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摘 要:针对油田专用车制动系统气压下降过快问题现象,通过理论分析,对照分析结果进行实物排查,最终找出
了原因排除故障。关键词:油田专用;专用底盘;Pro/E TOP-DOWN
1 前言
油田专用车是专用车细分领域的一种工程作业车辆,由于其特殊的作业用途导致该类车辆构造较为复杂,尤其是管线部分。文章所述的该车辆为8×8驱动形式,满载54吨;长期在山区地带作业。故制动系统的可靠性是该类专用车辆重要系能之一。
油田专用车辆的制动系统为压缩空气储能制动,压缩空气来自发动机所带的空气压缩机,最后经由干燥器等进入储气筒存储能量。所以如果在行车过程中储气筒中的压力下降过快,则不能保证驾驶员的制动要求。
2 故障现象
行车制动能力不足,制动踏板操作后气压表显示下降快, 3次至 4 次行车制动后气压就会降至安全气压0.6Mpa以下。
3 导致故障可能原因
3.1 储气筒容积设计不足。
3.2 气路原件故障;管路出现折死弯、漏气
4 储气筒容积校核
双回路行车制动分为前两桥及后两桥,原理图如下:
底盘除了制动系统用气之外,还有后处理系统、离合器、排气制动;以上用气没有从行车制动的储气筒取气。所以校核气压从
0.8MPa降低 0.6MPa行车制动次数不考虑以上控制系统用气。
4.1 前两桥行车制动
前两桥气室为24'膜片制动气室,最大行程时的容积Vs=0.5L,∑Vs=2L。
管路容积按照 25m计算,管路规格 10*1.25,容积约为∑Vg= 1L。
储气筒容积为∑Vc =90L
4.2 后两桥行车制动
后两桥气室为 24'/24'弹簧膜片制动气室,膜片腔最大行程时的容积Vs=0.5L, ∑Vs=2L。
管路长度按照 28m计算,管路规格
10*1.25,容积约为∑Vg= 1.2L。储气筒容积为∑Vc =90L带入以上公式计算得:n=8以上计算没有考虑气路中辅助储气筒及驻车用储气筒。但是根据四回路保护阀的原理,当系统气压大于0.6Mpa时系统制动用储气筒是相通的。整车总的储气筒容积为 45L*6=270L,故实际制动次数远大于8次。
5 实物排查与改制
经过拆解后发现与干燥器相连的再生储气筒锈蚀严重,且其中的锈蚀被连同压缩空气吹进空气干燥器中,而小部分锈蚀的小片又被带进四回路保护阀。这种情况下导致空气干燥器及其容易失效,而恰恰用户反映经常在更换干燥筒。
空气干燥器中集成有气路系统的调压阀,该阀可以根据提前预定好的压力,当系统气压达到该预定压力时,调压阀会与空气干燥器一同工作,使来自空气压缩机的气压卸荷。而调压阀感知的气压正是其后安装的四回路保护阀的系统气压。如果四回路保护阀中进入锈蚀的铁屑,导致四回路保护不能正常工作,甚至卡死等,进而反馈给调压阀的压力也是不正确的。这样整个系统的压力会经常达不到预定的最高气压。
现场更换了锈蚀的再生储气筒,更换了空气干燥器、四回路保护阀后,故障现象解除。后期对产品设计人员建议,建议再生儲
气筒选用不锈钢或铝合金材质的。并要求用户定期对再生储气筒排水操作。
最后对整车的管路进行了排查,看是否漏气或部分气路部畅等,结果未发现气路不畅,针对有轻微漏气点的接头进行了拧紧。
6 结束语
文章通过详尽的理论分析计算排除了储气筒设计容积不足的假象,为后续进行系统故障排查指明方向。后续在故障排除上也抓住了再生储气筒这个故障源,然后根据制动系统气路原理顺藤摸瓜,对各个故障点一一排查并解决。
参考文献:
[1]刘惟信 .汽车制动系的结构分析与设计计算 .北京 .清华大学出版社,2004.
