劉金朝,陳智慧,位堂杰,劉世超
(中國重汽卡車公司技術部應用工程室,山東 濟南 250116)
隨著國民經濟的快速發展,運輸車輛向高速重型化方向發展,提升橋在重型汽車上的應用越來越廣泛。提升橋車型是指6×2重型汽車上后橋可以在空載或輕載時提升離開地面,減輕輪胎磨損,降低油耗的一種特殊車型,如圖1所示。重汽HOWO車型選用電控液壓控制的方式實現提升橋的提升和下降,使車輛的整體性能和使用質量得以改善。
1)泵源部分 泵源由油箱裝置和泵機組組成。電動機泵組負責提供液壓動力源。
2)控制閥組部分 由溢流閥、液壓鎖、換向閥組成。溢流閥負責調節系統的最高安全壓力;換向閥負責轉變油缸的進出變換;液壓鎖負責液壓缸的鎖緊。
系統采用最基本液壓工作原理,如圖2所示。通電后,電動機轉動將油箱中的液壓油通過過濾器到達油泵,需要提升時,油液經過液壓鎖B進入油缸無桿腔,油缸有桿腔的油液經液壓鎖A和換向閥流回到油箱;需要下降時,電磁換向閥通電換向后,油泵中的油液經過液壓鎖A進入油缸有桿腔,油缸無桿腔的油液經液壓鎖B流回油箱。在齒輪泵停止工作后,液壓鎖A和B起到保壓作用,使油缸維持現狀,最終達到上升或下降的功能[1]。
HOWO車型的中央控制單元為CBCU(Central Body Control Unit車身中央控制單元),電控系統需通過CBCU來控制液壓裝置。在設計電控液壓系統時,考慮到在駕駛室中可能無法觀察到提升橋是否已經處在最佳位置,防止因操作時間過長而損壞電動機或油壓過高損壞液壓裝置,故在電控單元中增加相應的保護裝置。
根據人性化設計要求,在駕駛室儀表板上設置翹板開關,以實現駕駛員在駕駛過程中對液壓裝置的總控制。同時為了避免駕駛員誤操作或忘記關閉開關而損壞電動機,翹板開關設計為自復位形式,即松開開關后會自動恢復到斷開狀態。
提升橋電器原理見圖3。鑰匙開關旋至行車檔,向上按提升橋開關時,15電→翹板開關S3→組合儀表A102的第2.3腳,然后通過儀表的CAN線將信號傳輸到A103的第1.5腳,使繼電器K1的常開觸點閉合;30電→熔斷絲F1→繼電器3、4腳→電動機M1→蓄電池負極,構成回路,M1帶動液壓齒輪泵開始上升工作。
同樣保持鑰匙在行車檔,向下按提升橋開關時,15電→翹板開關S3→組合儀表A102的第2.2腳,然后通過儀表的CAN線將信號傳輸到A103的第1.5腳和5.5腳,使電磁換向閥得電換向,繼電器K1的常開觸點閉合;30電→熔斷絲F1→繼電器3、4腳→電動機M1→蓄電池負極,構成回路,M1帶動液壓齒輪泵開始下降工作。
在配置中央控制單元CBCU車型的提升系統中增加壓力開關,正常工作時CBCU的第3.19腳輸出電壓信號→壓力開關 (閉合狀態)→搭鐵,構成回路,保證CBCU的第1.5腳輸出電壓;當液壓泵中油壓達到設定的最大壓力值時,壓力開關斷開,CBCU的3.19腳電壓不輸出,使得1.5腳電壓也不輸出,繼電器K1斷開,升降電動機停止工作。
1)注油。液壓系統中油液的清潔度至關重要,所以新注油液要使用新液壓油。
2)油箱中的液壓油在啟動之后,由于進入管道及油缸,油量有可能下降,注意補充。所加注油量請注意油箱空氣濾清器下面的標志。
3)注入的液壓油牌號為ATF-3。
4)檢查管道連接緊固、對應正確。
5)電磁換向閥分別進行空載換向,確認電氣動作是否正確、靈活,符合要求。
點動電動機,確認無異常情況后按下電動機起動按鈕,液壓泵開始工作。
三位按鈕開關,中間位置停止工作,壓下上端按鈕,提升橋上升,壓下下端,提升橋下降 (注意油缸連續運動超過4次以上要間隔3 min,防止電動機過熱)。油缸剛開始運動不穩定為排氣過程,運行幾次直至油缸運動平穩。
1)僅允許空載時操作橋的提升,超過一定載荷量電動機將不能正常啟動。
2)上升、下降操作時,先按復位鍵,然后再按上升或下降,系統才開始工作。
3)嚴禁連續操作上升、下降動作超過三次,否則會造成電動機過熱,影響壽命。
為減少故障,延長使用壽命,必須對系統進行定期檢查和維護,使系統始終保持在良好的工作狀態下。維修人員在對電控提升的工作原理有大體的了解后,針對故障現象進行分析、判斷,逐一分析引起故障的多個因素,從而較好的解決和排除故障,如表1所示。
1)符合法規,自重輕,載重量大。6×2后提升比6×2雙轉向重300~400 kg, 但比6×4輕800~1 000 kg。按照法規:6×2后提升單側雙胎比6×2雙轉向單側單胎多載重4t。
2)油耗低、省輪胎,對道路友好性好。車輛空載運行時,提升橋扶起離開地面,減少滾動摩擦阻力,使轉向運動協調,達到節油和減少輪胎磨損,延長使用壽命、節省運營費用的目的;車輛滿載時,提升橋下降,有效提高車輛承載能力,合理滿足法規規定的載荷,并確保車輛、道路和橋梁安全使用。
3)成本低,操縱維修簡單。液壓裝置、電控系統全部采用市場上常用的產品,操作者只要認真閱讀使用說明書,了解相關注意事項,便可熟練操作該系統。

表1 液壓傳動系統常見的故障及排除辦法
電 控 液 壓 系 統 在 ZZ4257N3237D1/N7VA-1、ZZ4257N3237D1/N7WA-1、 ZZ4257N3237A1/S0VA、ZZ1257N5237C1/S2VA-4、 ZZ4257N3237D1/S7VA-1等HOWO 6×2牽引車型上運用,實現方式簡單,便于操作。根據本文的分析介紹,希望對此項技術有更深刻的認識,為提高HOWO提升橋車型在重型載貨汽車行業的競爭力和影響力有所幫助。
[1]雷秀.液壓與氣壓傳動[M].北京:機械工業出版社,2000.
[2]瑞質機械有限公司液壓系統使用說明書[Z].