修机 | 静液压传动动作迟缓的原因及改进措施

1.故障现象

我公司最新研制了1种高驱动电子控制静液压传动履带式推土机，在对样机电子控制系统、液压系统调试后进行推土试验过程中，发现该推土机制动动作迟缓、时有时无，明显感觉制动力不足。

2.制动器结构及工作原理

(1)结构

该型推土机有2个行走马达，通过两侧的终传动减速器，驱动两侧履带行走，制动器安装在行走马达与终传动减速器之间。该制动器为常闭式制动器，其主要由花键套2、活塞4、壳体5、蝶形弹簧6、压板7、齿圈8、静摩擦片9、动摩擦片10和挡圈11等组成，如图1所示。

行走马达安装在制动器的壳体5上，壳体5、齿圈8、终传动箱体12固定在推土机机架上。齿圈8的内齿与静摩擦片9外齿啮合，动摩擦片10内齿与花键套2啮合。蝶形弹簧6处于自由状态时，其张力产生向右的推力，通过压板7将静摩擦片9与动摩擦片10压紧，以实现制动功能。

(2)工作原理

当推土机行驶时，压力油从转向制动阀输出，通过A口进入制动器，推动活塞4向左移动。活塞4通过挡圈11带动压板7向左移动，将蝶形弹簧6压缩，解除静摩擦片9和动摩擦片10的轴向压力，制动器解除制动。与此同时，行走系统的压力油驱动行走马达转动，行走马达的驱动轴3与花键套2左端的花键啮合，花键套2右端的花键与终传动器的传动轴1啮合。行走马达驱动轴3带动花键套2、终传动器传动轴1转动，从而驱动推土机终传动装置转动，再经终传动装置减速、增扭后驱动推土机行驶。

当推土机停止行驶(或该侧转向制动)时，转向制动阀输出至A口的压力油卸油，活塞失去向左的推力，蝶形弹簧6处于自由状态。蝶形弹簧6的张力通过压板7将静摩擦片9与动摩擦片10压紧，使其紧密贴合。由于齿圈8通过终传动箱体12固定在推土机机架上不转动，静摩擦片9也不转动，当静摩擦片9与动摩擦片10相互压紧后，动摩擦片10也无法转动，由动摩擦片10对花键套2产生制动作用，使该侧制动器实施制动。

3.故障排查

(1)排查转向液压系统

检查该机左、右侧行走及制动时的油压值正常。用互换法更换制动动作正常的同型号转向制动阀，该推土机故障现象依旧存在。由此排除制动液压系统存在故障的可能性，很可能是制动器存在故障。

(2)排查制动器

拆下终传动总成，将与其连接的制动器拆卸，解体制动器，发现制动器动、静摩擦片磨损严重。动、静摩擦片严重磨损会造成制动器制动力足够，导致制动失灵，由此断定制动器动、静摩擦片的过度磨损是导致该推土机制动异常的主要原因。

4.故障原因分析

推土机行驶时，动摩擦片10随花键套2一起转动;静摩擦片9固定在齿圈8上静止不动。此时动、静摩擦片(10、9)虽无轴向压力，但其仍处于贴合状态。当动摩擦片10转动时，会与静摩擦片9产生摩擦和磨损，并会产生大量热能。该热能使动、静摩擦片温度升高，造成其加速磨损。

5.改进措施

为了降低动、静摩擦片的非正常磨损，我们对制动器结构进行了改进，具体改进如下:取消齿圈，增加销轴和波形弹簧，并改进制动器壳体、终传动箱体、静摩擦片结构。改进后的制动器结构如图2所示。

改进后制动器的工作原理与原结构基本相同。取消齿圈及静摩擦片10的轮齿，在静摩擦片10周围布置豁口，销轴8嵌入静摩擦片10周围布置的豁口中，销轴8两端固定在壳体5和终传动箱体13的销孔中，以此结构代替原结构的齿圈。

新增加的波形弹簧9套在销轴8上，且放置在每个静摩擦片10之间。该波形弹簧采用对顶式结构并使波峰对齐，波形弹簧的层数为3层，波数为2.5个，无载荷时可自动恢复自由高度。波形弹簧结构如图3所示。

当推土机制动(或该侧转向制动)时，蝶形弹簧6的张力推动压板7向右挤压，轴向压力使静摩擦片10和动摩擦片11紧紧贴合，实现制动功能，此时波形弹簧9处于被压缩状态。

当推土机行驶时，制动液压系统压力油通过A口进入制动器中，压力油推动活塞4向左移动，活塞4带动挡圈12和压板7压缩蝶形弹簧6，静摩擦片10和动摩擦片11失去轴向压力，此时被压缩的波形弹簧9的张力促使静摩擦片10和动摩擦片11分离，从而减少静摩擦片和动摩擦片的摩擦。

6.改进效果

实施上述改进后，由于降低了动、静摩擦片非正常磨损，该推土机试验过程中再未发生制动器失灵故障，有效增加制动器的使用寿命。该项改进已在推土机定型产品中得到推广应用，其可靠性、稳定性在市场反馈中得到了验证。

选自《工程机械与维修》杂志2017年第2期

作者：韩立雪 孙基海

来源：匠客工程机械