履带式推土机转向制动系统故障分析及维修.doc

履带式推土机转向制动系统故障分析及维修.doc 太原科技大学 摘要 推土机是土方工程机械的一种主要机械，其中履带式推土机作业工况恶劣(转向制动系统是连接驱动桥传动元件的关键部件，随着使用时间的延长，会出现各种各样的故障。本文针对这种现象详细说明了履带式推土机转向制动系统的结构、原理和工作过程,在此基础上对转向制动系统的故障进行分类, 并运用维修理论分析各类故障产生的原因，提出故障发生后的维修弥补方法，最后针对推土机在使用中出现的转向制动故障提出预防故障产生的应对策略。 关键词 履带式推土机;转向制动故障;故障分类;原因分析;应对策略 1 太原科技大学毕业论文 Abstract The bulldozer is a kind of earth-moving machinery， One of the main mechanical operation condition bad USES bulldozers. Steering braking system is to connect the drive axle of transmission components with key components, use the extension of time, there will be all kinds of fault. This paper aiming at the phenomenon detail the caterpillar bulldozers to brake system structure, principle and working process and on the basis of steering braking system fault classification, and use of maintenance theoretical analysis the causes of all kinds of faults, and puts forward the fault occurred after maintenance, finally, according to offset method in use appeared in bulldozers to brake failure causing trouble puts forward the preventive strategy. Keywords: caterpillar bulldozers; steering brake fault; fault classification; reason analysis; strategies 2 太原科技大学毕业论文 目录 摘要 ........................................................................ 1 一 概述 .................................................................. 4 4 1. 用途 .................................................................. 2. 结构与工作原理 ....................................................... 4 3. 推土机的发展趋势 ..................................................... 5 二 履带式推土机转向制动系统的构造 ............................... 8 1. 功用及组成 ............................................................ 8 2. 转向制动装置的结构................................................... 9 三 履带式推土机转向制动系统常见故障的分类及维修 .......... 14 1. 履带式推土机转向制动系统的故障分类 ............................... 14 2. 履带式推土机转向制动系统的常见故障的维修......................... 16 四 履带式推土机转向制动系统的维修及保养 ..................... 29 1. 清洗 .................................................................. 30 2. 转向制动装置的检查与调整 ..................................... 31 结论 ....................................................................... 33 参考文献 ................................................................. 34 致谢 ....................................................................... 36 附录 ....................................................................... 37 3 太原科技大学毕业论文 一 概述 1. 