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制动鼓爆裂故障技术分析
李艳梅,周海,吴友江',徐晓东2
(1.中国三江航天集团红阳机械厂,湖北孝感432100;:2.二炮駐8602厂军代室,湖北孝感432100)
摘要:对驻车制动器制动鼓爆裂的机理进行了分析,并根据分析结果提出了改进措施。
关键词:驻车制动器;制动鼓;爆裂;故障
Technical Analysis of the Brake Drum Burst Failure
II Yanmei, ZHOU Hai, WU Youjiang, XU Xiaodong
(1. China Sanjiang Aerospace Group Hongyang Machine Plant, Xiaogan Hubei 432100, China
2. Second Artillery Military Representative Office in 8602 Factory, Xiaogan Hubei 432100, China)
Abstract: On the parking brake, drum burst mechanism was analyzed, and according to the results proposed improvement measures
Keywords: Parking brake; Brake drum; Burst; Fault
1概述
溢出的润滑脂
某底盘驻车制动器在行车途中出现制动鼓爆裂故障。现场
对故障车辆进行检查,车辆的里程表显示1326km,小时计56
h。驻车制动器制动鼓仅剩辐板中部与传动轴相连的一部分
(图1),制动蹄片磨损严重,两侧部分已脱落,现场能够找到
的制动鼓残片约二十片左右;车架左内侧驻车制动器气室气源
软管距车架约20mm部位有破损;驻车制动器后部有润滑脂熔
化后流出。
龟裂后的摩擦片
爆裂后动鼓的剩余部分
图2龟裂的磨擦片
2故障定位
2.1驻车制动器总成的结构、工作原理
底盘配套的驻车制动器总成主要由气室(件6)、摇臂
(件3)、凸轮轴(件8)、偏心轴(件9)、手制动蹄总成(件
和制动鼓(件7)等零部件组成,其结构如图3所示。
碳化龟裂后的摩掾片
图1制动鼓爆裂后的驻车制动器总成
15
在此之前,也曾出现类似故障。其故障形式分别为:
(1)驻车制动器制动鼓爆裂后只剩下一圆盘连接于传动轴
上,断口沿驻车制动器制动鼓拐角处断裂;其中制动蹄上蹄片
右側有明显的磨损痕迹,下蹄片暦损严重,已严重龟裂(图
2);制动鼓磨损,制动底板上有大量的润滑脂,其余零件均
完好
(2)制动鼓温度过高,总成拆解后发现回位弹簧已断裂;
上、下蹄片均龟裂,下蹄龟裂严重。
1一手制动蹄总成2一回位弹簧3一据臂4一支架5一螺6…气室
(3)槽形螺母松动。
7一制动鼓8一凸轮轴9ー偏
10一支承凸缘11一底座12一油封
3一输入凸缘14一驻车制动器中间轴15一端盖16一轴承
为避免事故的再次发生,必须对此故障进行技术分析。
图3驻车制动器总成的结构简图
研究与开发
076
驻车制动器总成的工作原理为:驻车制动器采用放气弹塞在压缩空气压力的作用下向左移动,手制动蹄总成在回位弹
制动,即当气室(件6)上的气室进气口放气时,气室内的弹簧的作用下,使领蹄和从蹄松开,从而解除制动。
簧推动气缸中的活塞向右移动,通过螺杄(件5)拉动摇臂
(件3)使凸轮轴(件8)转动,凸轮顺时针转过一个角度,推2.2驻车制动器总成的安装
动手制动蹄总成(件1)向外扩张,使之与制动鼓接触产生制
该駐车制动器总成位于底盘三桥与四桥之间,行车时驻车
动力矩,使驻车制动器中间轴(件14)无法转动达到制动的制动器处于非工作状态,由三桥连接的传动轴通过驻车制动器
目的。解除制动的过程是:当气室通过驾驶室中的手制动操纵中间轴和其连接的输出法兰带动四桥传动轴转动,驻车制动器
阀与制动贮气筒接通时,若气压在大于0.45MPa时,气室活制动鼓随中间轴一起转动。连接状况如图4所示。
三桥中心线
307Ba驻车制动器总成四桥中心线四桥主减速器
感
3.286°
7.163
纲4驻午制动器总.成安装图
2.3故障树
2.4故障树分析
根据故障现象的分析,制动鼓的爆裂及制动蹄片黁损龟裂
针对故障树中的各种因素,归零组分别开展了设计、工
的现象,表明底盘在行驶过程中制动鼓与制动蹄片有接触,制艺、生产等方面的复查、分析、计算、测试和相关试验。
动鼓与制动蹄片的接触,说明制动鼓或制动蹄片的位置出现了
异常变化,通过对可能造成以上故障因素的分析,列故障树如2.4.1对管路的检查
图5所示。
车辆在行驶过程中,如果管路断裂或漏气,驻车制动器气
室中压力迅速降低,驻车制动气室活塞就会在弹簧的作用下移
制动鼓爆或蹄片碳化龟裂
动,通过螺杆拉动摇臂使凸轮轴转动,从而推动制动蹄片向外
扩张,使之与制动鼓接角触
鼓与蹄片接触
故障发生后,对故障底盘在系统压力为0.80MPa和0.62
MPa两种状态下分别进行了15min和20min保压试验,系统
没有压降,说明系统密封性正常。出现故障时因连接故障车驻
蹄片位变化
数的位变化
动过大
车制动器气室的软管已破裂,从故障件上截取一段完好部分进
行软管爆破压力试验。胶管在14MPa气压下破裂,试验结果
满足GB7128-86标准要求。同时对已破裂的软管的断口进行了
检查:爆破压力试验的软管沿软管长度方向呈45度角被裂,
路
件
驶
断
發断裂
松
轴承安
趙
速
断口夹布有拉毛现象,而故障车软管断口处外层有击打痕迹,
效
动
装差度
内、外层已局部脱开,断口沿软管直径方向,并且在对故障车
气
检查中发现软管断口附近的转向油管三通管接头已被破裂的制
动鼓碎片击打变形。通过以上对比分析,软管断口系制动鼓爆
初始未预紧
结
制造原因
构
裂碎片击打所致。因此,可以排除系统管路漏气的因素。
不
合安
理方
装
调
2.4.2对制动系统元器件的检查
式不合理
车辆在行驶过程中,如果发生元件突然失效,造成驻车制
理
动器气室中压力迅速降低,同样可造成鼓与蹄片突然抱住。
故障发生后,对故障底盘的元件进行检查,重点对系统进
5故障树
行检查,并对手制动阀功能、继动阀功能、四管路保护阀功能
2011.04…
研究与开发