楊秉榮

（國家能源準(zhǔn)能集團(tuán)哈爾烏素露天煤礦 設(shè)備維修中心，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

重型卡車主要用于運(yùn)輸碎石與煤炭，車輛的載量增高使得卡車停車慣性增強(qiáng)，車輛發(fā)生危險(xiǎn)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(duì)此現(xiàn)象找出了導(dǎo)致故障的原因?yàn)殡姌兄苿?dòng)間接或直接失效所致。電樞制動(dòng)近年故障頻發(fā)，多次發(fā)生危險(xiǎn)事件造成傷害事故，電樞制動(dòng)故障已是影響設(shè)備安全運(yùn)行主要誘因，為此，結(jié)合原因制定相關(guān)解決方法，對(duì)電樞制動(dòng)故障進(jìn)行整改，讓設(shè)備安全運(yùn)行減輕人員傷害和設(shè)備。

1 電樞制動(dòng)工作原理

電樞制動(dòng)主要實(shí)現(xiàn)方式是卡鉗對(duì)電樞速度制動(dòng)盤施加壓力使車輛減速[1]。電樞速度制動(dòng)盤包括1 個(gè)單體或2 個(gè)平行安裝的制動(dòng)盤，每個(gè)都帶有1 個(gè)卡鉗總成。制動(dòng)鉗連接到電動(dòng)輪框架的非旋轉(zhuǎn)部分。車輛負(fù)載形成壓力由轉(zhuǎn)向泵將壓力提供給制動(dòng)系統(tǒng)，壓力通過控制閥或腳踏閥輸出進(jìn)入到制動(dòng)鉗殼，再輸送到每個(gè)活塞總成。壓力推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，壓緊制動(dòng)盤，提供了電樞軸上的制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)電樞制動(dòng)。活塞和摩擦片、摩擦片和制動(dòng)的恒定，通過活塞的自動(dòng)調(diào)節(jié)特性可以保持。當(dāng)擦片磨損時(shí)，在調(diào)節(jié)器限位或復(fù)位銷的作用下，使活塞實(shí)施最大的力。制動(dòng)釋放后活塞由1 個(gè)復(fù)位彈簧推回，以提供行車時(shí)的間隙。卡鉗總成有一個(gè)自我調(diào)節(jié)的功能以維持剎車片和制動(dòng)盤之間的固定的間隙。最先實(shí)施的幾個(gè)制動(dòng)應(yīng)用之后，會(huì)通過在活塞和殼體總成上的調(diào)節(jié)機(jī)裝置調(diào)整這個(gè)間隙[2]。當(dāng)有壓力時(shí)，活塞向制動(dòng)盤移動(dòng)，并消除墊圈和接口間的間隙，同時(shí)擠壓彈簧。增加的壓力使得調(diào)節(jié)器襯套在控制點(diǎn)范圍和調(diào)節(jié)器導(dǎo)桿上滑動(dòng)，依據(jù)這個(gè)方式確定調(diào)節(jié)范圍。當(dāng)釋放壓力時(shí)，彈簧迫使活塞從襯套的調(diào)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(dòng)偏離，將使襯套滑到個(gè)新調(diào)節(jié)位置。

2 電樞制動(dòng)故障分析

近些年，電樞制動(dòng)故障呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，對(duì)卡車安全運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。分析故障發(fā)展趨勢(shì)，在相對(duì)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上總結(jié)故障數(shù)量隨著時(shí)間推移故障數(shù)量逐步增加，帶來諸多隱患，易對(duì)作業(yè)人員造成傷害[3-4]，2012—2020 年電樞制動(dòng)故障發(fā)生數(shù)量統(tǒng)計(jì)如圖1。

