矿用胶轮车全液压制动系统故障解析

矿用胶轮车全液压制动系统故障解析

路明赵健

路明赵健

山西天地煤机装备有限公司山西太原030000

摘要：胶轮车是矿产企业日常生产运行过程中的重要设备之一，其正常运行直接影响到矿产企业的安全生产和效率。制动系统作为胶轮车安全运行的核心系统，确保制动系统性能安全可靠的是胶轮车正常运行的必要条件，是确保驾驶人员生命安全的重要保障。因此文章重点就矿用胶轮车全液压制动系统故障展开分析。

关键词：矿用胶轮车；全液压制动系统；故障解析

随着现代化矿井的建设和高产高效工作面生产设备的采用，无轨胶轮车因其较高的运输效率得到广泛应用。为了满足煤矿井下特殊的使用条件，胶轮车大多采用全液压制动系统。由于全液压制动系统长期在井下恶劣的环境中工作，系统中的蓄能器、充液阀、制动器及液压管路等难免会发生一些故障，导致车辆失去稳定性，造成矿井人员伤亡。因此，研究矿用胶轮车全液压制动系统的故障诊断对煤矿高效、安全生产具有重要意义。

一、矿用胶轮车制动系统原理

矿用胶轮车是以运输辅料为主的井下辅助运输车辆，主要用于地面与煤矿井下正常生产必须的水泥、刮板链等辅料的运输任务，车辆在行驶过程中必须高频次、长时间地使用制动系统控制车辆的行驶速度，因此要求矿用车辆的制动系统具有良好的性能才能满足恶劣工况的正常运行。全液压制动系统采用湿式全盘摩擦片进行制动，摩擦片浸在液压油中，液压油通过制动系统管路与液压油箱完成液压油循环，且带走制动过程中摩擦片产生的大量热量，对摩擦片进行冷却，防止摩擦片由于高温引起的制动性能下降，提高了制动安全性，具有较强的复杂路面适应性，成为矿用车辆制动系统的首选。

二、矿用胶轮车全液压制动系统分常见故障解析

（一）制动系统无压力

车辆制动系统没有压力输出，整车失去行车制动功能故障，需立即利用车辆驻车制动将车辆停车后进行故障排查。具体故障原因及解决措施如下：

1.连接管路故障

①查看车辆底部是否有液压油泄露痕迹，若发现大面积油液泄露现象，说明管路连接处有泄漏。②对照液压系统管路图查看系统管路连接是否正确连接。根据泄露痕迹查找泄露管路重新紧固连接重新正确连接管路

2.液压泵故障

正常工作状态下用压力表测量液压泵出口压力值，压力表显示系统压力值，卸载状态时压力表显示2~3MPa，若发现任何工况下该处压力表示数不起压或者没有示数，说明液压泵故障。检查液压泵动力输入轴连接是否正常；若液压泵动力输入轴端连接正常，则可断定为液压泵故障，更换液压泵即可。

3.卸荷顺序阀故障

正常状态下，该处表测压力值为充液压力值，表侧压力显示范围为系统设定充液压力范围。调节调压阀，调节螺杆任无示数，则更换卸荷顺序阀。

4.蓄能器故障

正常状态下，该处表测压力值与卸荷阀处压力值保持一致，跟随系统卸荷阀处压力值进行变化。更换蓄能器

5.脚踏制动阀故障

表测脚踏阀前、后压力，正常状态下阀前压力值与蓄能器压力值保持一致，阀后压力值示数为制动器正常工作的设定值。更换脚踏阀。

6.制动器故障

正常状态下，检查制动器表面和短轴连接处应该没有液压油泄露，制动器透气帽处没有液压油从该处大量溢出。更换密封件或制动器。

（二）制动力矩小，响应慢，制动距离长

车辆制动系统制动力矩较小，制动响应滞后，实施制动指令后车辆在制动状态下滑行较长距离后才能停止的故障状态。

1.制动器故障

正常状态下，制动器表面和短轴连接处应该没有液压油泄漏，透气帽处没有液压油从该处大量溢出测量摩擦片是否磨损严重。更换密封或制动器。

2.脚踏制动阀故障

正常行车制动状态下，表测脚踏阀进、出口压力值，脚踏阀进口压力数值和蓄能器数值一致，脚踏阀全开时阀后压力数值应为制动器正常工作压力值，若脚踏阀进口压力值正常，出口压力值偏小，判定脚踏阀故障；更换脚踏阀。

