杨秉荣

（国家能源准能集团哈尔乌素露天煤矿 设备维修中心，内蒙古 鄂尔多斯 010300）

重型卡车主要用于运输碎石与煤炭，车辆的载量增高使得卡车停车惯性增强，车辆发生危险的概率随着增加，停车距离变化易造成人身伤害和车辆交通事故。针对此现象找出了导致故障的原因为电枢制动间接或直接失效所致。电枢制动近年故障频发，多次发生危险事件造成伤害事故，电枢制动故障已是影响设备安全运行主要诱因，为此，结合原因制定相关解决方法，对电枢制动故障进行整改，让设备安全运行减轻人员伤害和设备。

1 电枢制动工作原理

电枢制动主要实现方式是卡钳对电枢速度制动盘施加压力使车辆减速[1]。电枢速度制动盘包括1 个单体或2 个平行安装的制动盘，每个都带有1 个卡钳总成。制动钳连接到电动轮框架的非旋转部分。车辆负载形成压力由转向泵将压力提供给制动系统，压力通过控制阀或脚踏阀输出进入到制动钳壳，再输送到每个活塞总成。压力推动活塞运动，压紧制动盘，提供了电枢轴上的制动力，实现电枢制动。活塞和摩擦片、摩擦片和制动的恒定，通过活塞的自动调节特性可以保持。当擦片磨损时，在调节器限位或复位销的作用下，使活塞实施最大的力。制动释放后活塞由1 个复位弹簧推回，以提供行车时的间隙。卡钳总成有一个自我调节的功能以维持刹车片和制动盘之间的固定的间隙。最先实施的几个制动应用之后，会通过在活塞和壳体总成上的调节机装置调整这个间隙[2]。当有压力时，活塞向制动盘移动，并消除垫圈和接口间的间隙，同时挤压弹簧。增加的压力使得调节器衬套在控制点范围和调节器导杆上滑动，依据这个方式确定调节范围。当释放压力时，弹簧迫使活塞从衬套的调节位置回收，也使刹车片总成回移。增加压力将引起刹车片磨损或制动偏离，将使衬套滑到个新调节位置。

2 电枢制动故障分析

近些年，电枢制动故障呈现增加趋势，对卡车安全运行造成严重影响。分析故障发展趋势，在相对时间节点上总结故障数量随着时间推移故障数量逐步增加，带来诸多隐患，易对作业人员造成伤害[3-4]，2012—2020 年电枢制动故障发生数量统计如图1。

图1 2012—2020 年电枢制动故障发生数量统计

依据图1 可以发现故障数量持续增加，不及时有效处理会造成很大损失与人员伤害。针对故障呈现的特征与原因寻找解决方法并制定检修方案，故障类型主要有2 种：制动不实施、制动不释放。制动不实施的故障现象有制动系统无压力，故障原因为液压系统的不当操作；活塞不移动，故障原因为没有压力加到制动卡钳上，活塞卡在缸套内孔上；制动卡钳泄漏，故障原因为排气螺栓松动，油管接头松动及损坏，O 型圈或支撑环磨损或损坏，调节销松动；摩擦片损坏，故障原因为摩擦片磨损不均衡，摩擦片有划痕或破损，摩擦片上有油污或润滑脂。制动不释放的故障现象有矿车不移动故障原因为驻车制动的施加，液压系统操作不当；制动器抱死在制动盘上、运行的温度太高，故障原因为当制动释放后，压力超过工作压力，驾驶员操作不当，活塞卡在缸套内孔上，端板磨损或损坏，摩擦片调整不正确。

故障现象的判别主要是通过各种因素体现出来，每个因素会根据自身特点呈现出各自的状态。每个因素因能量失衡自身出现故障，某个自身的故障或多个因素的自身故障结合在一起，最终导致制动系统故障，如果因素的自身故障的变量增大，制动系统故障出现扩大化，控制好每个因素让其减少故障或不出现故障，制动系统故障也会减少或无故障，制动系统会更加高效运行[5]。

3 电枢制动故障解决方法

3.1 制动器排气

制动系统的排气是一个去除制动液中杂质的空气和其它污物的过程。在装有全液压式制动系统的车上，排气是通过踩下制动踏板或使用手制动，并保持来完成的。在装有气顶液式制动驱动系统的车上，一般情况下，通过操纵控制器或踏板反复循环使用来排气的。针对每个因素在系统中配置所需，该操作规程开始运行之前，从制动系统液压油中清除夹杂空气和其它污物是非常重要的。在制动系统中，要使用符合规定的液压油，使用中发现油品不良要及时更换，如果卡钳总成没有卡在制动盘总成上，刹车片与其它部件没有完全安装合适，不得给制动动系统施加压力。排气过程中要特别注意防护，油液有刺激性还存在高温，要避免与眼睛的接触或与皮肤的长时间接触。