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

依據(jù)圖1 可以發(fā)現(xiàn)故障數(shù)量持續(xù)增加，不及時(shí)有效處理會(huì)造成很大損失與人員傷害。針對(duì)故障呈現(xiàn)的特征與原因?qū)ふ医鉀Q方法并制定檢修方案，故障類型主要有2 種：制動(dòng)不實(shí)施、制動(dòng)不釋放。制動(dòng)不實(shí)施的故障現(xiàn)象有制動(dòng)系統(tǒng)無壓力，故障原因?yàn)橐簤合到y(tǒng)的不當(dāng)操作；活塞不移動(dòng)，故障原因?yàn)闆]有壓力加到制動(dòng)卡鉗上，活塞卡在缸套內(nèi)孔上；制動(dòng)卡鉗泄漏，故障原因?yàn)榕艢饴菟ㄋ蓜?dòng)，油管接頭松動(dòng)及損壞，O 型圈或支撐環(huán)磨損或損壞，調(diào)節(jié)銷松動(dòng)；摩擦片損壞，故障原因?yàn)槟Σ疗p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(dòng)不釋放的故障現(xiàn)象有礦車不移動(dòng)故障原因?yàn)轳v車制動(dòng)的施加，液壓系統(tǒng)操作不當(dāng)；制動(dòng)器抱死在制動(dòng)盤上、運(yùn)行的溫度太高，故障原因?yàn)楫?dāng)制動(dòng)釋放后，壓力超過工作壓力，駕駛員操作不當(dāng)，活塞卡在缸套內(nèi)孔上，端板磨損或損壞，摩擦片調(diào)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(gè)因素會(huì)根據(jù)自身特點(diǎn)呈現(xiàn)出各自的狀態(tài)。每個(gè)因素因能量失衡自身出現(xiàn)故障，某個(gè)自身的故障或多個(gè)因素的自身故障結(jié)合在一起，最終導(dǎo)致制動(dòng)系統(tǒng)故障，如果因素的自身故障的變量增大，制動(dòng)系統(tǒng)故障出現(xiàn)擴(kuò)大化，控制好每個(gè)因素讓其減少故障或不出現(xiàn)故障，制動(dòng)系統(tǒng)故障也會(huì)減少或無故障，制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)更加高效運(yùn)行[5]。

3 電樞制動(dòng)故障解決方法

3.1 制動(dòng)器排氣

制動(dòng)系統(tǒng)的排氣是一個(gè)去除制動(dòng)液中雜質(zhì)的空氣和其它污物的過程。在裝有全液壓式制動(dòng)系統(tǒng)的車上，排氣是通過踩下制動(dòng)踏板或使用手制動(dòng)，并保持來完成的。在裝有氣頂液式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車上，一般情況下，通過操縱控制器或踏板反復(fù)循環(huán)使用來排氣的。針對(duì)每個(gè)因素在系統(tǒng)中配置所需，該操作規(guī)程開始運(yùn)行之前，從制動(dòng)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(dòng)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(shí)更換，如果卡鉗總成沒有卡在制動(dòng)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(dòng)動(dòng)系統(tǒng)施加壓力。排氣過程中要特別注意防護(hù)，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(shí)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(dòng)系統(tǒng)以外的其它方法來定位。按照維護(hù)的操作規(guī)程要釋放制動(dòng)系統(tǒng)中的所有壓力[6]。壓力釋放完畢以后，拆除制動(dòng)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(dòng)扳手從制動(dòng)鉗或制動(dòng)頭的任意一端拆卸螺栓，3 個(gè)定位螺栓拆除2個(gè)，3 圈和圓柱形隔塊、方形隔塊一并拆除，留下1 個(gè)螺栓保證松動(dòng)即可，從總成上取下剎車片。打開排氣螺釋放液壓。使用1 個(gè)專門的活塞回縮工具，將它放在制動(dòng)盤和活塞中間，迫使活塞到完全回位，關(guān)閉排氣螺松，把新的剎車片總成插入到制動(dòng)鉗總成內(nèi)，插入到制動(dòng)鉗頭。確保圓柱擋塊位于支架總成上，在總成的遠(yuǎn)端，在2 個(gè)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(gè)制動(dòng)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(dòng)總成中導(dǎo)流液壓油。用1 根軟管導(dǎo)入1 個(gè)容器中，可預(yù)防油液對(duì)部件的污染。

3.3 制動(dòng)活塞更換與修復(fù)

3.3.1 制動(dòng)活塞更換

制動(dòng)器上的活塞出現(xiàn)滲漏，要及時(shí)更換，先使用套筒與電動(dòng)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(dòng)工具緊固。

3.3.2 制動(dòng)活塞總成檢測(cè)與修復(fù)

