劉振乾
(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)
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,車輛行駛在路上時常出現顛簸狀況,顛簸易產生有頻率的震動,震動使卡車部件受損,卡車制動部件顯現出疲軟狀態(tài),出現制動不靈故障,制動失靈會導致嚴重的后果,車輛出現平地溜車或需要緊急制動時車輛不能及時剎車等危險性故障,車輛剎車不穩(wěn)定會造成嚴重交通事故,對作業(yè)人員和運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停車制動失效造成。通過對平地溜車故障的拆解分析,發(fā)現卡車平地溜車的原因主要是由卡車后橋內停車制動失效造成。
卡車的停車制動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)程應與停車制動器的使用相聯系。停車制動的構造[1]主要由2 個摩擦片、3 個隔離片、1 個環(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\囍苿舆\行過程:卡車配備有一個裝在各輪馬達轉子軸上的干盤式停車制動器總成,停車制動器總成被安裝在內側,并且可以通過后橋殼體開口而被接近,停車制動器是用來防止(在卡車已停住和發(fā)動機停機之后)卡車移動的,停車制動器是一個彈簧施加、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器。當方向操縱桿處于“停車”時,位于液壓制動箱內的制動分油器上的停車制動電磁閥被斷電,這樣就排除了停車制動器總成的液壓壓力。停車制動器總成內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。該齒輪安裝在輪馬達轉子軸上。當方向操作桿[2]被從“停車”處移開時,壓力油則通過現在已通電的停車制動電磁閥而被供給至制動器總成。施加到停車制動活塞上的油壓壓縮盤形彈簧,釋放了制動盤,使得輪馬達轉子齒輪旋轉。系統有聯鎖裝置防止卡車處于運動狀態(tài)時施加停車制動。
造成卡車平地溜車故障的原因,主要為停車制動總成故障和車輛運行慣性磨損。
卡車停車制動失去能效,導致車輛不能有效停穩(wěn)。停車制動總成如圖1。
圖1 停車制動總成結構圖
故障主要有3 種類型。
1)制動不投入。導致出現此類型故障的原因有:制動調整不當,彈簧墊圈損壞,圓形活塞不移動。制動調整不當指的是制動部件在裝配時安裝位置與調整間隙存在誤差;圓形活塞不移動指的是活塞在得到工作油壓時活塞不工作。停車制動總成作業(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、隔離片構成的制動組合在液壓動力驅動下受力狀態(tài)。圓形活塞不移動不能產生壓力F,沒有壓力F 摩擦片就不能實現給車輪減速。
圖2 停車制動總成作業(yè)示意圖
2)制動不釋放。導致出現此類型故障的原因有:制動油路系統損壞,活塞卡阻在出口中,制動系統液壓壓力太低,密封和擋圈磨損或損壞,圓形活塞出現滲漏。制動油路系統損壞指的是制動的整個油路系統中有1 處或多處出現部件損壞而出現的連鎖反應;制動系統液壓壓力太低指的是制動系統油壓低于了21.2 MPa,使得制動部件不能運作。
3)制動調整不合適。導致出現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。車輛在停止后會施加停車制動使卡車后輪停的更加穩(wěn)固,停車制動總成出現故障后使車輛不能在實現穩(wěn)固???,出現平地上車輛自行溜車現象,車輛的溜車會對人員與設備造成安全威脅。
卡車行使過程中,車輛在停止時后輪雖停止轉動但電動輪轉子并沒有馬上停止,仍會高速旋轉8 s,在慣性作用下的旋轉過程中安裝在轉子上摩擦片會連續(xù)轉動80 圈左右,制動系統內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量到極限值時給卡車后輪施加制動時,制動不起作用失去功效,車輛??坎环€(wěn)定出現溜車現象。車輛運行慣性磨損[3]是無法控制不可逆現象,只要車輛行走就會存在,只能根據實際情況及時補救,防止車輛溜車造成重大事故。