用途 推土机是一种在履带式拖拉机或轮胎式牵引车的前面安装上推土装置及操纵机构的自行式施工机械，主要用来开挖路堑、构筑路堤、回填基坑、铲除障碍、清除积雪、平整场地等，也可完成短距离松散物料的铲运和堆积作业。 推土机配备松土器，可翻松III、IV级以上硬土、软石或凿裂岩层，以便铲运机和推土机进行铲掘作业，还可协助平地机或铲运机完成施工作业，以便提高这些机械的作业效率。 推土机用途十分广泛，是铲土运输机械中最常用的机械之一，在土方施工中占有重要地位。但由于铲刀没有翼板，容量有限，在运土过程中会造成两侧的泄露，故运距不宜太长，一般为50~100m，否则会降低生产效率。 推土机作为一种自行式铲土运输机械，其作业方式主要有:在经济运距内铲土、运土，铲运松散物料，对壕沟、基槽、下水道等填土，平整施工现场及农田，松土或返修路面进行破碎等。推土机还有其它用途，如作自行式铲运机助推机，清除树桩、积雪，作拖挂压路辊、拖式铲运机的牵引机等，除荆机、履带装载机、吊管机、自行电站等机种大部分也是以推土机底盘作基础底盘。 推土机依靠拖拉机为前进动力，利用不同的工作装置完成物料切割和推土作业，因此工作装置是推土机的重要组成部分。山推在推土机产品系列化过程中其工作装置也多样化，主要品种有:铲刀(角铲、&型铲、环卫铲、电厂型铲、沙漠铲、湿地铲、岩石铲、万向铲等)、松土器、绞车、铲运机等。如图1所示: 图1 推土机 2. 结构与工作原理 4 太原科技大学毕业论文 推土机是土方工程机械的一种主要机械，按行走方式分为履带式和轮胎式两种.因为轮胎式推土机较少。本文主要讲述履带式推土机的结构与工作原理。 推土机开挖的基本作业是: A.铲土 B.运土 C.卸土。 功率大于120KW的履带式推土机中，绝大多数采用液力-机械传动。这类推土机来源于引进日本小松制作所的D155型、D85型、D65型三种基本型推土机制造技术。国产化后，定型为TY320型、TY220型、TY160型基本型推土机。为了满足用户各种使用工作况的需求，我国推土机生产厂家在以上三个基本型推土机的基础上，拓展了产品品种，形成了三种系列的推土机。TY220型推土机系列产品，包括TSY220型湿地推土机、TMY220型沙漠推土机、TYG220型高原推土机、TY220F型森林伐木型推土机、TSY220H型环卫推土机和DG45型吊管机等。TY320型和TY160型系列推土机也在拓展类似的系列产品。TY160系列中还有TSY160L型超湿地推土机和TBY160型推扒机等。 推土机产品种的开发拓展，既要满足不同工况条件的工作适应性，又必须与基本型保持最大限度的零部件通用性(或称互换性)，这就为广大用户使用维修带来极大的方便。为方便用户购买配件，生产厂都保留了日本小松公司的零部件编号，只有改型中自行的零部件，才冠以自己厂家的编号。 履带式推土机只要由发动机、传动系统、工作装置、电气部分、驾驶室和机罩等组成。其中，机械及液压传动系统又包括液力变矩器、联轴器总成、行星齿轮式动力换挡变速器、中央传动、转向离合器和转向制动器、终传动能够和行走系统等。 动力输出机构以齿轮传动和花键连接的方式带动工作装置液压系统中工作泵、变速变矩液压系统变速泵、转向制动液压系统转向泵;链轮代表二级直齿齿轮传动的终传动机构(包括左和右终传动总成);履带板包括履带总成、台车架和悬挂装置总成在内的行走系统。 3. 推土机的发展趋势 1)系列化、特大型化 系列化是推土机发展的重要趋势。国外著名大公司逐步实现其产品系列化进程，形成了从微型到特大型不同规格的产品。与此同时，产品更新换代的周期明显缩短。所谓特大型化，是指其装备的发动机额定功率超过746kW(1 000HP)。它们主要用于大型露天矿山或大型水电工程工地。产品特点是科技含量高，但研制与生产周期较长。 5 太原科技大学毕业论文 2)多用途、超小型化、微型化 为了全方位地满足不同用户的需求，国外履带式推土机在朝着系列化、特大型化方向发展的同时，已进入多用途、超小型化、微型化的发展阶段。推动这一发展的因素首先源于液压技术的发展——通过对液压系统的合理设计，使得工作装置能够完成多种作业功能;其次，快速可更换连接装置的诞生——安装在工作装置上的液压快速可更换连接器，能在作业现场完成各种附属作业装置的快速装卸及液压软管的自动连接，使得更换附属作业装置的工作在司机室通过操纵手柄即可快速完成一方面，工作机械通用性的提高，可使用户在不增加投资的前提下充分发挥设备本身的效能，能完成更多的工作;另一方面，为了尽可能地用机器作业替代人力劳动，提高生产效率，适应城市狭窄施工场所以及在货栈、码头、仓库、舱位、农舍、建筑物层内和地下工程作业环境的使用要求，小型及微型推土机有了用武之地，并得到了较快的发展。 3)微电子技术、信息技术的普及和应用 利用GPS(全球定位系统)、GIS和GSM技术，卡特彼勒将其雄伟命名为采矿铲土运输技术系统(METS)。METS包括多种多样的技术产品，如无线电数据通信、机器监测、诊断、工作与业务管理软件和机器控制等装置。METS由以下3部分组成: (1)计算机辅助铲土运输系统(CAES)。包括机载计算、cm级GPS微波定位和高速无线电通信3项技术。在运行中，机载系统通过无线电接收整个无线网络中的铲土运输数据、工程数据或现场规划数据。这些数据都显示在驾驶室内的一个屏幕上，司机在驾驶室内能直观地了解机器的作业位置，并准确地判断需要挖掘、回填或装载的土方量。 (2)关键信息管理系统(VIMS)。VIMS系统监测机器中极其关键的性能与作业参数，并且通过无线电将数据从该机器传送到业主办公室。业主可立即分析数据以便估量机器的当前状态，或加以收集和整理，以便显示机器的作业趋势。 (3)CAES office软件。这种软件与来自装有CAES的机器的数据相结合，产生一个集成的现时作业模型，使业主能在接近实时条件下对现场或远处监控各种作业。GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能，这些功能包括:利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置，并任意放大、缩小、还原、换图;可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上;还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。利用该功能可对重要车辆进行跟踪。完成施工工地信息的地貌高精度测量、多目标采集数据的事后回放、显示的功能。 6 太原科技大学毕业论文 目前，卡特彼勒公司、模块采矿系统公司和Trimble导航设备有限公司均可独立提供基于GPS的推土机定位系统，大大提高推土机的作业生产率。卡特彼勒的DOZSIM是一种极易使用的计算机程序，可计算推土机的作业生产率。该软件包与Windows兼容，采用3D模拟技术分析推土距离、坡度、工厂设计参数，并可输出总土方量(压实或松散)、每趟移走的土方量、每小时移走的土方量、每趟总耗时、每趟总成本、总系统生产率等大量信息。计算机精度高于CAD系统。且采用GPS技术的Dozer2000导航系统，在无需勘察标桩的情况下，允许司机精确地控制推土机的推土板和机器的位置，实现虚拟推土作业。 模块采矿系统公司的推土机定位系统有助于司机完成诸如坡度与推土任务。驾驶室内安装有图像控制台，向司机显示机器在作业区内的位置，并实时显示关键作业参数，如推土板角度或被移动的土方体积。Trimble的产品SiteVisiont3PS，可实现坡度的精确控制，驾驶室内可视化显示系统指导司机精确作业，精度可达cm级。 4)节能与环保 为提高产品的节能效果和满足日益苛刻的环保要求，国外推土机公司主要从降低发动机排放、提高液压系统效率和减振、降噪等方面人手。绿色环保型工程机械理念已经显露。人机工程学、无污染绿色施工等成为人们的共识。为了提高竞争能力，推土机厂家已经把节能和环保作为设计的一项重要指标来考虑。为了减小推土机的振动冲击，美国卡特彼勒(Caterpillar)公司首先将粘弹性技术应用于推土机悬挂系统中，使推土机底盘受到的冲击载荷减少了50,，改善了车辆行走的平稳性和司机的舒适性，增加了履带与地面的接触面积，提高了整车的牵引性。 5)计算机管理及故障诊断、远程监控系统及整机智能化 以微电子、Internet为重要标志的信息时代，不断研制出集液压、微电子及信息技术于一体的智能系统，并广泛应用于推土机的产品设计之中，进一步提高了产品的性能及高科技含量。 推土机上采用电子监测系统(EMS)和电子复合控制装置(即履带打滑控制系统)，逐步实现机电一体化。EMS可严密控制机器各主要功能的变化，了解故障发生的部位，防止司机误操作，保证作业安全。电子复合控制装置可把履带滑移量控制到最低限度，提高履带行走装置的寿命，降低油耗，提高生产率。 7 太原科技大学毕业论文 二 履带式推土机转向制动系统的构造 转向制动装置安装于驱动桥上。 履带式机械驱动桥如图2-1所示，主要由中央传动装置2和3、转向制动装置8(含转向离合器、转向制动器)、最终传动装置5和6及桥壳4等组成。 1-半轴;2、3-中央传动装置锥齿轮副;4-驱动桥壳; 5、6-最终传动齿轮副;7-驱动链轮;8-转向制动装置 图2 履带式驱动桥示意图 中央传动装置、转向制动装置、最终传动装置都装在一个整体的桥壳内。桥壳分隔成3个室。中室内安装中央传动装置，室的前壁有孔与变速器相通，形成共用油池，油面的高度由变速器的油尺检查。在连通孔中有一专用油管，保证机械在倾斜位置时，中央传动齿轮室内有一定的油量。 左右两室分别装有转向制动装置，在采用干式转向离合器时室内不应有油污。在采用湿式离合器时，室内应加注适量的机油。为防止窜油，在室的侧壁装有油封。3个室底部各装有一个放油螺栓。 最终传动装置分别装在后桥壳左右室的外侧，由侧盖与后桥壳组成侧传动齿轮室，室的后部有检油口和加油口，底部有放油螺栓。 在桥壳的底部装有左、右两根轴，作为整个驱动桥的支承轴。此轴的左右两端装在行驶装置的轮架上，此轴同时也作为最终传动装置最后一级从动齿轮和驱动轮的安装支撑。 变速器传来的动力经主传动器锥齿轮3、2传到转向离合器8，再经半轴1转到最终传动，由最终传动齿轮5、6最后传到驱动链轮7，驱动链轮卷绕履带，驱动机械行驶。 1. 功用及组成 8 太原科技大学毕业论文 转向制动装置的作用是根据履带式机械行驶和作业的需要，适时地切断或减小一侧驱动轮上的驱动转矩，使两边履带获得不同的驱动力和转速，以使机械以任意的转弯半径进行转向，并可与制动器进行配合进行360?的原地掉头。制动器可保证机械在坡道上可靠的停车。 转向制动装置装在中央传动装置和最终传动装置之间，他包括转向制动器、转向离合器及其操纵机构。目前在工程机械上的转向制动装置大体有两种形式，一种为行星齿轮式，一种为摩擦离合器式。行星齿轮式转向制动装置具有结构紧凑、体积小、使用寿命长的优点， 摩擦离合器式转向制动装置具有使机械行驶性能好，零件制造加工容易、成本低等特点。虽体积较大，易易损件较多，但能保证达到机械转向的要求。目目前履带式工程机械上转向离合器大多都采用多片常结合式摩擦离合器，这是因为它装在中央传动装置之后，所所传递的转矩较大，并且这种离合器结合和分离的动作柔和，使机械转向动作圆滑平顺。 2. 