3.2 刹车片更换

矿车停放在安全位置。必须通过除磨擦制动系统以外的其它方法来定位。按照维护的操作规程要释放制动系统中的所有压力[6]。压力释放完毕以后，拆除制动系统主供油铁管，供油接口使用油堵封住，接着拆除次供油U 型铁管。使用气动扳手从制动钳或制动头的任意一端拆卸螺栓，3 个定位螺栓拆除2个，3 圈和圆柱形隔块、方形隔块一并拆除，留下1 个螺栓保证松动即可，从总成上取下刹车片。打开排气螺释放液压。使用1 个专门的活塞回缩工具，将它放在制动盘和活塞中间，迫使活塞到完全回位，关闭排气螺松，把新的刹车片总成插入到制动钳总成内，插入到制动钳头。确保圆柱挡块位于支架总成上，在总成的远端，在2 个拆除的螺栓上安装垫圈。在刹车片总成上安装圆柱形隔块、方形隔块。使螺栓穿过圆柱形隔块、方形隔块和卡钳总成。在拧紧螺栓之前要确保，刹车片总成在隔块上是互锁的。在同一个制动钳总成上不能混合使用新的和使用过的或不同材料的刹车片总成。在刹车片更换和排气操作过程中，要从刹车片和制动总成中导流液压油。用1 根软管导入1 个容器中，可预防油液对部件的污染。

3.3 制动活塞更换与修复

3.3.1 制动活塞更换

制动器上的活塞出现渗漏，要及时更换，先使用套筒与电动工具拆除活塞固定螺栓，去除已渗漏损坏的活塞，将新活塞放置在原先位置，安装活塞固定螺栓，使用套筒与电动工具紧固。

3.3.2 制动活塞总成检测与修复

因设备长时间运行活塞经常损坏，为节约成本对活塞进行修复再利用，首先对活塞进行检查，位于外弹簧导向座和弹簧定位间的复位弹簧的弹力，通过在活塞上的单簧个档圈和螺纹定位圈施加1 个复位力。在制动实施的情况下（弹簧加压到最小度），弹簧复位力应在800～1150 N，夹紧力是用来使成对的夹子总成在复位销上滑动，这个力应是2 倍于复位弹簧力的最小值。测量活塞固定间隙，固定间隙指的是当制动压力释放时，活塞应该回缩的量，活塞被活塞复位弹簧压回，一般是通过螺纹定位的调节获得。活塞弹簧的检测，放置活塞组件在弹簧测试台上，安装1 个特殊的衬套在暴露的调节器或复位销上。在弹簧测试器柄和测试台间放1 个指示仪表，降低弹簧测试器，并将弹簧加压到最小高度，指示仪表指针将停止移动，保持弹簧力，使指示仪表指针归零。慢慢地升起压弹簧的柄，直到指示再次指向零，慢慢地降低压弹簧柄，直到指示再次指向零，弹簧测试器的刻度显示弹簧复位力。慢慢地升起和降低柄几次以核实弹簧复位力。弹簧复位力，如果不在这个范围，则需要拆除锁圈，降低弹簧测试器柄，直至弹簧被加压到最小高度，调节螺纹定位圈，直至底部。后退1整圈，加上额外的量到达下个锁定位置，举升弹簧压力柄，再安装锁紧圈。如果发现1 个弹簧有问题，在同一个制动总成上的复位弹簧也应更换，在行车过程中，通常引起制动系统过热[7]。所以要检测活塞密封件和支撑环是否变硬，刹车片的钢背板发蓝。

3.3.3 制动活塞夹紧力测试

为测量夹紧力，制作了专用工具对夹紧力进行测量，放置校准弹簧架到测试台上的压力柄下，放置活塞组件在弹簧架的顶部，在调节器或复位销的延长器中插入活塞总成，用螺母稳稳固定，放置销复位工具和活塞组件在杆式压台上，缓慢地用加力柄压弹簧架的顶部，如果夹力在规定范围内滑动再观测，如果低于最小值或高于最大值，调节器或复位弹簧应更换。分解活塞组件，分别进行复位弹簧和复位销和夹子总成的检测，从调节器或复位销上拆卸O 型圈和复位销垫圈。拆卸卡环，放置活塞总成在杆式压台上。放置特殊衬套或等效物在复位销上，降低压柄压向复位弹簧，压到最低高度并保持，收回螺纹定位圈，释放压力，环仍能够用手拧开，如果螺纹在槽孔上起了毛刺，必须使用一个扳手。慢慢地升起压柄直至活塞复位弹簧上的所有压力释放。对分解的零件进行检测，检测复位弹簧，在测试台上，在最大运行偏差情况下，测试弹簧力，可用外弹簧导套进行测试。在测试器压柄和平台间放置外弹簧引导。忽视任何读数情况下，平稳地降低压柄，压到弹簧导套上。保持架在这个位置，并设置指针到零。提升压柄，放置复位弹簧在弹簧导套上并缓慢地降低压柄直至仪表再次到零，读出测试表上的弹簧力。不要使用弹簧检测器进行调节器夹力测试，夹力的突然释放，会破坏精度，可能损坏测试器。

4 结语

依据卡车电枢制动工作原理，可知整个系统运行方式，从中寻找出故障因素。对故障因素进行分析，依据故障因素长时间的动态变化，分析出故障因素的表现形式与状态。根据故障因素辨识结果制定解决方法，从3 个方面对设备故障进行了处理，为设备运行消除了安全隐患。卡车电枢制动故障的有效控制使得卡车出动率与效益持续增长达到更高水平，卡车运行更加安全高效。