裝載機空氣加力泵結構原理及故障解析

王博沖

摘 要：參照裝載機空氣加力泵的拆檢經驗，本文介紹了裝載機空氣加力泵的結構原理及故障處理。希望讀者對裝載機制動系統中重要的制動元件——空氣加力泵有進一步的了解，以便更好地解決裝載機制動系統的相應故障。

關鍵詞：氣頂油綜合制動;氣活塞;呼吸器;液壓活塞;液壓缸體

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.009

目前國內輪式裝載機制動系統普遍采用氣頂油綜合制動形式。氣頂油綜合制動主要由空氣壓縮機、油水分離器組合閥、儲氣罐、腳制動器、空氣加力泵、制動管路等部件組成。其中空氣加力泵是非常重要的一個制動元件，它可以直接將壓縮空氣推動氣活塞產生的氣體壓力能轉化為增壓后的液體壓力能，從而推動干式驅動橋上的鉗盤式制動器進行制動。如果空氣加力泵發生故障，會使裝載機的制動性能降低或喪失，嚴重的還會威脅人的生命安全。所以了解空氣加力泵的結構及原理對裝載機空氣加力泵的選型、保養、維修是非常必要的。

1 空氣加力泵結構分析

空氣加力泵的結構如圖1所示，在非制動狀態下，加力泵的a腔與c腔通過小孔b是相通的，儲油杯6里的制動液經過斜孔7進入a腔，并經過小孔b流入c腔。當踩下制動器踏板時，壓縮空氣經空氣加力泵進氣口A進入氣缸體1左側，推動氣活塞總成2壓縮回位彈簧3向右運動，由于氣活塞總成2與推桿4為剛性連接，所以推桿4也向右運動，同時帶動推桿座9和液壓活塞總成11向右運動。與此同時，進油閥門10在推桿4的推力下封閉小孔b，使空氣加力泵的a腔與c腔分隔，同時c腔內的制動液產生高壓，經出油口B進入鉗盤式制動器的油缸實施制動。在制動過程中，氣活塞總成2右側氣缸體1內的空氣經呼吸器總成5排入大氣。當松開制動器踏板時，壓縮空氣從進氣口1返回并經腳制動器排入大氣。氣活塞總成2與液壓活塞總成11在回位彈簧3的作用下迅速向左移動復位，此時進油閥門10脫離，小孔b打開，加力泵的a腔與c腔復通，鉗盤式制動器油缸內的制動液經出油口B流回加力泵c腔。若制動液過多，可以經a腔與斜孔7流回儲油杯6。若制動器踏板松開過快，制動液由于自身粘性不能及時填充液壓活塞總成11退出的空間，使空氣加力泵c腔內形成真空。這時在大氣壓的作用下，儲油杯6的制動液經斜孔7、a腔與小孔b補充到加力泵c腔。

由于裝載機的作業工況都比較惡劣，并需要頻繁的往復鏟裝作業，所以頻繁制動是必不可少的。擁有良好的制動性能是保證裝載機安全作業的前提。做好制動系統如空氣加力泵等部件的保養，是非常必要的。

空氣加力泵的日常保養：每天出車前需檢查空氣加力泵儲油杯內的制動液，若制動液變質需及時更換，若制動液過少需及時補充，保證制動液面高度距加油口15-20mm。同時必須加注廠家指定牌號的制動液，禁止混加制動液或混入石油基礦物油，否則會直接破壞空氣加力泵里的密封件。

空氣加力泵的主要故障主要有氣活塞總成磨損、氣缸體生銹、回位彈簧斷裂、呼吸器損壞、液壓活塞總成破損等，下面結合裝載機的具體故障現象來分析空氣加力泵發生故障的部位及維修方法。

2 案例分析

案例一，裝載機出現制動無力或制動喪失等現象。出現這種情況，首先要逐一排查整個制動系統的各個制動元器件，排除其他元件的無故障后，最終確定為空氣加力泵的原因。此時要觀察空氣加力泵儲油杯蓋外緣及加力泵各連接處是否有油液滲漏或污染，如無滲漏或污染，則需要觀察儲油杯加油蓋頂部的透氣小孔是否堵塞，若已堵塞，則清洗加油蓋;若通氣正常，則擰開儲油杯加油蓋觀察制動液是否充足，若液位過低，則應及時補充制動液;若液位也正常，說明空氣加力泵的氣活塞可能磨損，空氣加力泵出現漏氣現象，發生的原因是呼吸器屏蔽灰塵的效果不好或者是氣缸體與端蓋連接處的密封性變差，導致灰塵等雜質進入氣缸體，附著在氣活塞上，破壞了氣活塞的密封效果。解決的辦法是需要拆解加力泵，清洗后更換氣活塞。后續改進的方法在工況極為惡劣的地方如煤廠等可以將呼吸器引至駕駛室內，降低惡劣環境對呼吸器的影響或者選用的屏蔽灰塵性能更好的呼吸器，同時改善氣缸體與端蓋的密封性。如果儲油杯外側出現油液污染，說明儲油杯里制動液可能外泄，空氣加力泵的液壓活塞磨損，導致內泄發生。發生的原因可能是儲油杯加油蓋的密封墊破損，導致灰塵或雜質經儲油杯加油蓋進入制動液，污染制動液，造成液壓活塞磨損，導致加力泵發生內泄。解決的辦法是將加力泵拆下，清洗后更換液壓活塞。如果加力泵呼吸器上有油液污染，發生的原因可能是加力泵中心密封圈損壞，導致制動液進入氣缸體，制動時制動液經呼吸器噴出。解決的方法是更換材質更好中心密封圈。

案例二、裝載機制動不能正常解除，在排除其他制動元件無故障后，確定加力泵的原因。判斷可能是加力泵的氣活塞或液壓活塞發生卡滯，或者是回位彈簧損壞，導致氣活塞與液壓活塞不能及時復位。如果是回位彈簧損壞，則說明彈簧熱處理有缺陷或者規格選用不正確。解決的辦法是拆解加力泵，清洗后更換相應的氣活塞或液壓活塞，選用規格正確的回位彈簧。

綜上所述，本文著重介紹了裝載機空氣加力泵的結構、保養方法和常見故障解析，使大家對裝載機制動系統中重要的制動元器件——空氣加力泵有了深層次的認識。

參考文獻：

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