柳工CLG856(高配)装载机制动无力的故障排除

发表时间:2021/3/25   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:曹文儒
[导读] 摘要:本文介绍的是全液压制动系统的制动无力的故障排除。
        中铁隧道股份有限公司  河南郑州  450000
        摘要:本文介绍的是全液压制动系统的制动无力的故障排除。全液压制动系统与传统的气顶油制动不同,全液压制动采用了全封闭的湿式轮边制动,避免了外界不确定因素的影响,如沙土的侵入,摩擦盘沾油打滑等;摩擦盘浸泡在油中,避免摩擦盘温升过高使摩擦材料产生热衰退而降低了制动能力。由于取消了气路,简化了系统。同时避免了气路系统中因含水而造成的管路及制动元件的锈蚀,从而提高了系统的可靠性;同时也提高了制动系统的响应速度;由于采用了双回路制动系统,前后桥制动管路相互独立,使制动更安全可靠。当系统出现制动无力时,其蓄能器的氮气预充压力,充液阀的内漏等都是造成其的原因之一。
        关键词:制动;磨损极限;蓄能器;充液阀
        一、维修案例:全液压制动,故障排除
        故障现象:中铁隧道股份有限公司2012年购买的一台CLG856(高配)装载机,在工作3156小时时,出现行车制动疲软无力的现象。经现场检查整机停车及紧急制动正常;整机行走和工作转向等均正常。
        1.1故障检测
        整机各项仪表参数检测
        经检查上述各项参数正常
        制动性能及参数检测
        制动距离:
        在平直干燥的水泥路面上以32公里/小时速度行驶,用脚制动时其制动距离应不大于15米。实测制动距离约25米;
        以32公里/小时速度行驶,点试制动,应迅速出现制动现象,且不跑偏。实测点试制动,制动现象不明显。
        制动参数测量
        制动压力检测:在脚制动阀的测压接口接上量程为10MPa的油压表,测量制动油压。测得压力前桥4.9MPa,后桥1.8MPa;
        蓄能器氮气预充压力检测:Ⅰ号蓄能器为9.15MPa;Ⅱ号蓄能器为5.3 MPa,Ⅲ号蓄能器为1.9MPa;
        检查结果:前轮制动压力正常,后轮制动压力低;Ⅲ号蓄能器的氮气预充压力低。
        1.2查询客户制动系统维护保养记录
        利用充气工具直接检查蓄能器胶囊充气压力。
        首次检查为新机使用第一周;最后一次检查为整机使用半年时;
        整机蓄能器检查周期为:开始使用后,每周检查胶囊气压一次;一个月后,每月一次;半年后,三个月检查一次;一年后,半年检查一次。由此客户没按要求做制动系统维护保养。
        1.3故障原因分析与排查
        如图一所示,为制动系统工作原理图。由此分析产生制动无力的原因如下:
        制动油路中有气体
        制动管路中有泄露
        制动阀故障
        制动泵
        轮边制动器摩擦片已到磨损极限
        蓄能器损坏
        充液阀内漏
 
        图一  制动系统原理图
        1.3.1制动油路中排气及检查系统是否存在泄漏
        在前后驱动桥的左、右轮边制动器上和蓄能器的出油口处的排气嘴进行排气,图二所示。确保制动油路中无气体。
        检查制动管路及接头是否泄漏。如为接头松动,重新拧紧;若为密封圈损坏,更换密封圈。检查结果无泄漏。
 
        图二   轮边及蓄能器排气
        1.3.2制动阀故障排查
        由于前后桥制动压力不一致,根据全液压制动原理,将前后桥制动软管对调,重新检测制动压力,检测结果为前轮1.8MPa,后轮4.9MPa;说明制动阀正常。
        1.3.3制动泵故障排查
        由于制动系统中的一个回路的制动压力正常,说明制动泵工作正常,产生故障原因不是制动泵产生。
        1.3.4轮边制动器摩擦片已磨损到极限
        由于将脚制动阀上前后制动软管对调,制动压力变成前轮低,后轮正常,说明轮边制动器摩擦片正常
        实际拆解轮边制动器,检查摩擦片正常。
        1.3.5蓄能器故障排查
        停机,不关电锁。连续踩刹车,然后连续按下、拉起手动电磁阀的按钮,直至将蓄能器内的高压油完全放掉。然后缓慢松开蓄能器下端出油口处的排气堵头。分别在Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ号蓄能器的充气接口接上充气表,如图三所示。查看蓄能器的氮气预充压力。
 
        图三    氮气预充工具和蓄能器充气接口
        检查结果:Ⅰ号蓄能器氮气预充压力为9.15MPa;Ⅱ号蓄能器氮气预充压力为5.3 MPa,正常;Ⅲ号蓄能器的氮气预充压力为1.9MPa;Ⅲ号蓄能器氮气预充压力低。
        1.3.6充液阀故障排查
        充液阀制动压力检测:分别在Ⅱ号蓄能器,Ⅲ号蓄能器的油压口接上量程为25MPa的油压表,踩下行车制动踏板,此时查看制动压力是否能保持在最低12.8MPa的油压。结果Ⅲ号蓄能器上的制动压力迅速低至约1.8MPa。
 
