孫利
SF33900卡車是神華準能黑岱溝露天煤礦剝離黃土、石頭的主要運輸設備,其液壓系統較為復雜,包括舉升系統、轉向系統及制動系統三個部分,各部件的好壞直接影響設備的運行狀況。
1、故障描述
SF33900卡車制動抱死故障出現時,液壓轉向、制動系統壓力低報警指示燈亮,前、后輪工作制動、停車制動全部投入工作,導致卡車無法正常行駛。
2、卡車部件執行方式——液壓傳動
SF33900卡車在設計時,三大系統均采用液壓傳動方式,相比其它傳動方式,液壓傳動具有以下優缺點。
(1)液壓傳動的優點:
a.液壓傳動可以輸出大的推力或大轉矩,可實現低速大噸位運動,這是其它傳動方式所不能比的突出優點。
b.液壓傳動能很方便地實現無級調速,調速范圍大,且可在系統運行過程中調速。
c.在相同功率條件下,液壓傳動裝置體積小、重量輕、結構緊湊。液壓元件之間可采用管道連接、或采用集成式連接,其布局、安裝有很大的靈活性,可以構成用其它傳動方式難以組成的復雜系統。
d.液壓傳動能使執行元件的運動十分均勻穩定,可使運動部件換向時無換向沖擊。而且由于其反應速度快,故可實現頻繁換向。
e.操作簡單,調整控制方便,易于實現自動化。特別是和機、電聯合使用時,能方便地實現復雜的自動工作循環。
f.液壓系統便于實現過載保護,使用安全、可靠。由于各液壓元件中的運動件均在油液中工作,能自行潤滑,故元件的使用壽命長。
g.液壓元件易于實現系列化、標準化和通用化,便于設計、制造、維修和推廣使用。
(2)液壓傳動的缺點:
a.油的泄漏和液體的可壓縮性會影響執行元件運動的準確性,故無法保證嚴格的傳動比。
b.對油溫的變化比較敏感,不宜在很高或很低的溫度條件下工作。
c.能量損失(泄漏損失、溢流損失、節流損失、摩擦損失等)較大,傳動效率較低,也不適宜作遠距離傳動。
d.系統出現故障時,不易查找原因。
正是由于液壓傳動并非完美無缺,因此,在日常工作中遇到液壓故障也就習以為常,本文提及的制動抱死也是一種常見的液壓故障。
3、液壓制動的作用和操作(為了保證行車安全,本自卸車采用了以下六種機械制動形式,以適應多種不同的情況)
(1)工作制動
工作制動踏板控制制動踏板閥閥芯的開啟量,由制動系統和制動蓄能器供油,作用于前、后車輪的盤式工作制動器。
(2)制動鎖定
用儀表臺上的“手動制動鎖定開關”控制輔助制動電磁閥和干濕路面電磁閥的通斷,輔助制動蓄能器油壓控制制動閥閥芯開啟,由系統及制動蓄能器供油,作用于前、后車輪的盤式工作制動器,在裝卸情況下使用。
(3)緊急制動
用儀表臺上的“手動制動鎖定開關”控制輔助制動電磁閥和干濕路面電磁閥的通斷,其余情況同“制動鎖定”,在緊急情況下施加。
(4)自動緊急制動
當系統壓力下降到11.2MPa以下時,自動緊急制動開關閉合,接通輔助電磁閥和干濕路面電磁閥,輔助制動蓄能器油壓控制制動踏板閥閥芯的開啟,是由制動系統及制動蓄能器的自動制動,作用于前、后車輪的盤式工作制動器,在系統壓力降到11.2MPa以下由系統自動施加。
(5)停車制動
停車制動器彈簧加力制動,液壓緩解。由儀表臺上的“停車制動開關”控制停車制動的電磁閥的通斷,系統供油,作用于后輪停車制動器。
(6)干濕路面制動
儀表臺上的“干濕路面開關”控制干濕路面電磁閥,使前后制動壓力保持某一比例關系,以適應“干路”或“濕路”路況的制動。
4、制動系統的工作過程
當液壓油通過舉升控制閥、高壓過濾器進入排放集成閥時,即被分成轉向和制動兩條回路,制動油流從排放集成閥直接供向先導控制閥,二個制動蓄能器,一個輔助制動蓄能器和制動踏板閥。先導控制閥利用來自制動工作壓力的壓力信號進行工作,使分配到前、后制動器的壓力保持一定的關系。兩個制動蓄能器為工作制動提供備用油壓,輔助制動蓄能器為制動鎖定及緊急制動,自動緊急制動提供控制油壓。
(1)各種制動形式的工作過程如下:
1)工作制動
當駕駛員踩下工作制動踏板時,制動踏板閥閥芯開啟后,制動油流從制動踏板輸出一個調節好的油壓,通過壓差閥組合傳到后制動器,同時壓力油通過干濕路面閥傳到先導控制閥作為信號,產生一個調節好的前制動油壓,傳到前制動器,從而實現工作制動。
2)制動鎖定
制動鎖定主要是車輛在裝卸時使用,不能用作停車制動,因為在使用制動鎖定時,油壓有所消耗,如果柴油機即使是短時停機,也會使油壓下降,最終導致制動失效。
制動鎖定時,只需打開儀表臺上的“制動鎖定開關”接通輔助制動電磁閥和干濕路面電磁閥,使輔助蓄能器的油壓壓下制動踏板閥閥芯,其余同工作制動。
