产品搜索: 
首页 > 《工程机械与维修》 > 技术篇 > 故障排查 > 正文
热门: 挖掘机大全 产品疯狂促销 用户都在看什么

装载机气顶油制动系统气阻问题探讨(图)

2011/07/18 16:22来源:第一工程机械网作者:工程机械与维修

由于夏季气温较高,轮式装载机气顶油制动系统易出现严重气阻,具体表现为:踏下制动踏板时感觉阻力小,但回弹力度大;装载机制动性能低;制动液从加力泵油杯处喷冒,加力泵油杯盖鼓包或穿孔以及制动钳抱死等。一旦出现上述情况,将会严重影响行驶安全,特别是在山区作业的装载机,如果突然失去制动,极易出现机毁人亡的惨剧。本文结合实例,对轮式装载机气顶油制动系统的气阻问题进行分析。

表1

表1

1.三种气阻故障

(1) 制动液外溢,不能制动

1台装载机工况为地表采石,工作场地有较多坡道、水坑, 装载机时有涉水,水深可达制动盘下沿,具有一定的水冷效果。

在上述工作环境下,该机使用约850 h后制动系统出现气阻,制动液从油杯向外溢出,随后无制动。添加制动液后,气阻情况更加严重。

现场了解到,该机在制动系统出现气阻问题之前,未对制动系统进行维护(未更换制动液,未清洗管路和排气等);制动系统出现气阻问题后,未排尽原制动液。

分析认为,由于制动液使用时间过长,已吸水变质,导致制动液沸点降低,从而产生气阻现象;管路内一直残留变质制动液,因而造成气的阻问题不能完全解决。

处理方法如下:将原制动液排放干净,使用新制动液冲洗管路;先从制动钳下排气口排气,然后从制动钳上排气口排气。经上述方法处理后,装载机制动恢复正常。

修复后进行跟踪检查,该机连续正常工作5 h后,测量制动盘温度为160~180 ℃,制动无气阻,符合技术要求。持续使用800 h仍未出现气阻问题。

(2) 制动液喷冒,加力泵油杯穿孔

1台工作了750 h的装载机工况为山区河道采砂,工作环境较潮湿,场地较平整,装车时制动较频繁。

该机在持续工作2 h左右即出现无制动,并伴有前、后桥加力泵油杯制动液喷冒现象。在更换了多种品牌的制动液以及多个空气加力泵后,均未彻底解决该问题。气阻严重时,致使空气加力泵树脂油杯发生穿孔。

现场了解到,该机在使用过程中,不定期添加了哈尔滨某厂生产的制动液,且一直都未更换。经与正品合格制动液对比发现,该制动液较稀,倒在手中无烧手的感觉,PH值也较低。

现场分析认为,冷机时装载机制动正常,工作2 h后轮边温度达到130 ℃左右,并出现气阻,可能是制动液混加以及吸水变质造成。山区河道附近环境较为潮湿,易使制动液吸水变质而降低沸点。由于在使用过程中一直混加不合格制动液,进一步降低了制动液的沸点,并且不合格制动液PH值较低,对金属以及橡胶管路产生了一定腐蚀,造成气阻更加严重。

对该机管路进行彻底清洗,并使用合格制动液后气阻问题得以解决。

(3) 制动液外喷,更换无效

1台装载机工况为在港口清仓堆垛,工作空间较狭小,制动较频繁,短时间工作强度大。

该机作业100 h以后,气阻问题逐渐严重,出现从空气加力泵油杯外喷制动液现象,多次更换制动液等均未能解决问题。

经了解得知:该机销售前有半年以上时间露天存放,销售前、后均未彻底更换制动液;装载机在启动时制动正常,但使用3~4 h后出现气阻问题;该机每月工作不超过7天,每次连续工作不超过24 h。

现场分析认为, 产生气阻的原因有二:一是该机较长时间露天存放,且使用场所在空气潮湿的江边,造成制动液吸收空气中的水分变质,沸点降低;二是该机在船舱中工作,散热条件较差,出现气阻问题后又添加不合格制动液,进一步造成气阻。

