已滲漏損壞的活塞，將新活塞放置在原先位置，安裝活塞固定螺栓，使用套筒與電動工具緊固。

3.3.2 制動活塞總成檢測與修復

因設備長時間運行活塞經(jīng)常損壞，為節(jié)約成本對活塞進行修復再利用，首先對活塞進行檢查，位于外彈簧導向座和彈簧定位間的復位彈簧的彈力，通過在活塞上的單簧個檔圈和螺紋定位圈施加1 個復位力。在制動實施的情況下（彈簧加壓到最小度），彈簧復位力應在800～1150 N，夾緊力是用來使成對的夾子總成在復位銷上滑動，這個力應是2 倍于復位彈簧力的最小值。測量活塞固定間隙，固定間隙指的是當制動壓力釋放時，活塞應該回縮的量，活塞被活塞復位彈簧壓回，一般是通過螺紋定位的調節(jié)獲得?；钊麖椈傻臋z測，放置活塞組件在彈簧測試臺上，安裝1 個特殊的襯套在暴露的調節(jié)器或復位銷上。在彈簧測試器柄和測試臺間放1 個指示儀表，降低彈簧測試器，并將彈簧加壓到最小高度，指示儀表指針將停止移動，保持彈簧力，使指示儀表指針歸零。慢慢地升起壓彈簧的柄，直到指示再次指向零，慢慢地降低壓彈簧柄，直到指示再次指向零，彈簧測試器的刻度顯示彈簧復位力。慢慢地升起和降低柄幾次以核實彈簧復位力。彈簧復位力，如果不在這個范圍，則需要拆除鎖圈，降低彈簧測試器柄，直至彈簧被加壓到最小高度，調節(jié)螺紋定位圈，直至底部。后退1整圈，加上額外的量到達下個鎖定位置，舉升彈簧壓力柄，再安裝鎖緊圈。如果發(fā)現(xiàn)1 個彈簧有問題，在同一個制動總成上的復位彈簧也應更換，在行車過程中，通常引起制動系統(tǒng)過熱[7]。所以要檢測活塞密封件和支撐環(huán)是否變硬，剎車片的鋼背板發(fā)藍。

3.3.3 制動活塞夾緊力測試

為測量夾緊力，制作了專用工具對夾緊力進行測量，放置校準彈簧架到測試臺上的壓力柄下，放置活塞組件在彈簧架的頂部，在調節(jié)器或復位銷的延長器中插入活塞總成，用螺母穩(wěn)穩(wěn)固定，放置銷復位工具和活塞組件在桿式壓臺上，緩慢地用加力柄壓彈簧架的頂部，如果夾力在規(guī)定范圍內滑動再觀測，如果低于最小值或高于最大值，調節(jié)器或復位彈簧應更換。分解活塞組件，分別進行復位彈簧和復位銷和夾子總成的檢測，從調節(jié)器或復位銷上拆卸O 型圈和復位銷墊圈。拆卸卡環(huán)，放置活塞總成在桿式壓臺上。放置特殊襯套或等效物在復位銷上，降低壓柄壓向復位彈簧，壓到最低高度并保持，收回螺紋定位圈，釋放壓力，環(huán)仍能夠用手擰開，如果螺紋在槽孔上起了毛刺，必須使用一個扳手。慢慢地升起壓柄直至活塞復位彈簧上的所有壓力釋放。對分解的零件進行檢測，檢測復位彈簧，在測試臺上，在最大運行偏差情況下，測試彈簧力，可用外彈簧導套進行測試。在測試器壓柄和平臺間放置外彈簧引導。忽視任何讀數(shù)情況下，平穩(wěn)地降低壓柄，壓到彈簧導套上。保持架在這個位置，并設置指針到零。提升壓柄，放置復位彈簧在彈簧導套上并緩慢地降低壓柄直至儀表再次到零，讀出測試表上的彈簧力。不要使用彈簧檢測器進行調節(jié)器夾力測試，夾力的突然釋放，會破壞精度，可能損壞測試器。

4 結語

依據(jù)卡車電樞制動工作原理，可知整個系統(tǒng)運行方式，從中尋找出故障因素。對故障因素進行分析，依據(jù)故障因素長時間的動態(tài)變化，分析出故障因素的表現(xiàn)形式與狀態(tài)。根據(jù)故障因素辨識結果制定解決方法，從3 個方面對設備故障進行了處理，為設備運行消除了安全隱患?？ㄜ囯姌兄苿庸收系挠行Э刂剖沟每ㄜ嚦鰟勇逝c效益持續(xù)增長達到更高水平，卡車運行更加安全高效。