電動輪汽車制動系統(tǒng)常見故障診斷與維修技術(shù)

周玉華，郭榮蘭

（江西銅業(yè)股份有限公司城門山銅礦，江西 九江 332100）

1 引言

電動輪汽車液壓制動系統(tǒng)是礦用卡車行駛過程中最重要的安全裝置之一。隨著國內(nèi)各露天礦山采礦規(guī)模的不斷擴大，百噸以上電動輪汽車需求量也越來越大［1］。電動輪汽車承擔(dān)著礦巖運輸任務(wù)，在不同道路條件及工況下長周期高負(fù)荷運行，系統(tǒng)時常會出現(xiàn)一些故障，造成制動性能下降，安全性也隨著降低，增加了安全風(fēng)險，甚至?xí)l(fā)安全事故。據(jù)統(tǒng)計，因液壓制動系統(tǒng)性能不良引發(fā)的安全事故約占半數(shù)以上，且直接影響礦山安全生產(chǎn)和經(jīng)濟效益。通過對液壓制動系統(tǒng)常見故障診斷與分析，掌握了系統(tǒng)常見故障的維修技術(shù)，有效地消除了安全隱患，提升了電動輪汽車運輸效率，降低了礦山運輸成本，為企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟效益和安全環(huán)保效益［2］。

2 制動系統(tǒng)介紹與工作過程

液壓制動系統(tǒng)，作為電動輪汽車行駛過程中必不可少的安全裝置，既能為司機提供良好舒適的操作體驗，又能及時避免交通事故的發(fā)生，為司機的生命安全提供保障［3］。制動系統(tǒng)是汽車上用以使外界（主要是路面）在汽車某些部分（主要是車輪）施加一定的力，從而對其進(jìn)行一定程度的強制制動的一系列專門裝置，電動輪汽車從形式上劃分為2種制動系統(tǒng)，分別為電制動和液壓制動系統(tǒng)。本文以液壓制動系統(tǒng)作基本介紹。

2.1 液壓制動基本介紹

液壓制動用以保證電動輪汽車的行駛安全，其中配備液壓制動系統(tǒng)，整車駐車制動、裝載制動以及低速行車制動均可通過液壓制動實現(xiàn)［4］。液壓制動器作用位置在前輪輪轂及后輪減速機輸出端，通過制動制動盤來實現(xiàn)制動功能。

（1） 前輪制動器。前輪制動器是對輪轂進(jìn)行制動，制動盤安裝在輪輞上并隨輪輞一起轉(zhuǎn)動。前輪制動器包括左、右前輪制動器。左、右前輪制動器大小、結(jié)構(gòu)相同，對稱分布于左、右前輪，每邊前輪制動器總成有2副制動鉗，每副制動鉗包含3對活塞，進(jìn)入制動鉗活塞腔內(nèi)的高壓液壓油推動活塞抵壓磨擦片，迫使摩擦片以一定的壓力接觸制動盤，通過摩擦片與制動盤的摩擦來降低或停止制動盤的轉(zhuǎn)動，從而起到制動的作用。

（2）后輪制動器。后輪制動器的制動原理與前輪相同，同樣是對輪轂制動。前后制動參數(shù)見表1。

表1 制動參數(shù)

2.2 制動形式與工作過程

電動輪汽車的液壓制動有多種形式，每一種制動都有獨特的作用。

（1）行車制動。當(dāng)踩下工作制動踏板時，制動踏板閥閥芯開啟后，制動油流入制動踏板閥芯內(nèi)，并輸出2個調(diào)節(jié)好的油壓，一個到后制動器，一個到前制動器，從而實現(xiàn)工作制動。制動踏板閥是一個壓力隨動閥，根據(jù)駕駛員踩下踏板行程的大小來控制閥芯閥口的開啟程度，以控制輸出制動壓力的大小。非緊急情況，車速高于5km/h，不建議采用行車制動。行車制動是用來停止車輛的全液壓制動，制動的是電動輪轉(zhuǎn)子，只有卡車車速降低到5km/h時或緊急情況下方可使用。當(dāng)卡車下長坡和高速運行時，制動盤轉(zhuǎn)速很快，制動產(chǎn)生的熱量很大，此時使用行車制動是很危險的，可能發(fā)生制動失效或摩擦片與制動盤摩擦發(fā)熱引起火災(zāi)等。