3)緊急制動和自動緊急制動
緊急制動是車輛在行駛時,遇到緊急情況下所進行的制動,只要撥動儀表臺上的“緊急制動開關”,接通輔助制動電磁閥和干濕路面的電磁閥,其余同制動鎖定。
自動緊急制動是當系統失壓后自動投入工作。當壓力下降到13MPa時制動壓力低報警燈及轉向壓力報警燈亮,蜂鳴器報警,當壓力繼續下降到11.2MPa時,自動緊急制動壓力開關閉合,接通輔助制動電磁閥和干濕路面電磁閥。
4)停車制動
停車制動使用的制動裝置是裝在后輪的停車制動器,停車制動器靠彈簧力制動,油壓緩解,它的用途是使車輛可靠地停駐,使其不能自動滑動。施加停車制動,只需打開裝在儀表臺上的“停車制動開關”,釋放停車制動電磁閥進入制動器的油壓,停車制動器即在彈簧力作用下制動。閉合“停車制動開關”,接通系統壓力油經停車制動電磁閥,向停車制動器加壓,停車制動緩解。
5、制動控制主要元件
(1)制動踏板閥
由雙路控制器、電磁閥、壓差開關等組成的組合閥,其中雙路控制器是由機械或油壓驅動的壓力隨動閥,位于司機室左側地板上。
(2)先導控制閥
它是利用后工作制動油壓控制前制動的壓力隨動閥,位于司機室后的制動控制柜左側。
(3)干濕路面電磁閥
是由儀表臺上的“干濕路面開關”控制的二位四通電磁閥,位于制動控制柜內。
(4)壓差組合閥
由前、后壓差開關及梭閥組成的組合閥,位于制動控制柜內。
(5)制動蓄能器和輔助制動蓄能器
皮囊式蓄能器,充干燥氮氣壓力為8.8MPa,位于制動控制柜內。
(6)減壓組合閥
減壓閥和單向閥組成,主要用于調節后制動的壓力,位于制動控制柜內。
圖1:制動系統原理圖
6、原因分析及處理
(1)SF33900制動抱死原因應該從鉗電兩方面分別進行排查,現根據制動系統原理圖(附圖1)分析如下:
a停車制動電磁閥斷電
b停車制動電磁閥線圈出故障
c輔助制動電磁閥動作
d進、回油管接錯
e輔助或停車制動電磁閥出口油路堵塞
f制動活塞卡死不回位
g制動盤嚴重變形或者制動盤與摩擦片之間的間隙調整不當。
h停車制動活塞漏油
(2)故障處理應根據原因分析進行逐項檢查:
a檢查電磁閥電源及線路看是否完好否則予于更換.
b檢查開關是否短接,用量表檢查是否有短接處.
c檢查制動管路
d更換線圈
e沖洗閥體或者更換
f修理活塞、密封環或者更換制動卡鉗
g更換制動盤或者從新調整制動盤與摩擦片之間的間隙
h修理停車制動活塞、密封環或者更換活塞
(3)制動控制系統壓力的調整方法步驟如下:
a.關閉發動機,左、右轉動方向盤釋放轉向蓄能器壓力。
b.打開制動蓄能器T形把手(附圖2),釋放制動蓄能器油壓,檢查其充氣壓力,制動蓄能器只能充入干燥氮氣(否則會造成嚴重事故),充氣壓力為8.8MPa。
c.在確認系統壓力釋放完畢后,在制動控制柜前后制動快速接頭,排放集成閥測壓口上各接一量程為0~35MPa的壓力表。
d.施加制動鎖定,觀察前后制動壓力,前制動壓力應為8.05~8.75MPa,后制動壓力為6~6.5MPa如任一后制動壓力不在允許范圍,應按表2中項4進行調整處理。
e.在干路狀態,完全踩下工作制動踏板到底,此時后制動壓力應為6~6.5MPa,前制動壓力為14.7~17.5MPa(在濕路狀態為8.05~8.75MPa)。如果此時后制動壓力低于6~6.5MPa,而制動鎖定卻可過到要求,則應調整踏板前止位擋塊或調節套,使壓力滿足要求。松開工作踏板,兩個后制動壓力均應為0,否則應調整踏板回位擋塊,使調節套與凸輪滾柱之間留有0.25~0.76mm的間隙。
f.壓下一個控制器柱塞,當后制動壓力上升到2.4±0.34MPa時,制動壓力低,報警燈應亮,后制動差壓報警,如報警燈不亮,則應調節后制動差壓開關,如果后制動差壓超出2.4±0.34MPa,則應調整控制器柱塞上的調節套使其平衡。
g.將干濕路面開關打到濕路,短接397線和399線,慢慢踩下制動踏板,當前制動壓力升至4.1±0.42MPa時,制動壓力低報警燈亮,否則應調整前后制動壓差開關到要求。
h.關閉柴油機,當系統壓力降至13MPa時,系統報警,壓力下降至11.2MPa時,自動緊急制動投入,重新啟機,當系統壓力升至13MPa時,制動應緩解。
i.停車制動器緩解油壓為17~19MPa。
通過對其進行了原因分析,最終制定出了具體的問題解決方案。該方案的提出,給日常的檢修工作積累了理論經驗,提高了設備的檢修效率和設備的出動率。