转向制动装置的结构 (1)转向离合器 1)转向离合器的结构和工作原理 转向离合器主要有主动部分、从动部分和加压松放部分组成。 a.主动部分 主动部分包括转向离合器轴、主动鼓和主动片等。离合器轴以接盘与中央传动轴接盘连接。主动鼓内孔以花键装在离合器轴上，端部用挡板、螺母固定。主动鼓外圆面制有齿槽，9片带内齿的主动片套装在上边，随主动鼓一起旋转。 b.从动部分 从动部分由从动鼓和从动片组成。从动鼓装在主动部分外面，其内表面制有齿槽， 外端面以螺钉与最终传动装置从动齿轮轴接盘连接，外圆面作为制动器的制动鼓。从动片制有外齿，两侧铆有摩擦片，同样数量的主、从动片间隔的安装于主、从动鼓之间。 c.加压松放部分 加压松放部分主要有压盘、松放圈、分离轴承、复式弹簧、弹簧杆等组成。压盘内孔滑装于转向离合器轴上，其延长套外圆通过轴承与松放圈连接。松放圈外边通过两个螺柱活动的装着松放环，松放环下短轴插入壳体球窝内上端轴与连杆连接。松放 9 太原科技大学毕业论文 环与松放圈连接的内螺柱为中空的，注油短管的内端与其连接，软管外端用空心螺与驱动桥壳上的注油嘴连接。8根弹簧杆的一端穿过压盘、主动鼓的孔后，用弹簧座和锁片将复式弹簧压紧在主动鼓上。这样，有用8根复式弹簧的压力，将主、从动片紧紧地压在主动鼓与压盘之间。 ? 转向离合器结合 当推土机直线行驶时，主从动片在弹簧作用下，紧紧的压在一起，从中央传动轴传来的动力，经转向离合器轴、主动鼓，借助于主、从动片间的摩擦力传给从动鼓，经接盘传出。 ?转向离合器分离 当需要改变或修正行进方向时，向后拉动一侧的转向操纵杆，经过推杆、液压助力器等,使松放环带动松放圈和压盘内移，复式弹簧被压缩，压盘与主动鼓之间的距离增大，使主从动片失去压紧力而处于分离状态，推土机即可向相应的方向慢转向。由于转向离合器为多片式，因此分离不彻底，主从动片之间的滑动摩擦还可传出较小的动力，使推土机两边履带转速不一致，急转向时，必须同时踏下相应一侧的制动踏板，使从动鼓制动。拉动另一侧的转向操纵杆时，以同样的原理，推土机向另一侧转向。当推土机转到所需要的方向后，放开制动踏板和转向操纵杆，在复式弹簧的作用下，转向离合器回复结合状态。 (2)转向离合器的操纵机 转向操纵机构用来操纵转向离合器的分离和结合，以使推土机转向或直线行驶。转向离合器的操纵机构有机械式、液压助力式和液压式3种形式。机械式由于操纵费力，仅用于小功率机械上，大功率机械大都采用后两种形式。 (3)转向制动器 转向制动器有两个作用，一是用来转急弯时制动一侧履带配合转向，二是用于在纵向坡地上停车。履带式机械广泛采用带式制动器，它以转向离合器的从动鼓作为制动鼓，结构简单而紧凑，转向制动器一般都采用踏板、拉杆操纵。 (4)转向制动装置原理图 推土机转向和制动系统多采用液压操纵的湿式转向离合器和湿式转向制动器。转向离合器安装于后桥箱内，对称布置在中央传动的两侧，图3是该转向离合器的结构图。 10 太原科技大学毕业论文 1-从动鼓;2-压盘;3-主动轮;4-外齿摩擦片;5-内齿片;6-转向大弹簧;7-转向小弹簧;8-定位套;9-活塞;10- 螺栓;11-连接盘;12-轴承座;13-轴承 图3 推土机转向离合器结构图 该机的转向离合器是弹簧压紧、液压分离、常啮合、湿式摩擦片结构型式。螺栓10、定位套8将压盘2与活塞9连接成一体，转向大弹簧6、转向小弹簧7支撑在主动轮3上，弹簧的安装负荷向右推动活塞9，带动压盘2将外摩擦片4和内齿片5压紧在一起，实现了结合力，并将扭矩向两侧传递。当推土机需要转向时(如拉动左转向拉杆)，液压油通过轴承座12与连接盘11上的油道进入转向离合器活塞9和连接盘11之间的油腔，待油充满此腔后产生压力向左推动活塞9，从而压缩转向大弹簧6与转向小弹簧7，带动压盘2向左移动，外齿摩擦片4与内齿片5分离，不再传递扭矩，切断传向最终传动的动力，使得推土机左侧失去动力，在右侧履带的推动下向左转向。转向结束后，松开拉杆，液压油在弹簧力与活塞的作用下回流，转向离合器重新结合使得整机恢复直线行驶。 在转向离合器从动鼓1的径向外侧是转向制动器，当不制动时，转向制动器的制动带处于松开状态。操纵转向拉杆到制动位置或踩动制动器踏板制动时，液压助力机构带动制动器，制动带抱紧转向离合器的从动鼓1，实现制动功能。 推土机转向时分离转向内侧一边的转向离合器，并用制动器断续制动已经分离的 11 太原科技大学毕业论文 转向离合器的从动鼓，以控制转向半径的大小。如果只分离转向离合器，制动器处于松开状态，此时推土机进行缓转;如果既分离转向离合器，又使制动器制动已分离转向离合器的从动鼓，推土机进行急转。 推土机转向离合器的操纵系统为液压转向操纵机构。通过操纵液压控制阀，利用压力油推动图3中的活塞9，使转向离合器分离。图4是此推土机转向离合器的液压控制阀。 1.塞堵 2.调整垫 3.弹簧 4.阀芯 5.通零油道 6.通左制动助力活塞油道 7.阀芯 8.泵进油腔 9.通左转向离合器油道 10.节流孔 11.调整垫 12.通零油道 13.阀杆 14.弹簧 15.弹簧 16.短柱塞 17.摇臂 18. 通零油道 19.摇臂 20.长柱塞 21.阀体 22.弹簧 23.弹簧 24.阀杆 25.油腔26.通右转向离合器油道 27.阀芯 28. 通右制动助力活塞油道 29.柱塞 30.弹簧 31.塞堵 图4 推土机转向控制阀结构图 该机转向离合器控制阀的工作原理如上图所示:当阀杆13、阀杆24在弹簧作用下保持在中间位置时，油泵的来油被封闭在泵进油腔8，转向离合器在弹簧作用下处于结合状态。由于左右转向原理相同，现以左转向为例说明该推土机转向控制阀工作原理。 