





關鍵詞:鼓式制動;前橋; 維護與保養
中圖分類號:U472 DOI :10.20042/j.cnki.1009.4903.2023.02.001
0 前言
商用車前橋,又稱為轉向橋,作為商用車的重要部件之一,在承載商用車前部重量的同時,也控制著車輛的行駛方向。轉向節在轉向節臂、轉向直拉桿和轉向橫拉桿的作用下實現轉動并帶動整個前輪轉動,從而使商用車實現轉向。同時商用車行進的動力從發動機發出經過離合器、變速箱、傳動軸、驅動橋、車架、鋼板彈簧等部件傳遞給前橋。在商用車行駛過程中,前橋既要受到整車與地面垂直載荷作用,還要受到側向力和縱向力以及由這些力產生的力矩作用,其質量不但影響商用車的性能,也是駕駛員安全的保證。商用車前橋主要包含前軸、轉向節總成、主銷、輪轂總成、制動器總成等幾大部件。如圖1 所示。
1 HY9.5T 鼓式制動前橋概要
1.1 結構性能特點簡介
HY9.5T 鼓式制動前橋是在MAN9.5 前橋基礎上,結合市場實際,對轉向節、輪轂進行強化設計,開發的全新橋型。采用整體鍛造,整橋通過性好,轉向輕便、靈活;制動性能平穩可靠,散熱性好,可選裝ABS 防抱死系統。主要適用于重載版公路載貨車、牽引車、工程車、起重機等。
1.2 主要技術參數
HY9.5T 鼓式制動前橋主要技術參數如表1 所示。
1.3 主要組件結構
(1) 前軸帶轉向節分組。
HY9.5T 鼓式制動前橋的前軸帶轉向節分組見圖2,其主要由前軸梁、主銷、轉向節、推力軸承、襯套等零件組成。前軸梁是商用車中重要的承載零件,采用精密輥鍛—模鍛成形工藝,其質量對整車的安全性和操作穩定性影響極大。在前軸梁兩側設計呈拳形的加粗結構用于壓裝主銷,前軸梁中部加工有用于支撐和連接鋼板彈簧的鋼板彈簧支撐面,鋼板彈簧面相對兩側拳形結構向下沉了一定的距離來降低整車的重心,使商用車在高速和轉向行駛時更加平穩并具有更好的視野。前軸梁材料選用42CrMo(GB/ T3077.1999), 截面選用工字型,其屈服極限強度為[σs]=930MPa,許用扭轉應力為[τ]=150 MPa。轉向節組件在商用車中是保安件,它主要通過主銷與前軸梁連接,并通過2 個輪轂軸承支撐輪轂組件,實現商用車車輪轉向功能。
(2) 制動分組。
為降低成本,同時受使用環境限制,除牽引車外,商用車前橋制動裝置普遍以鼓式制動器為主,見圖3,其作用是為商用車安全行駛供保障,并防止制動時抱死失去轉向能力,制動時制動摩擦片與制動鼓摩擦產生較大的應力和較高的溫度,是多個物理場相互耦合的工作過程,容易出現制動鼓龜裂、磨損等失效故障。
(3) 輪轂分組。
輪轂組件見圖4,一般是通過2 個滾動軸承安裝在轉向節上,以帶動車輪轉動。同時輪轂組件上安裝制動鼓,其與摩擦片形成摩擦副,實現車輪的制動。
2 HY9.5T 鼓式制動前橋維修應具備的條件與手段
(1) 拆卸前,認真檢查故障部位,判斷可能的原因,以提高維修效率;準備好維修工具,清洗相關維修部件,找到維修件。
(2) 在進行維修或例行保養時,建議更換易損件、嚴重磨損件,如油封、鎖片、墊片等。
(3) 軸承、差速器零件、齒輪組等是不可修復的,一旦發現磨損或者損壞應報廢。
(4) 在維修中,嚴格按技術與工藝標準執行,需成對更換的零件嚴格按要求更換。
(5) 涂膠螺栓需重復使用時,必須重新涂膠。