因設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行活塞經(jīng)常損壞，為節(jié)約成本對(duì)活塞進(jìn)行修復(fù)再利用，首先對(duì)活塞進(jìn)行檢查，位于外彈簧導(dǎo)向座和彈簧定位間的復(fù)位彈簧的彈力，通過在活塞上的單簧個(gè)檔圈和螺紋定位圈施加1 個(gè)復(fù)位力。在制動(dòng)實(shí)施的情況下（彈簧加壓到最小度），彈簧復(fù)位力應(yīng)在800～1150 N，夾緊力是用來使成對(duì)的夾子總成在復(fù)位銷上滑動(dòng)，這個(gè)力應(yīng)是2 倍于復(fù)位彈簧力的最小值。測(cè)量活塞固定間隙，固定間隙指的是當(dāng)制動(dòng)壓力釋放時(shí)，活塞應(yīng)該回縮的量，活塞被活塞復(fù)位彈簧壓回，一般是通過螺紋定位的調(diào)節(jié)獲得?；钊麖椈傻臋z測(cè)，放置活塞組件在彈簧測(cè)試臺(tái)上，安裝1 個(gè)特殊的襯套在暴露的調(diào)節(jié)器或復(fù)位銷上。在彈簧測(cè)試器柄和測(cè)試臺(tái)間放1 個(gè)指示儀表，降低彈簧測(cè)試器，并將彈簧加壓到最小高度，指示儀表指針將停止移動(dòng)，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(cè)試器的刻度顯示彈簧復(fù)位力。慢慢地升起和降低柄幾次以核實(shí)彈簧復(fù)位力。彈簧復(fù)位力，如果不在這個(gè)范圍，則需要拆除鎖圈，降低彈簧測(cè)試器柄，直至彈簧被加壓到最小高度，調(diào)節(jié)螺紋定位圈，直至底部。后退1整圈，加上額外的量到達(dá)下個(gè)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(gè)彈簧有問題，在同一個(gè)制動(dòng)總成上的復(fù)位彈簧也應(yīng)更換，在行車過程中，通常引起制動(dòng)系統(tǒng)過熱[7]。所以要檢測(cè)活塞密封件和支撐環(huán)是否變硬，剎車片的鋼背板發(fā)藍(lán)。

3.3.3 制動(dòng)活塞夾緊力測(cè)試

為測(cè)量夾緊力，制作了專用工具對(duì)夾緊力進(jìn)行測(cè)量，放置校準(zhǔn)彈簧架到測(cè)試臺(tái)上的壓力柄下，放置活塞組件在彈簧架的頂部，在調(diào)節(jié)器或復(fù)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(fù)位工具和活塞組件在桿式壓臺(tái)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(nèi)滑動(dòng)再觀測(cè)，如果低于最小值或高于最大值，調(diào)節(jié)器或復(fù)位彈簧應(yīng)更換。分解活塞組件，分別進(jìn)行復(fù)位彈簧和復(fù)位銷和夾子總成的檢測(cè)，從調(diào)節(jié)器或復(fù)位銷上拆卸O 型圈和復(fù)位銷墊圈。拆卸卡環(huán)，放置活塞總成在桿式壓臺(tái)上。放置特殊襯套或等效物在復(fù)位銷上，降低壓柄壓向復(fù)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?jǐn)Q開，如果螺紋在槽孔上起了毛刺，必須使用一個(gè)扳手。慢慢地升起壓柄直至活塞復(fù)位彈簧上的所有壓力釋放。對(duì)分解的零件進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)復(fù)位彈簧，在測(cè)試臺(tái)上，在最大運(yùn)行偏差情況下，測(cè)試彈簧力，可用外彈簧導(dǎo)套進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試器壓柄和平臺(tái)間放置外彈簧引導(dǎo)。忽視任何讀數(shù)情況下，平穩(wěn)地降低壓柄，壓到彈簧導(dǎo)套上。保持架在這個(gè)位置，并設(shè)置指針到零。提升壓柄，放置復(fù)位彈簧在彈簧導(dǎo)套上并緩慢地降低壓柄直至儀表再次到零，讀出測(cè)試表上的彈簧力。不要使用彈簧檢測(cè)器進(jìn)行調(diào)節(jié)器夾力測(cè)試，夾力的突然釋放，會(huì)破壞精度，可能損壞測(cè)試器。

4 結(jié)語

依據(jù)卡車電樞制動(dòng)工作原理，可知整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行方式，從中尋找出故障因素。對(duì)故障因素進(jìn)行分析，依據(jù)故障因素長時(shí)間的動(dòng)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(shí)結(jié)果制定解決方法，從3 個(gè)方面對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行了處理，為設(shè)備運(yùn)行消除了安全隱患?？ㄜ囯姌兄苿?dòng)故障的有效控制使得卡車出動(dòng)率與效益持續(xù)增長達(dá)到更高水平，卡車運(yùn)行更加安全高效。