当拉动该推土机左转向拉杆时，摇臂17推动短柱塞16，短柱塞16推压弹簧14，弹簧14产生张力推动阀杆13向左移动，压缩弹簧3，阀杆13的移动使得泵进油腔8中的压力油通过阀杆与阀体21之间形成的间隙流入通左转向离合器油道9，进而通过左转向弯管进入图一中左转向离合器活塞9的右端，使转向压力逐渐上升，同时压力油经阀杆13上的节流孔10进入阀杆油腔25。随着转向离合器活塞腔中油压的升高，油腔25中的油压也升高，油腔25中的油压与转向离合器活塞腔中的油压相同。由于 12 太原科技大学毕业论文 阀杆13中装有阀芯7，因此这个油压通过阀芯7产生作用力，作用于阀杆13的右端面上，该作用力与弹簧3一起向右推动阀杆13，阀杆13的移动瞬间关闭了通往左转向离合器活塞的油道9。此时阀杆13处于动态平衡位置，转向离合器保持在一定程度的分离状态，作用在左转向离合器活塞上的压力将保持不变，这个压力值由短柱塞16的位置决定。只有继续拉动左转向拉杆改变短柱塞16的位置，使阀杆13重新向左移动，打开通往转向离合器的压力油道，继续分离转向离合器，此时进入转向离合器活塞的油压发生变化，转向离合器分离程度发生新的变化并达到新的平衡。转向拉杆的每一个位置限定一个转向压力，转向拉杆拉的越多，转向压力越高，转向离合器分离越彻底。转向离合器分离程度的不同决定了推土机的不同转弯半径，由于此时只有转向离合器的分离，推土机的转弯为缓转。如果继续拉动转向拉杆，阀杆13在短柱塞16的作用力下继续向左移动，当泵进油腔8中的油流入通左制动助力活塞油道6，然后通往制动助力器，使制动器制动，此时推土机急转弯。 13 太原科技大学毕业论文 三 履带式推土机转向制动系统常见故障的分类及维修 1. 履带式推土机转向制动系统的故障分类 转向制动系统早期故障的模式往往为突发式，使系统或某一分支系统动作失效。其故障的原因通常是由于装置中含有较大的固体颗粒将阀芯卡柱，或者由于设计、制造时系统有缺陷等。早期的故障相对来说较易排除。当转向制动系统接近于大修期时，由于阀芯、阀体等机械零件的运动副之间，在使用时不断产生摩擦，使得零件尺寸、形状和表面质量发生变化;诸如弹簧、阀芯、阀座类的零件，在长期高变载荷下工作，会产生疲劳及裂纹，造成弹簧长度缩短甚至折断而造成系统失效;在长期的工作过程中，空气中的水分混入油液或由于油液的氧化等原因使油液的酸值过大，腐蚀油管等零件，使其丧失应有的精度而使系统失效。这时的失效模式除了动作全无以外，还常常出现动作缓慢无力的现象。转向制动系统所产生的故障和失效可按不同的特征进行分类。其中最重要的特征是:产生的原因、重复次数、按时间的增长速度、对系统输出参数的影响程度等。 1)根据产生原因转向制动故障的分类 按产生原因，故障可分为设计故障、生产故障及使用故障。 ?设计故障 设计故障包括由于设计错误而产生的故障或与错误给定使用条件有关的故障。大部分这种故障在试验台试验阶段就会表现出来，这种故障在批生产前通过改进设计即可消除。如果在设计过程中，错误的给定工作条件，在使用过程就开始出现故障。此时，实际存在的外部作用(振动、温度、负载波动等)大大超过设计给定值。 ?生产故障 生产故障是与生产工艺不完善或违反生产工艺有关的故障。在这种情况下，同一元件的故障率由于制造厂家不同或产品批量不同而异。 ?使用故障 使用故障是由于违反使用规程、技术维护操作规程的工艺，或发生了未预料的情况(如野蛮操作)而产生的。有时转向制动系统的现行技术维护工艺不完善，也可能是使用故障产生的原因。此时，为消除故障需改善维护规程及其工艺。 14 太原科技大学毕业论文 2)根据重复次数系统故障的分类 按重复次数，转向制动系统分为一次性故障和重复性故障。当存在重复性故障时，必须确定其产生的原因并采取排除措施。 3)根据增长速度系统故障的分类 转向制动系统在使用过程中，组成系统的元件中发生着可逆、不可逆的变化。可逆变化是在使用因素作用下产生，并在作用停止后消失。不可逆变化与液压元件中的损坏积累有关，并在使用停止后仍旧保持。 按失效的增长速度，故障分为退化故障和突然故障。退化故障是元件不可逆变化的结果，即元件逐渐磨损、老化或其他结构参数变化的结果。退化故障包括以下故障:由于液压泵内部泄漏加大使油液过脏、油液中的杂质磨伤或拉伤溢流阀芯和阀体的内腔表面，使阀芯卡死在开启接通回路的位置上，失去了对油压的调节作用，使系统压力达不到标准值及其他类似的故障。退化故障本身分为可预测的和不可预测的。这种划分完全是人为规定的，它也取决于对液压元件故障的研究水平。转向制动系统输出参数超出技术条件极限，元件的功能由于转向制动控制连杆机构损坏或调整不当、转向控制阀或油管漏油、摩擦片或钢片弯曲、转向离合器控制缸密封圈损坏、转向控制阀因阀芯磨损而产生内漏、转向控制阀弹簧失效或折断等，导致整个转向制动系统或部分系统工作能力的丧失，也是产生故障的原因。根据以上原因，转向制动系统的故障又可分为参数故障和功能故障。 功能故障可能导致系统工作能力的全部丧失或部分丧失。转向制动装置元件中的可逆变化及快速不可逆变化可引起突然参数失效。突然参数失效是不可预测的。如由于污物使溢流阀溢流口密封失效而造成液压系统高压管路压力调不上去;由于节流阀节流口阻塞而使工作液体温度升高，使液压泵过热等，这些都是突然参数失效的典型例子。 退化功能失效是不可逆变化造成的，这些不可逆变化与转向制动装置元件的疲劳损坏有关。 根据表现出来的稳定性，突然故障分为稳定的及间歇的。间歇故障是不稳定故障。在它们产生后，在同样条件及不变的操纵条件下，他们可能突然消失，然后又重新出现。如当液压元件节流口在小开度时由于污物而造成的流量不稳定就 15 太原科技大学毕业论文 是典型间歇型故障的例子。间歇性故障在使用中往往较难诊断。稳定故障一旦产生。