(6) 有效手段與先進的技術、工藝方法,是維修質量的重要保證,因此重新裝調維修后的零部件,必須按技術要求,并保證擰緊力矩和間隙值。
3 HY9.5T 鼓式制動前橋的裝拆要求
(1) 在拆裝、更換該橋時,務必確保為原廠件;
(2) 裝配前所有零部件應清洗、擦拭干凈,零件各部位應無裂紋、毛刺、鋒邊,加工表面尤其是配合表面不得有磕碰、劃痕等缺陷;
(3) 擋圈、開口銷等鎖止件應仔細裝配、連接緊固件擰緊力矩應符合JB3677—1984 的有關規定;
(4) 所有聯接螺栓或螺母,在沒有特殊規定時,一律按分布情況盡可能交叉、均勻地擰緊,在沒有放松鎖片或彈簧墊圈時,螺紋上一律涂螺紋緊固膠予以防松,如樂泰242 ;
(5) 軸承裝配:內、外環可分離軸承,應為同一廠家產品。當采用外環固定時,必須涂上一層潤滑油,再壓入或用軟金屬錘打入,安裝到位;當采用內環固定時,一般將內環加熱到80℃后,套入或打入,安裝到位;
(6) 軸密封圈裝配:軸密封圈壓入后在唇口處涂適量潤滑油,軸密封圈須借助于專用工裝來壓入或打入,不允許直接敲打軸密封圈,壓入底座時,底部留0.5 mm 間隙,以免損傷;
(7) 各聯接表面,需密封時,若無特殊密封元件、O 型圈等裝置,必須涂以平面密封膠,如樂泰587;
(8) 制動器裝配:在同一根前軸上,兩側制動器的制動蹄片必須裝用同一種材料、同一廠家、同批次生產的摩擦片,嚴禁混裝,以免左、右制動力不均;
(9) 各外露的聯接表面,嚴禁噴刷油漆和潤滑脂,以免影響接合面的摩擦阻力,使螺栓受額外的剪切力;
(10) 轉向節與前軸的間隙通過確定調整墊片的厚度,保證軸向間隙不大于0.15 mm,并且轉動轉向節至極限位置,轉動應靈活,不得有阻滯,卡死和松曠現象;
(11) 制動間隙調整臂通過調整墊片保證軸向間隙為0.4 ~0.7 mm,用手撥動調節臂,制動凸輪軸應轉動自如,松手后應迅速回位;
(12) 制動蹄與制動鼓的間隙調整( 可在整車上進行) :調整制動間隙調節臂,旋轉蝸桿軸,使制動凸輪轉動,在防塵罩的觀察孔處測量,制動鼓處與制動蹄片之間的間隙為0.3 ~ 0.5mm,旋轉制動鼓無干涉摩擦現象;調整時盡可能保證制動缸的推桿與調節臂夾角大于90°, 必要時可錯動花鍵齒調,輪轂軸承預緊力矩為4 ~ 6 Nm,其具體裝配方法為:將前輪轂螺栓、輪轂軸承和油封等壓入前輪轂;若是輪轂裝在制動鼓外面的結構,則將輪轂與制動鼓分裝,并在螺紋處沖3 點鉚死;
(13) 輪轂空腔涂上適量的汽車通用鋰基潤滑脂;
(14) 加300 Nm 力矩旋緊螺母,使軸承安裝到位,用手旋轉輪轂已不能盤動;
(15) 將鎖緊螺母松回1/4 ~1/3 圈,敲擊輪轂,使軸承軸向間隙在0.08 ~ 0.12 mm; 對準開口銷孔,穿入開口銷鎖止螺母,檢查輪轂軸承預緊力矩是否為4 ~ 6 Nm;盤動輪轂,運轉靈活,無干涉、發卡現象;
(16) 前輪轉向角調整:調整轉向限位螺釘,使內輪最大轉角達45°,外輪最大轉角達35°,調整后用螺母鎖止;
(17) 裝轉向橫拉桿,用力矩210 ~250 Nm 擰緊開槽螺母,穿開口銷鎖止;
(18) 調整轉向橫拉桿長度,保證前束1~ 3 mm,以70 ~80 Nm 擰緊并鎖好螺母;
(19) 總成外表面按JB/Z 111—1986 的規定噴涂油漆;
(20) 整車裝配后,可以按整車要求復核轉向角,調轉向限位螺釘來滿足最低要求;
(21) 螺栓螺母分布圖及擰緊力矩要求見圖5 及表2。