了原因排除故障。关键词:油田专用;专用底盘;Pro/E TOP-DOWN
1 前言
油田专用车是专用车细分领域的一种工程作业车辆,由于其特殊的作业用途导致该类车辆构造较为复杂,尤其是管线部分。文章所述的该车辆为8×8驱动形式,满载54吨;长期在山区地带作业。故制动系统的可靠性是该类专用车辆重要系能之一。
油田专用车辆的制动系统为压缩空气储能制动,压缩空气来自发动机所带的空气压缩机,最后经由干燥器等进入储气筒存储能量。所以如果在行车过程中储气筒中的压力下降过快,则不能保证驾驶员的制动要求。
2 故障现象
行车制动能力不足,制动踏板操作后气压表显示下降快, 3次至 4 次行车制动后气压就会降至安全气压0.6Mpa以下。
3 导致故障可能原因
3.1 储气筒容积设计不足。
3.2 气路原件故障;管路出现折死弯、漏气
4 储气筒容积校核
双回路行车制动分为前两桥及后两桥,原理图如下:
底盘除了制动系统用气之外,还有后处理系统、离合器、排气制动;以上用气没有从行车制动的储气筒取气。所以校核气压从
0.8MPa降低 0.6MPa行车制动次数不考虑以上控制系统用气。
4.1 前两桥行车制动
前两桥气室为24'膜片制动气室,最大行程时的容积Vs=0.5L,∑Vs=2L。
管路容积按照 25m计算,管路规格 10*1.25,容积约为∑Vg= 1L。
储气筒容积为∑Vc =90L
4.2 后两桥行车制动
后两桥气室为 24'/24'弹簧膜片制动气室,膜片腔最大行程时的容积Vs=0.5L, ∑Vs=2L。
管路长度按照 28m计算,管路规格
10*1.25,容积约为∑Vg= 1.2L。储气筒容积为∑Vc =90L带入以上公式计算得:n=8以上计算没有考虑气路中辅助储气筒及驻车用储气筒。但是根据四回路保护阀的原理,当系统气压大于0.6Mpa时系统制动用储气筒是相通的。整车总的储气筒容积为 45L*6=270L,故实际制动次数远大于8次。
5 实物排查与改制
经过拆解后发现与干燥器相连的再生储气筒锈蚀严重,且其中的锈蚀被连同压缩空气吹进空气干燥器中,而小部分锈蚀的小片又被带进四回路保护阀。这种情况下导致空气干燥器及其容易失效,而恰恰用户反映经常在更换干燥筒。
空气干燥器中集成有气路系统的调压阀,该阀可以根据提前预定好的压力,当系统气压达到该预定压力时,调压阀会与空气干燥器一同工作,使来自空气压缩机的气压卸荷。而调压阀感知的气压正是其后安装的四回路保护阀的系统气压。如果四回路保护阀中进入锈蚀的铁屑,导致四回路保护不能正常工作,甚至卡死等,进而反馈给调压阀的压力也是不正确的。这样整个系统的压力会经常达不到预定的最高气压。
现场更换了锈蚀的再生储气筒,更换了空气干燥器、四回路保护阀后,故障现象解除。后期对产品设计人员建议,建议再生儲
气筒选用不锈钢或铝合金材质的。并要求用户定期对再生储气筒排水操作。
最后对整车的管路进行了排查,看是否漏气或部分气路部畅等,结果未发现气路不畅,针对有轻微漏气点的接头进行了拧紧。
6 结束语
文章通过详尽的理论分析计算排除了储气筒设计容积不足的假象,为后续进行系统故障排查指明方向。后续在故障排除上也抓住了再生储气筒这个故障源,然后根据制动系统气路原理顺藤摸瓜,对各个故障点一一排查并解决。
参考文献:
[1]刘惟信 .汽车制动系的结构分析与设计计算 .北京 .清华大学出版社,2004.