就不会在不变的使用条件及操纵条件下自行消失。但这里应当指出，在很多情况下，由于使用负载作用而产生的稳定故障在作用停止以后可能消失，但在负载恢复后故障必然又重新出现。通常退化失效就属于稳定故障的范畴。 2. 履带式推土机转向制动系统的常见故障的维修 1)转向不灵。 (1)现象:所谓转向不灵，是指驾驶员向后拉动转向操纵杆时失去原始的转向速度，即机械转向反应迟钝。推土机转向不灵可分单侧转向不灵和左右转向均不灵。转向时搬动转向操纵杆感到费力。 (2)原因分析。履带式推土机转向不灵的主要原因有: ?转向机构工作油液粘度不符合要求，当压力有过稠时，造成液压系统内油液流动速度缓慢，作用在活塞上的油液压力增长速度较缓慢;当油液过稀时，又会造成工作时系统泄漏量过大，同样会使作用在活塞上的压力增长速度缓慢，使推土机左右转向不灵。 ?液压油数量不足，造成液压系统内油压增长缓慢，即作用在活塞上的压力增长缓慢，使转向离合器分离缓慢，导致推土机转向不灵。 ?工作油液内杂志过多，导致油液堵塞，使推土机的两侧转向均不灵;若某侧控制阀油路堵塞时，会使被堵塞一侧转向不灵。 ?齿轮泵磨损过甚，使之转换效率下降，工作压力不足，不能满足转向的要求，导致推土机转向不灵。 ?转向离合器操纵机构调整不当，如操纵杆自由行程过小，使转向离合器压盘在分离时的工作行程过小，造成转向离合器分离不彻底而使转向不灵。 操纵机构的顶杆和推杆的调整间隙过大时，使控制阀的滑阀移动行程减小，? 使进入滑阀内腔的油路截面减小而使流油不畅，导致作用在活塞上的油压增长速度缓慢，使推土机转向不灵。 ?如果转向离合器一侧的制动不良或另一侧的转向离合器打滑，也会使推土机转向不灵。 (3)诊断与排除。履带式推土机转向不灵故障的诊断步骤如下: 16 太原科技大学毕业论文 ?如果推土机左右转向均不灵，故障多在液压操纵系统内，应检查系统内的工作油液的储油量、油液粘度和油污染情况。如果储油量不足或油液不符合要求，应加油或换油。 ?若转向操纵系统内工作油液符合要求，而齿轮泵使用过久，则可能是齿轮泵过甚，泵油能力衰退进而影响了推土机的转向灵敏性，应查明原因并予以修理或更换。 ?如果履带式推土机单侧转向不灵，可能是该侧的操纵杆的自由行程过大应进行调整。 (4)实例。 ?转向时有时无 一台TY160型推土机，出现转向不灵敏故障，转向动作时有时无，更换进油滤芯和转向泵后，故障并未得到彻底排除。然后在使用过程中又出现了左转向基本不动，大油门也只有轻微动作而且无法带负荷工作。打开转向制动装置后视盖，发现两边制动片的调整基本一致。启动发动机，拉动左转向拉杆，踩下制动踏板，发现其液压伺服机构工作正常。重新对左转向制动间隙进行调整，调死之后回转一圈。试机，仍无明显效果。 因为该机的转向主要是靠离合器的分离，而转向制动只起辅助作用，以防止转向拖滞，提高转向灵敏度。随后测量系统的油压，测量后发现整个系统压力均偏低，特别是该机左边离合器油压只有0.4MPa，怀疑是转向离合器密封圈老化或转向阀至离合器的连接管密封圈破损。拆掉燃油箱和转向阀，抽出连接管，未发现密封圈破损。最后吊出左转向离合器，用压缩空气吹离合器活塞腔，发现活塞腔漏气严重。利用机械式千斤顶分解离合器，发现其密封圈磨损严重，特别是旋转油封，进油隔套油槽处有明显沟状伤痕。更换了密封圈、环及隔套，装复试机，左右转向良好，测量压力有很大提高，但仍不到1.2MPa的标准要求，而且挂挡起步后，需要等待1min左右才能行走。考虑到转向系统与行走系统共用一个进油滤芯，拆开进油滤清器，发现滤芯被吸瘪，造成供油不畅，启动后需要一段时间才能形成压力。更换滤芯后，故障消失。 ?转向突然失灵 17 太原科技大学毕业论文 一台TY220型推土机工作时突然转向失灵，左、右转向均无动作。挂挡后，拉动两根转向拉杆仍能动作，初步判定离合器不能分离。仔细检查外部操作系统，未见异常，估计问题出在液压系统。在转向泵出油滤清器处测得压力为2MPa，说明泵及其前后管路正常。液压油的流向是，转向泵通过滤清装置将压力油输送到后桥箱上的分流阀，分流阀按比例将油液分配到转向阀和制动阀，转向阀的压力为1.25MPa，超压后溢出的液压油流入变矩器。在正常工作时，不操纵转向拉杆的情况下，分流阀至左右转向阀的压力油被封闭在转向阀中，不向离合器供油，转向离合器处于接合状态，传递动力。为增加转向的灵敏性，转向阀中的小孔与转向离合器的活塞腔相通，当拉动转向拉杆时，转向阀向转向离合器供油，转向离合器活塞克服弹簧压紧力，使离合器分离，切断动力，从而产生转向。 在拆检各部分阀件时，发现主溢流阀阀芯被卡住，同时阀芯内的小活塞也被卡住，导致主溢流阀一直处于溢流状态。经询问得知，在上次检修时，修理人员用汽油清洗主溢流阀后，又使用机油润滑组装，这才造成阀芯卡死。重新用煤油清洗干净，未发现阀芯损伤，用干净的液压油浸湿阀芯和阀腔，转动着阀芯装入阀腔中，装复试机，转向系统工作恢复正常。 2)不转向。 (1)现象。所谓履带式机械不转向，是指驾驶员往后扳动转向操纵杆，并同时踩下制动踏板，使履带式推土机仍然保持直线行驶。 (2)原因分析。履带式推土机出现不转向的故障，必然是转向一侧的转向离合器没有分离，使动力传递不能切断，使两侧履带运转速度仍相等的结果。其主要原因大致有以下几种: ?转向操纵杆自由行程过大。履带式推土机转向操纵杆在驾驶室内摆动所占空间是一定的，如果转向操纵杆的自由行程过大，，则其有效工作行程就会过小，当不足以使转向离合器分离时履带式推土机即不能转向。 ?转向离合器操纵机构传动中断，如转向操纵杆的顶杆与增力器推杆间的间隙过大时，即使将操纵杆向后拉到极限位置，也难以顶动推杆将油路接通，造成操纵时传动中断，不能将驾驶员扳动操纵杆的力传至转向离合器，即转向离合器不能分离，履带式推土机不能转向。 