（2）裝載制動。裝載制動主要在礦車裝卸時使用，不能用作駐車制動停車，因為在施加裝載制動時，柴油機即使是短時停機，也會使油壓下降，最終導(dǎo)致制動失效。

（3）自動投入制動。自動緊急制動是當(dāng)系統(tǒng)失壓后投入工作的。當(dāng)壓力下降到8.0MPa時，制動壓力低報警燈及轉(zhuǎn)向壓力低報警燈亮，蜂鳴器報警，當(dāng)壓力繼續(xù)下降到6.0MPa時，接通制動先導(dǎo)控制閥，自動緊急制動投入。自動投入制動也屬于緊急制動，是車輛在行駛時，遇到緊急情況下所進(jìn)行的制動。只要撥動儀表臺上的“緊急制動開關(guān)”，自動投入電磁閥得電換向，蓄能器的壓力油經(jīng)過自動投入電磁閥進(jìn)入踏板減壓閥的先導(dǎo)控制口，使踏板減壓閥達(dá)到最大行程，壓力油經(jīng)過踏板減壓閥進(jìn)入前后行車制動器，實現(xiàn)車輛緊急制動。緊急制動是在緊急情況下由駕駛員控制的行車安全保護(hù)措施。

（4）駐車制動。當(dāng)整車通電后（鑰匙開關(guān)處于ACC或者ON檔），按下該開關(guān)，若車速小于2km/h時，液壓系統(tǒng)駐車制動電磁閥失電，駐車制動器將被施加。在駐車按鈕被按下之前，一定要把礦車完全停住。在整車斷電（鑰匙開關(guān)處于OFF檔或者手控箱總電源開關(guān)處于OFF檔）時，液壓系統(tǒng)駐車制動電磁閥也會失電，造成駐車制動將被施加。駐車制動器為彈簧制動、液力釋放，當(dāng)液壓系統(tǒng)無壓力或者壓力不足時，駐車制動會被施加［5］。駐車制動使用的制動裝置裝在后輪的駐車制動器上，駐車制動器靠彈簧力制動，油壓緩解，它的用途是操作人員離開駕駛室、長時間停放或發(fā)動機熄火時，車輛不會溜車。

3 制動系統(tǒng)故障診斷與維修

3.1 制動器鎖死（駐車制動或工作制動）

故障現(xiàn)象：制動系統(tǒng)打不開，車輛無法起步運行。

故障原因：（1）駐車制動電磁閥斷電；（2）制動先導(dǎo)控制閥動作；（3）進(jìn)、回油管接錯；（4）駐車制動電磁閥線圈出故障；（5）駐車制動電磁閥出口油路堵塞。

處理方法：（1）處理電磁閥電源斷電現(xiàn)象；（2）檢查制動先導(dǎo)控制閥是否動作；（3）更正接錯進(jìn)、回油管；（4）更換駐車制動電磁閥線圈；（5）清洗駐車制動電磁閥閥體或更換電磁閥總成。

3.2 兩個制動油路滯動

故障現(xiàn)象：出現(xiàn)兩個制動油路滯動或一個制動回路滯動。

故障原因：（1）制動油箱管路有背壓；（2）制動踏板回位擋塊沒有調(diào)節(jié)好，導(dǎo)致有殘余壓力；（3）制動先導(dǎo)控制閥閥芯卡?。ㄈ绻邱v車制動器滯動，則是駐車制動電磁閥卡住）。

處理方法：（1）保證制動油箱管路無背壓；（2）調(diào)整好制動踏板回位擋塊；（3）清理制動先導(dǎo)控制閥閥芯或更換。

3.3 一個制動回路滯動

故障現(xiàn)象：制動器達(dá)不到最高壓力，制動效果較差。

故障原因：（1）制動踏板閥有東西阻礙；（2）制動踏板閥的兩個控制器不平衡；（3）制動踏板閥的一個控制器臟污；（4）柱塞的復(fù)位彈簧有故障或掉了；（5）一個控制器有故障。

處理方法：（1）排除制動回路阻礙；（2）按說明調(diào)節(jié)好兩個控制器平衡；（3）清洗制動踏板閥或更換；（4）更換制動彈簧；（5）更換制動踏板組件。

3.4 制動器達(dá)不到最高壓力

故障現(xiàn)象：兩個后制動器在不同壓力下工作，制動效果不明顯。

故障原因：（1）踏板前止位擋塊沒有調(diào)整；（2）制動踏板閥內(nèi)部故障；（3）進(jìn)油壓力低；（4）制動踏板閥的控制器內(nèi)墊片使用不正確。

處理方法：（1）調(diào)整好前止位擋塊；（2）拆卸、清洗制動踏板閥或更換；（3）檢查進(jìn)油量是否達(dá)到要求，供油泵系統(tǒng)是否正?；蛘{(diào)整蓄能器正常壓力；（4）拆卸控制器，重新墊好控制器內(nèi)的墊片。

3.5 兩個后制動器在不同壓力下工作

故障現(xiàn)象：兩個后制動器在使用時壓力不同步；

故障原因：制動器壓力管路有阻塞現(xiàn)象。

處理方法：檢查管路，對阻塞的管路進(jìn)行清理。

3.6 制動投入或緩解時，制動壓力傳感器出現(xiàn)管路壓力波動

故障現(xiàn)象：在制動投入或緩解時，制動壓力傳感器出現(xiàn)管路壓力波動，制動不穩(wěn)。

故障原因：（1）制動蓄能器預(yù)充氣壓泄漏；（2）制動踏板閥故障；（3）一個制動油路有空氣；（4）制動器壓力沒調(diào)好；（5）一個制動油路有少量泄漏。