3.蓄能器故障

正常状态下，该处表测压力值与卸荷阀处压力值保持一致，跟随系统卸荷阀处压力值进行变化。更换蓄能器。

4.卸荷顺序阀故障

正常状态下，该处表侧压力显示范围为设定的充液压力范围。调节调压阀调节螺杆任无示数则更换卸荷顺序阀。

5.液压泵故障

工作状态下表测液压泵出口压力，压力表显示系统压力值，卸载状态时压力表显示2-3MPa，若该处压力表没有示数，说明液压泵故障。①检查液压泵动力输入轴端连接处是否正常；②更换液压泵。

（三）制动器漏油导致制动缓慢

车辆出现制动器表面高温，制动器透气帽处有大量液压油溢出，同时制动效果差，制动距离加大故障状态。

1.脚踏制动阀故障

非制动状态下，表测脚踏阀输出油管路压力，若表侧压力不为0，说明脚踏阀发生泄漏。更换脚踏阀。

2.连接管路故障

在制动器进口处连接安装压力表，踩下制动阀踏板，观察工作压力数值是否满足设定数值；松开制动踏板，观察压力表示数能否最终为0，观察变化时间。若压力表示数无法回零或时间远超正常时间，说明制动器连接管路存在问题。检查回油管路是否堵塞，更换回油管路。

3.制动器故障

检制动器表面和短轴连接处应该没有液压油泄漏，制动器透气帽处没有液压油从该处大量溢出测量制动摩擦片间隙是否正常。更换密封或制动器，调整间隙或更换摩擦片。

三、故障实例分析

（一）故障1分析

在车辆使用一段时间后，蓄能器前充液压力表显示一直处于10MPa，充液阀一直充液。造成这一故障的原因主要有：压力表损坏，导致指示数有误；蓄能器预充氮气压力不够或漏气；液压泵损坏，压力建立不起来；溢流阀调定压力低或损坏；充液阀别卡或损坏；管路泄漏等。在排除故障时，应从易到难逐个排查。首先更换压力表后现象没排除；用专用蓄能器充气工具检查蓄能器内预充氮气压力是否符合系统设计规定值，在检查后，压力正常，排除了蓄能器损坏的原因；对溢流阀进行压力调节，看压力表有无反应，调整后，看不出效果，将该溢流阀接到另外一台正常车辆上试验，一切正常，排除了溢流阀损坏的原因；充液阀进行清洗后，现象还存在，更换新的充液阀，现象没排除，说明问题不是出现在这里；在液压泵出口的测压点连接压力表进行测试，液压泵输出压力正常，排除了液压泵损坏的可能；对整个制动系统的液压管路及接头进行检查。检查后，没发现异常，再对液压系统原理进行分析，查可能引发该现象的可能。对驻车制动的管路进行检查，没发现异常。为了排除驻车制动这一路的故障，将这一路甩开进行试验，系统恢复了正常。将驻车制动阀在试验台上试验后，其内泄远远超出了标准值，导致系统建立不起压力。更换一台新的驻车制动阀后，故障得到了排除。

（二）故障2分析

车辆制动距离长，感觉制动力不够。造成这一故障的原因主要有：制动踏板自由行程过大；油箱无油或者油位过低；蓄能器预充氮气压力过低；制动阀输出压力过低；制动器调整不到位；液压管路破损或泄漏；管路接头泄漏或管路管径过小等。首先检查液压管路有无破损，接头有无泄漏，如果有则会造成系统压力建立不起，导致制动压力降低，在检查后，排除这方面的故障；油箱油位过低，会导致液压泵吸油不足，建立不起压力，检查油箱油位也在正常范围；制动踏板自由行程太大会造成制动器建立油压滞后，反应时间增大，影响制动距离，检查后也在合理范围；蓄能器预充氮气压力低会造成建立压力困难，但检查后也在设计范围；对制动阀出口进行测压后，压力也在正常范围；对制动管路管径更换大管径的管路后，故障现象依然存在；最后焦点集中在制动器上，对制动器的间隙进行调整后，故障现象排除。

总之，矿用胶轮车全液压制动系统在使用过程中出现的故障现象，在排除时应仔细分析系统原理图，找出可能造成故障现象的原因，本着从实际操作简单到复杂的顺序，依次进行检查排除，为解决以后出现相类似的问题积累经验。

参考文献：

[1]杨凯迪.基于SVM的无轨胶轮车全液压制动系统故障诊断研究[D].山东科技大学，2017

[2]刘志海，杨凯迪，张荣华，李祥千，李建忠.无轨胶轮车全液压制动系统故障诊断研究[J].工矿自动化，2016，42（10）