        图四  囊式蓄能器
        1.2故障原因分析
        蓄能器的参数及原理:
        公称容积…………………………1.6L
        公称压力…………………………20MPa
        胶囊充入气体…………………氮气
        工作介质………………………石油基液压油
        蓄能器Ⅱ、Ⅲ的充气压力..…20°C时,5.5MPa
        蓄能器Ⅰ的充气压力……….20°C时,9.2MPa
        蓄能器Ⅱ、Ⅲ工作压力………12.8~15.9 MPa
        蓄能器Ⅰ工作压力……………….….15.9MPa
        行车制动、停车制动回路中的蓄能器均为囊式蓄能器,如图四所示。囊式蓄能器的作用是储存压力油,以供制动时应用。其作用原理是把压力状态下的液体和一个在其内部预置压力的胶囊共同储存在一个密封的壳体之中,由于其中压力的不同变化,吸收或释放出液体以供制动时应用。制动泵运作时,把受压液体通过充液阀输入蓄能器而储存能量,这时,胶囊中的气体被压缩,从而液体的压力与胶囊的气压相同,使其获得能量储备。胶囊中充入的是无燃性气体氮气。囊式蓄能器的特点是胶囊在气液之间提供了一道永久的隔层,从而在气液之间获得绝对密封。
 
        图五 双路冲液阀
        双路充液阀的参数及原理
        允许最高系统压力……20MPa
        充液切断压力…………15.9±0.35MPa
        充液接通压力…………12.8±0.35MPa
        当系统中任何一个蓄能器压力小于12.8MPa时,冲液阀中的单向阀F1和F2打开,开始向蓄能器充液。当蓄能器压力大于15.9MPa时,充液停止,从泵来的油液全部用于液压系统散热。当蓄能器压力小于12.8MPa时,又开始向蓄能器充液。
        由前面的检测及对原理了解可知,Ⅲ号蓄能器的氮气预充压力低,是造成制动软无力的一个原因;
        充液阀不能及时完成充液,同时制动压力过低,说明充液阀存在内泄是造成此次故障的主要原因。
        故障维修
        将蓄能器内的压力油完全释放,并接上图三所示的蓄能器充气工具,按氮气预充规程对蓄能器Ⅲ预充氮气,使之达到规定值5.5MPa。如图三为氮气预充工具和蓄能器氮气预充接口。
        由于双路充液阀的结构较为复杂,装配和调整要求高故对问题充液阀进行更换。将充液阀上的油管及固定螺丝拆卸,更换新的双路充液阀。图六为双路充液阀。
        试车:按行车制动性能检测整机的行车冷态制动和行车热衰减的制动距离。检测结果两项指标都符合要求。
 
        图六   充液阀更换过程
        二、全液压制动系统相关维护保养及要求
        清洁
        由于全液压制动系统采用的是液压制动的方式,在拆装时必须认真细致,不能碰伤,划伤零件的工作表面,以免影响元件的工作性能。
        全液压制动元件在拆装时不允许划伤或挤伤密封橡胶表面,如果发现有划伤、挤伤或变形,则须更换新件。
        管路及阀等液压元件拆装时,必须用堵塞随时将各油孔堵住,以免泥砂、铁屑等落入造成元件损坏。
        在各元件装配时,应绝对注意清洁,不允许金属屑、泥沙、纱头等混入配合件内部,装配前一定要仔细的用煤油清洗,用压缩空气吹净,并涂上工作油液进行装配。
        参数
        在液压系统的检查和操作过程当中,必须了解该液压系统正确的流量及压力值。
        各子系统的最高压力由各个溢流阀调定。过低的调定压力可以导致转向的无力,过高的调定压力可导致元件或密封的损坏。
        系统中的泄露与阀内的间隙及密封、单向阀等锥阀与阀座的配合有关。
        检查时,应观察液压油箱中的油的气泡情况。拆除滤油器,观察油液的沉淀物情况。检查所有的管路及接头,看看是否有渗漏和损坏。
        定期维护与保养
        每8小时或每天检查一次行车制动和停车制动;
        利用充气工具直接检查蓄能器胶囊充气压力。新机子出厂,开始每周检查胶囊气压一次;一个月后,每月一次;半年后,三个月检查一次;一年后,半年检查一次。
        定期检查可以保持最佳使用条件,并及早发现泄漏及时修复使用。
        定期检查
        停车制动性能检验
        行车制动性能检验
        总结
        通过本次维修,成功的解决了行车制动软、无力的故障,确保了整机作业时的安全;同时,通过本次维修实践,使我在全液压制动系统的维修上积累了一次宝贵经验,丰富了自身知识。现就本次维修发现的问题和过往的经验作如下总结,不足之处请各位专家指正。在此表示衷心的感谢!
        参考文献:
        [1] CLG856轮式装载机维修手册.广西柳工机械股份有限公司出版  2006
        [2] CLG888轮式装载机维修手册.广西柳工机械股份有限公司出版  2006

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