我们使用大量合格制动液清洗该机制动管路,正常排气后, 装载机制动恢复正常。

2.气阻试验及成因分析

在对装载机进行跟踪调查的过程中,发现气阻现象与制动液密切相关。目前国内使用的合成制动液主要有醇醚型、酯型和硅油型3类,对应标准为DOT3(HZY3)、DOT4(HZY4)、DOT5(HZY5)。几种制动液的主要性能对比如附表所示。

国内装载机普遍使用的是DOT3标准合成制动液(国内标准为:HZY3),该制动液为聚乙二醇醚型,具有平衡回流沸点较高、低温黏度较低、橡胶适应性能良好和对金属零部件腐蚀性较低等特点,但是吸水性较强,使用条件恶劣时容易产生气阻。我们选用安徽合力产ZL50E型装载机进行了一系列的气阻试验,试验条件及试验过程如下:

选用长城安诺DOT3制动液,初始环境地表温度54 ℃,风力4~5级,制动钳温度34 ℃。带制动空载走合5 min后,前桥制动钳冒烟,测量前、后桥4个制动盘温度为350~375 ℃,此过程中制动未出现气阻。停机4 min,测量地表温度44 ℃,风力4~5级制动盘温度降为270 ℃,此时将装载机以平均5 s进行1次制动测试,27 min后装载机出现制动疲软现象。经检测,前桥制动盘温度311 ℃,钳盘冒烟2 min,制动液未喷冒,加力泵油杯内制动液温度35 ℃;后桥制动盘温度251 ℃,钳盘未冒烟,但制动液开始喷冒,油杯内制动液温度44 ℃。

通过对测试结果分析发现, 装载机在频繁制动的情况下,制动钳温度甚至超过300 ℃,通过热传导将热量传递给制动液后,造成制动液温度超过其干沸点205 ℃,从而产生气阻。一旦制动液吸水受潮或者使用不合格制动液时,将使其沸点降低,更容易产生气阻。在正常工作情况下(水平路面转运、堆垛等)连续工作5 h后,制动盘的温度(186 ℃)虽低于制动液干沸点(205 ℃),但由于DOT3制动液容易吸收水分造成沸点降低,所以仍有可能出现气阻现象。

3.避免气阻的措施

为有效避免产生气阻现象,提高装载机运行的安全性,提出以下措施。

(1) 增大制动钳盘散热能力

可将制动钳盘尽可能向中间处移动,并从轮辋处裸露出来,一方面便于其散热,另一方面便于更换摩擦片。如图1所示。

图1

图1

图2

图2

(2) 减小摩擦片的热传导

可采用具有较好隔热效能的摩擦片,以减小制动盘热量向制动液传导,避免温度达到或者超过制动液的干沸点。

(3) 规范制动系统的维护

应合理存放和使用合格制动液,避免其吸水受潮而影响制动性能;建议恶劣环境下,装载机每作业600~800 h更换1次制动液,普通环境下每作业800~1 000 h更换1次制动液;在更换制动液时,必须将原有制动液排放干净,并使用新的合格制动液对制动管路进行冲洗,特别是出现气阻后的机器,必须使用大量制动液冲洗管路,以消除残留制动液的影响;对制动系统进行排气时,一定要先从制动钳下方的排气口排气,避免制动钳下部油道积存原有制动液,影响制动效果;行驶中严禁空挡滑行,并避免带制动作业以及频繁制动。

(4) 对制动钳进行改型

可对制动钳进行改型,增大制动钳通风能力,提高其散热性能。图2所示即为新型索马制动钳,其通风散热性能较强。长期在恶劣的环境下工作,应选用带湿式制动干式桥、带气顶油制动湿式桥以及完全湿式制动的装载机。

(作者地址:安徽省合肥市经济开发区百丈路8号  安徽合力重装工厂装载机研究所 230601)

分享到:
新浪微博
腾讯微博
QQ空间
开心网
人人网
向本网编辑提供资讯线索 热线:010-64866846 E-mail:news@d1cm.com
热度排行


意见
反馈