4 HY9.5T 鼓式制動前橋維護保養
為了讓車輛正常運行,進行例行和日常保養必不可少,比如檢查制動鼓、輪轂、輪邊有無異常發熱、異響、異味、制動滯后、調整臂不回位等現象,如果有異常,需判斷分析原因,及時處理。
4.1 首次保養
車輛行駛3 000 km ~ 5 000 km,必須強制進行首次保養。首次保養注意事項:
(1) 拆檢制動蹄摩擦片是否異常磨損、脫層;
(2) 拆檢制動鼓、輪轂,檢查是否有異常現象;
(3) 檢查制動效能,否則重新調整制動間隙;
(4) 檢查緊固件緊固情況,發現異常,按螺栓擰緊力參數標準擰緊;
(5) 檢查制動管路是否漏氣。
4.2 例行保養
按一定周期或者行駛里程對前橋總成進行保養維護,是提高前橋工作可靠性、延長使用壽命、保證商用車工作安全的有效舉措,嚴格按規程與技術要求對前橋進行保養與維護,能夠減少整車故障率,提高出勤率,并減少車輛維修費用從而提高商用車投資回報率。例行保養注意事項有:
(1) 清除轉向拉桿、防塵罩等部位的泥土、灰塵;
(2) 定期或者一定里程條件下在潤滑嘴處利用加壓泵加注2# 鋰基潤滑脂;
(3) 觀察重要螺母是否松動,防松措施是否可靠;
(4) 按規程前橋制動間隙,調整前輪轂軸承預緊力等;
4.3 日常保養
每日在出車前對前橋進行關鍵項目檢查,是保證出行安全和前橋有效工作的必要手段。日常保養注意事項:
(1) 各油塞及連接處是否有滲漏油情況;
(2) 檢查氣管路、閥是否漏氣;
(3) 檢查氣室推桿行程。
5 HY9.5T 鼓式制動前橋裝調與維修
5.1 前軸帶轉向節分組拆裝與調整
HY9.5T 鼓式制動前橋主銷與前軸梁是過盈配合,主銷需要壓床壓出見圖6。主銷壓出前:
(1) 取下轉向節端蓋上、下黃油嘴1 ;
(2) 使用卡鉗,取下上、下彈性擋圈2 ;
(3) 取出上、下主銷端蓋3 ;
(4) 取出上、下O 型密封圈4 ;
(5) 將上、下襯套內的油脂清理干凈。
主銷壓出:
(6) 以轉向節下端面為定位面;
(7) 將直徑小于53 mm,長250 mm的鐵棒放在上襯套孔中;
(8) 將壓床壓頭放在鐵棒端面,緩慢加載,直至主銷壓出為止。
零件檢查:
(9) 轉向節襯套( 上、下) 檢查:若上、下襯套磨損超過0.80mm( 直徑方向),襯套需要更換;
(10) 推力軸承:主銷壓出時,推力軸承承受全部壓力,無論推力軸承外觀是否完好,均要求更換。
5.2 前軸梁帶轉向節分組裝配
(1) 將推力軸承按如圖所示放在前軸梁端面;
(2) 將轉向節放在推力軸承上;
(3) 取適當的主銷調整墊片,使前軸間隙≤ 0.15 mm ,同時在轉向節、推力軸承、前軸梁、主銷墊圈間插入導向銷( 直徑比主銷外徑小0.20 mm) 。轉向節組件間隙調整見圖7,轉向節與前軸的間隙,要求≤ 0.15 mm ;通過確定調整墊片的厚度,保證軸向間隙不大于0. 15 mm,并且轉動轉向節至極限位置,轉動應靈活,不得有阻滯,卡死和松曠現象。
主銷壓裝見圖8 :
(4) 將主銷按如圖所示( 主銷小頭向下) 緩慢壓入轉向節、推力軸承、前軸梁中;
(5) 依次裝入主銷端蓋O 型密封圈、主銷端蓋、彈性擋圈、黃油嘴( 見主銷壓出前5.1)。
5.3 制動調整臂間隙調整方法
(1) 制動間隙調整( 前橋配置手動調整臂)。