處理方法：（1）檢查制動蓄能器情況；（2）拆卸、清洗制動踏板閥或更換；（3）排除制動油路內(nèi)的空氣；（4）調(diào)整制動器壓力；（5）更換或處理制動油管。

3.7 制動系統(tǒng)壓力低，報警燈不工作

故障現(xiàn)象：在使用制動時，制動系統(tǒng)壓力低，報警燈不工作。

故障原因：（1）制動系統(tǒng)報警燈燒壞；（2）報警燈電路斷路；（3）制動系統(tǒng)壓力傳感器故障。

處理方法：（1）更換報警燈燒壞燈泡；（2）檢查報警燈電路情況；（3）清洗或更換壓力傳感器。

3.8 發(fā)動機熄火或系統(tǒng)泄荷時，制動蓄能器很快釋放

故障現(xiàn)象：發(fā)動機熄火或系統(tǒng)泄荷時，制動蓄能器很快釋放。

故障原因：（1）制動蓄能器釋放閥打開；（2）蓄能器預(yù)充油壓太低；（3）制動油路泄漏；（4）踏板閥內(nèi)的單向閥臟污；（5）上述單向閥閥座或閥芯損壞。

處理方法：（1）關(guān)閉蓄能器控制閥；（2）檢查管路油壓，調(diào)整蓄能器預(yù)充壓力；（3）檢查管路是否有破損泄漏情況；（4）清洗踏板閥內(nèi)的單向閥臟污和組件；（5）更換單向閥閥座，閥芯或蓄能器。

3.9 制動踏板閥工作時有尖叫聲

故障現(xiàn)象：制動踏板閥工作時有尖叫聲。

故障原因：（1）踏板閥的控制器動作太快；（2）回位擋塊調(diào)得太低；（3）踏板閥損壞；（4）液壓油太熱。

處理方法：（1）檢查制動踏板閥使用是否正常；（2）將回位擋塊調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)位置；（3）清理或更換踏板閥；（4）檢查液壓油油質(zhì)及散熱情況。

3.10 制動踏板閥輸出壓力正確，但制動不投入

故障現(xiàn)象：制動踏板閥輸出壓力正確，但制動不投入。

故障原因：制動踏板油路堵塞或制動踏板油管接錯。

處理方法：（1）檢查油路壓力，查看油路是否堵塞；（2）檢查油管是否被接錯。

3.11 制動踏板踩下后保持不動，踏板閥有尖叫聲或咔嗒聲

故障現(xiàn)象：制動踏板踩下后保持不動，踏板閥有尖叫聲或咔嗒聲。

故障原因：（1）制動踏板油流量過大；（2）液壓油過熱。

處理方法：（1）檢查制動器油管是否有泄漏。（2）檢查液壓油油質(zhì)及散熱情況。

3.12 制動踏板踩下后，保持不動，制動壓力偏移過大

故障現(xiàn)象：制動踏板踩下后，保持不動，制動壓力偏移過大。

故障原因：制動踏板閥臟污或損壞。

處理方法：拆卸，清洗制動踏板閥或更換損壞的制動踏板閥

3.13 制動器件漏油

故障現(xiàn)象：制動器件在使用時存在漏油等現(xiàn)象；

故障原因：（1）制動器密封圈損壞；（2）制動器件螺栓沒擰緊；（3）制動器內(nèi)孔被刮傷。

處理方法：（1）更換制動器內(nèi)已損壞的密封圈；（2）擰緊制動器件已松動的螺栓；（3）更換已刮傷的制動器。

3.14 發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時，柱塞泵泄荷周期太短或制動壓力低，報警燈亮

故障現(xiàn)象：發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時，柱塞泵泄荷周期太短或制動壓力低，報警燈亮等現(xiàn)象。

故障原因：（1）供油系統(tǒng)泄漏；（2）蓄能器預(yù)充氣壓力太高或太低；（3）制動踏板閥管接錯；（4）制動踏板內(nèi)部泄漏；（5）柱塞泵有磨損。

處理方法：（1）檢查供油系統(tǒng)是否有泄漏，并做好更換；（2）檢查蓄能器預(yù)充氣壓力是否正常，調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)值；（3）更正接錯的制動踏板閥油管；（4）更換整個制動踏板閥；（5）修理柱塞泵磨損的部位或更換整個柱塞泵。

4 結(jié)語

電動輪汽車液壓制動系統(tǒng)對行車安全非常重要，行車中如出現(xiàn)制動失靈等故障，后果將不堪設(shè)想［6］。針對電動輪汽車液壓制動系統(tǒng)常見故障分析與維修技術(shù)研究，可保障液壓制動系統(tǒng)在使用過程中安全有效，避免安全事故發(fā)生，提高設(shè)備可開動率，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。