18 太原科技大学毕业论文 ?转向离合器锈蚀。当履带式推土机在潮湿环境中停放过久时，会使转向离合器锈蚀，锈蚀的产物填充在主、从动片之间并膨胀，使主、从动片间的距离增大，将压紧弹簧压紧至极限状态，转向离合器锈蚀成为一个不可分离的整体，是履带式推土机不能转向。 ?转向液压系统内无油或油泵吸油管滤网严重堵塞，使油泵至活塞间无传动介质，转向离合器得不到分离时所需的动力而不能分离，履带式推土机不能转向。 (3)诊断与排除。 ?如果履带式推土机原来一切正常，但在潮湿的地方停放过久后，在使用时履带式推土机不转向，说明是转向离合器锈蚀引起不能转向的，可打开检视孔进而查明，进行除锈排除故障。 ?如果履带式推土机只能直线行驶不能转向，可能是转向操纵机构传动中断、液压系统无油或油管严重堵塞等，应查明原因予以排除。 ?如果推土机某一侧不能转向，可能是这一侧的转向离合器操纵机构动力传递中断，应查明原因并予以排除。 (4)实例 例1:一台T140型推土机使用过程中逐渐出现转向失灵，最后向左几乎不能转向，向右转向也困难，而且在转向时发动机转速明显降低。判断认为，可能是转向离合器不能分离，导致转向时只是制动器起作用，使发动机负荷加大，转速降低。 T140型推土机的转向离合器是湿式、多片、弹簧压紧、液压分离的结构型式，离合器不能分离应是转向液压系统有故障。经检测，液压系统油压正常、转向操纵阀之后的油路有泄漏。转向压力油从转向操纵阀出来后，应经结合油管进入轴承座内，再经连接盘进入活塞腔内推动活塞移动，使离合器分离，推断此段油路中可能导致泄漏的部位及原因有:结合油管上的O形密封圈损坏、连接盘上的旋转密封环磨损、离合器活塞密封环损坏，离合器主动轮和连接盘的连接螺栓松动。 拆检转合离合器时发现，左侧固定连接盘的大螺母已松动，装在后桥轴端锥底花键上的连接盘很容易地就被取了下来，连接盘和轴承座的配合面都已磨损;右侧磨损较左侧轻一些，且固定连接盘的大螺母并未松动，连接盘在后桥轴上固 19 太原科技大学毕业论文 定的很紧，致使卸下大螺母后还得用拉力器才能将其卸下;右侧的轴承已磨损。 分析认为，轴承座固定在箱体上，当推土机行走时，后桥轴带动连接盘上起转动，对于左侧，由于连接盘松动，致使转动时与轴承座内表面接触，造成磨损，而右侧则由于轴承损坏后后桥轴产生径向跳动，带动连接盘也产生径向跳动，与轴承座内表面接触而造成磨损。正是由于连接盘与轴承座产生径向相对运动，在产生磨损的同时使压力油泄漏，导致不能转向。 为节约资金，决定对磨损后的连接盘和轴承座进行修复，将连接盘的配合面轴径车削小一点，使配合面表面恢复平整，(切削量应以表面达到无磨损痕迹为准)。车好后，记下此时的轴径(假设为D);将轴承座配合孔径直径加大约10mm，然后在加大的孔内镶一个衬套，衬套内径要小于D，镶好后，再将衬套内径的车到D+0.5mm的尺寸，即使连接盘和轴承座配合面有0.5mm的间隙。注意:左、右两侧的连接盘和轴承座要配对修复，不能互换，连接盘上的两个旋转密封环因已用过，有一定的磨损，外径略有减小，经试验正好能用，用修复好的连接盘和轴承座一起装机，将各部位都装配调整好，试机表明，两侧转向工作恢复正常，说明故障被排除。 拆装时注意事项: (1)拆卸连接盘和主动轮、从动轮和终传动法兰盘的连接螺栓时要转动履带，边转边拆(可用外力拖动推土机，装配时也一样)注意，装配时所有的螺栓都要均匀紧固，不能的遗漏。 (2)若主传动锥齿轮副工作正常，则不应同时拆下两侧轴承座，以免后桥轴失去支撑，装配时还得调整啮合间障，增加了工作量，可先拆下一侧，修复装配好后再拆另一侧。 (3)安装时一定要将连接盘的大螺母拧紧、锁住，避免松脱而造成再次磨损。 (4)装配时切忌螺栓、扳手等物件掉入后桥箱内，可用一线绳一头将扳手拴牢，另一头拴牢螺栓，万一滑落，也可用线绳拉出。 例2:一台TY220推土机，在使用过程中发现，拉动任意一侧的转向拉杆时推土机都不转向，但若同时拉动左、右转向拉杆，则推土机仍然能直线前进。初步判定，是转向系统发生了故障。 20 太原科技大学毕业论文 首先、检查转向操纵机构是否完好。该机在转向系统采用的是全机械式操纵机构，检查其各拉杆和弹簧等，均连接完好，杆件间的间隙也合适。由此确定，故障出在转向液压回路上。 1-左制动阀;2-右制动阀;3-顺序阀;4-左转向阀;5-右转向阀;6-左转向离合器;7-右转向离合器;8- 后桥箱;9-粗滤器;10-转向泵;11-精滤器;12-分流阀 图5 转向制动回路原理图 图5该机转向制动回路原理图。转向泵10与分动箱连接，将机械能转化为液压能，即使油液自后桥箱8吸出并经粗滤器9和精滤器11过滤而进入分流阀12，由分流阀将液流流量按3:1的比例分配给转向阀和制动回路。转向阀的工作压力为1(25MPa，此压力由顺序阀3来保证。顺序阀溢出的油进入变速回路后与变速 回路的油合流，然后进入变矩器。 在正常情况下，不操纵转向手柄时，由分流阀流至左或右转向阀的压力油被封闭在转向阀内，不向转向离合器供油，此时，转向离合器处于接合状态。在左、右转向阀上都有一小孔，通过此小孔不断向左、右转向离合器补充少量油液，使离合器工作腔内始终充满油液。一旦操纵转向阀，离合器就立即分离，提高了灵敏度。分别操纵阀4或5，可使左或右离合器分离，实现左或右转向;若同时操纵阀4、5，使左右离合器同时分离，则推土机停驶。 21 太原科技大学毕业论文 排查故障时，在精滤器处测得油压为2(3MPa，说明转向泵10没有问题，足能向转向液压油路提供1(25MPa的压力油。另外，由于该机的制动、转向液压油路均由转向泵提供液压力，制动效果很好，这也说明转向泵是完好的。 