先消除前橋制動摩擦片與制動鼓相互摩擦面的間隙,用梅花扳手不能旋轉蝸桿軸為止或者用塞尺檢查摩擦片與制動鼓之間的間隙為0,然后反向旋轉手動調整臂上的蝸桿軸1/3 ~1/2轉,通過塞尺檢測摩擦片中部位置與制動鼓內表面間隙值為為0.4 mm 左右,此時制動鼓應能轉動靈活,轉動時無異響,也不會有明顯摩擦或者碰撞聲音。
(2) 制動間隙調整( 前橋配置自動調整臂)。
①自動調整臂裝調時,調整臂上沖壓的箭頭指向應跟制動氣室上的推桿推出的方向一致,并保證控制臂推到極限位置;
②蝸桿頭旋轉時需要進行手工操作,不可用電動或風動工具,用定值扭力扳手檢測蝸桿頭的反向調整力矩( 使間隙變大的方向),應該有“咔咔”響聲,測量的力矩大于18 Nm,否則更換調整臂。
配置自動調整臂的前橋一般不需要人工調整制動間隙,但出現制動摩擦片與制動鼓內表面拖磨時,先消除前橋制動摩擦片與制動鼓相互摩擦面的間隙,然后反向旋轉調整臂蝸桿軸,聽到“咔咔”聲音后,反向旋轉1/2~ 3/4 圈,此時制動鼓應能轉動靈活,轉動時無異響,也不會有明顯摩擦或者碰撞聲音。最后在大于600 kPa 的制動氣壓條件下原地制動20 次,檢測制動間隙值為0.6 ~ 0.9 mm。
6 HY9.5T 鼓式制動前橋清潔檢查
在拆卸故障件后,除了肉眼能直接觀察到的損壞件外,前橋上還有不易發現的故障原因,因此通過清洗,仔細檢查,可以進一步發現零件的損傷、裂紋、磨損,初步分析零件早期磨損或失效原因,同時幫助決定相關零部件是否進一步使用、維修或者更換。
6.1 清潔
對拆卸下來需要繼續使用的前橋零部件( 摩擦片、制動鼓除外) 應進行有效的清洗、清潔。常用的清洗方法有清洗劑清洗、蒸汽清洗、三氯乙烯蒸汽和磁力清洗、汽油清洗、中性溶液清洗劑清洗等。在清洗的同時,觀察零件的損傷情況及失效模式,并分析可能產生的原因,更換或者維修時進行規避改進。
(1) 金屬件的清洗。
①汽油清洗,不同于其他清洗劑,汽油不能溶解零件上的油泥,所以使用汽油清洗時需要輔助鋼絲刷等工具進行刷洗直到干凈為止,但精加工表面如輪轂軸承孔等不能進行刷洗,以防損壞精加工面。
△注意:汽油可燃性極強,使用過程中一定要注意安全。
②堿性清洗劑,如果零件材質為合金,就不適合使用堿性清洗劑,堿性清洗劑在清洗鋼和鑄鐵零件效果比較好。
△注意:堿性清洗劑有較強的腐蝕性,在使用前應做好預防措施,在工位前準備好硼酸溶液等中和介紹,用于一旦皮膚沾到堿性清洗劑時進行眼睛清洗。
(2) 橡膠件的清洗。
橡膠件清洗一般采用酒精清洗或者干凈毛巾擦拭,在操作時不要劃傷刃口,防止漏油。對于金屬件( 制動鼓、制動蹄除外)上的已加工表面,尤其是精加工表面在清洗清潔過后,要進行防腐蝕處理,可以用潤滑脂涂抹。
6.2 檢查
維護與保養過程中拆卸下的零件部件,對于有比較重要的技術參數要求的,需使用專業工具進行檢測,從而判定是否繼續使用還是更換,對于有配對要求的零件應該成對更換,或者配對維修。
通過肉眼或紅色顏料滲透等指定的方法,仔細檢查所有零件的外觀,如果零件的外表面有異常現象的,應嚴格按要求修理、更換相關零部件。特別提示:所有橡膠件,如O 形圈、油封、墊片等一經拆下,必須廢去,更換新的;所有涂膠螺栓,在需重復使用時,必須重新涂膠。
7 結論
前橋是商用車的重要總成,也是保安件,其能夠安全可靠高效的運行不僅關系到整車的故障率、出勤率、投資回報率、更關系到車主的安全,對前橋進行科學有效的維護與保養是重要保障條件。
(責任編輯:劉海帆)