根據卡車停車制動總成[4]出現故障的原因,對不同故障類型逐一解決。具體為:①制動不投入的解決方案:更換損壞的彈簧墊圈,檢測鉗體和活塞尺寸,按檢測結果對鉗體和活塞進行維修或更換;②制動不釋放的解決方案:檢測制動油路系統對損壞部位及時處理,更換受損活塞,測量制動系統壓力,出現壓力降低時,對制動系統檢修,更換受損密封和擋圈;③制動調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整到正確位置,松開夾緊螺栓到手指能擰動的程度,更換調節(jié)螺栓。
1)停車制動總成維護過程。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。將鑰匙是開關轉至OFF 以關閉發(fā)動機,并等待90 s 以便于轉向系能排放壓力。打開排放閥以排放制動蓄能器壓力。打開后橋殼體檢修并拆下固定在內部導管的蝶形螺母。從停車制動器上斷開停車制動施加供給軟管。拆下帽螺釘和鎖緊墊圈。當從輪馬達支架上拆卸停車制動器總成時,將導子裝入2 個安裝孔以支撐停車制動器總成。將停車制動器總成滑出輪馬達支架并脫離內齒輪。從后橋殼體折下停車制動器總成。將破損件修復或更換后,將導子裝入輪馬達支架,以將停車制動器總成引導入位。確保配合表面清潔且無毛邊。把停車制動器起吊入安裝位置。確定停車制動器安裝位置注意正確的方向,停車制動器頂部[5]的排氣閥螺釘將朝著卡車前方傾斜。將停車制動器滑過導子和輪馬達轉子軸上的齒輪,安裝螺釘和鎖緊墊圈,將帽螺釘均勻地擰緊,以確保停車制動器殼體正確地在輪馬達上入座。連接停車制動器供軟管并拆下所有起重設備。排放停車制動施加管路和殼體內的空氣。安裝所有拆下的導管。
2)停車制動器排氣程序。首先牢固地塞住車輪,釋放卡車系統壓力,然后在打開后橋殼體檢修門,關閉制動蓄能器排放閥。起動發(fā)動機并讓轉向系統完全充氣,然后將方向操縱桿移至“中位”以使停車制動器脫離。將1 個干凈的塑料軟管連接至停車制動器排氣閥螺釘。將軟管的另一端放入一個容器。慢慢地打開排氣閥并讓液壓油流動[6],直到其清晰并無氣泡為止,牢固地擰緊排氣閥螺釘。最后關閉發(fā)動機,拆下排氣設備并關閉后橋殼體開口。
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,應以500 h 的間隔進行摩擦片測量。測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蓄能的壓力。打開后橋殼體開口,制動活塞上有3 個位置孔,通過各活塞位置孔插入1 個深度千分表并記錄該尺寸。共測量3 次,并將其總數除以3,算出平均值如果得出的3 次測量的平均值大于24 mm,則必須拆下停車制動器總成,更換內部受損摩擦片。
先將停車制動總成的環(huán)形活塞與2 個彈片拆除,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的孔,直到它們貼著軸肩完全入座。將1 個分離盤安裝到定位銷上。把1 個壓縮彈簧插入定位銷,插入1 個摩擦片。將第2 個壓縮彈簧安裝到定位銷上,將另一個分離盤安裝到定位銷上。插入第2 個摩擦片,將剩余的分離盤安裝到定位銷上。2 個摩擦片的內齒與殼體后部加工的導向直徑是同圓心。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個相隔120°的帽螺釘并標記它們。將標記的帽螺釘擰緊至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 個管接頭裝入1 個壓力供給口并連接1 個液壓動力源,慢慢地施加力并打開排氣閥以排放活塞腔的空氣。
卡車平地溜車故障的出現導致設備在未作業(yè)時也出現安全風險,車輛使用年限的增加安全風險也在隨之增加。通過對卡車故障的分析,找出了造成故障的主要原因,針對原因制定相應的解決方案,設備故障的有效排除是安全運行的基礎,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,為作業(yè)人員根除一項重大隱患。故障的解除使設備運行更加安全高效,工作效率提升,出動率增長迅速超出以往高度,卡車持續(xù)穩(wěn)定行使。