随后检查分流阀、顺序阀和转向阀三者的组合体，即拆下后桥箱上盖，解体各阀，检查各阀的阀芯。此时，发现顺序阀的阀芯被杂物卡住，在取出此阀芯时，又发现阀芯内的活塞也被杂物卡住。由此可见，此时顺序阀一直处在溢流状态。 这时，转向回路油压过低，操纵转向阀时转向回路的油压远不能克服转向离合器弹簧的弹力，因而使转向离合器不能够分离，所以推土机不能转向。 清洗顺序阀及阀芯后装复试机，推土机转向灵活，故障被排除。 3)行驶跑偏。 (1)现象。所谓行驶跑偏，是指履带式推土机在行驶时，其行驶方向自动发生偏斜。 (2)原因分析。履带式推土机行驶跑偏，多数是由于两侧履带运转速度不一致所引起的，主要原因有以下几点: ?转向离合器操纵杆没有自由行程，会使转向离合器打滑，呆滞推土机两侧履带运转速度不等。 ?转向离合器主、从动摩擦片沾有油污、摩擦片严重磨损或摩擦片间工作面烧蚀硬化等均会引起摩擦系数减小;压紧弹簧长期处于压缩状态而疲劳，导致弹簧的弹力减小，使转向离合器打滑，履带式一、推土机后桥的左右传动效率不一致，导致行驶跑偏。 ?履带式推土机某侧的制动被锁止，使两侧的行驶阻力相差过大而导致履带式推土机行驶跑偏。 )诊断与排除。 (3 ?拉动转向操纵杆，若感到没有自由行程，应按规定进行调整。 ?如果履带式推土机行驶向一侧跑偏，同时感觉发动机负荷也比正常时大，可能是这一侧的制动锁没有解除，应扳开制动锁。 ?如果以上检查均正常，则履带式推土机跑偏的原因可能是离合器打滑引起的。如果使用时间过久，便是离合器摩擦片磨损过甚，或是压紧弹簧弹力下降所 22 太原科技大学毕业论文 致，应解体检查，并进行排除。若不属以上情况，离合器打滑可能是摩擦片的工作面有油污，应用汽油或煤油进行冲洗。 (4)实例 一台山推TY220型推土机在换上新转向阀后，自动向右跑偏。首先检查，制动带之间无异物。检查制动踏板行程和制动带间隙，两者均正常。拆检右转向离合器发现，摩擦片及分离弹簧、活塞油封均完好。疑点集中在刚刚换上的新转向阀上，拆检发现，右转向阀杆右端的小活塞腔里有一片加工时留下的钻屑，把堵住油孔的小钻屑取出，装复试机，跑偏故障排除。以下为履带式推土机无转向的检查方法: 推土机在使用过程中，由于各种原因引起的推土机转弯困难、不能转弯、冷车能转弯热车不能转弯(传动部分油温升到工作温度后)的故障现象。出现这些故障现象后要根据推土机的使用时间和故障的发生过程，进行分类分析有真对性地进行检查，可以避免不必要的拆卸和减少机械内部的污染。下面介绍推土机这类常见的故障现象和检查与排除的有关识。 推土机在使用过程中突然出现两侧不能转向故障，可拆检方向操纵阀总成进油口处的溢流阀。原因是油液过脏、油液中的杂质磨伤或拉伤溢流阀芯和阀体的内腔表面，使阀芯卡死在开启接通回油的位置上，失去了对油压的调节作用，使系统压力达不到标准值。将溢流阀解体后检查零件如损伤不特别严重，可用180号或240号的砂布，对损伤的零件进行修磨。如果零件损伤严重就要更换。在修复的同时必须更换油液和细滤芯及清洗粗滤芯。 推土机在使用过程中慢慢形成前面的所述的故障现象，无论是单面还是两面都要做测压检查。方向离合器的分离工作油压标准值是1.1,1.3mpa。先对溢流阀的口进行测量，压力达到标准值说明油泵和溢流阀无故障，反之就要检查油泵和溢流阀。排除油泵和溢流阀后，再对方向操纵阀出口进行测量(测量时拉动操纵杆，使方向离合器处于工作状态)，如果压力达不到标准值说明内部有渗漏，能够产生渗漏的部位有以下几处:一是方向操纵阀到轴承座之间的S 形通油管。可将中央传动箱后盖打开让油管处于工作状态，对其进行直接观查就可以发现渗漏油处。这根油管的两端是O形密封圈密封，渗漏油的原因主要是0形圈损坏， 23 太原科技大学毕业论文 更换同型号的0形圈，安装时注意不要损伤O形圈。二是连接盘和方向内鼓的连接螺栓松动产生渗漏。此处渗漏打开方向盖拉杆调整盖，使方向离合器处于工作状态，对其进行直接观查就可以发现渗漏处。 若螺栓松动，在紧固前必须将螺栓拆掉并离开连接盘与内鼓的连面，以便清除沉积物和检查有无损伤的零件然后修复或更换，再重新按标准进行安装。三是连接盘与轴承座之间的动密封处和活塞与内鼓之间的动密封处渗漏。这两处的检查要将方向盖拆下，在方向离合器处于工作状态时，对其进行直接观查就可以找出渗漏处。 在排除故障时要防止拆卸零件的磕碰和泥沙的进入。连接盘与轴是花键连接，在制造厂安装时是用30吨的压力压装到位的，所以拆卸比较困难要制做专用工具。在拆卸连接盘和驱动盘前要在盘与轴的对应位置打上记号，安装时不要变动压装时的位置，用轴端螺母紧固后能保证原有的安装精度。 连接盘拆下后要注意检查环槽、轴承座内壁与密封环相接触部位，必须光洁平整不得有任何损伤，否则安装后密封环还会产生异常磨损而导制方向离合器分离不开的故障再次发生。在方向分离油路不进油时连接盘与轴承座之间的环形油道无压力，密封环的侧面与环槽产生相对运动，如果环槽有损伤和缺陷就会使密封环磨伤或刮伤并产生磨屑，不但加剧了密封环侧面的磨损，还要造成相关件的异常磨损或损坏。当分离油路进油时，连接盘与轴承座之间的环形油道建立起压力，密封环连接盘一起转动，密封环的外圆与轴承座内孔产生相对运动时，这些磨屑必然会侵入到相对运动面造成损伤，同时也会产生磨屑，这两处产生的磨屑有一部分随油进入工作腔后，造成了活塞密封环的损伤。其它的磨屑随油流动也会造成系统液压件的损伤。所以在修复时对环槽和轴承座一定要仔细检查，保证精度达到标准。安装前要去毛刺清洗干净，密封环装入环槽后要灵活无阻滞现象，往轴承座内推入连接盘时、要缓慢推入防止推入时切伤密封环。 方向离合器活塞密封环的拆卸，选择一个平稳牢固的平面，而且对应方向离合器中心的上方要有一个支点。在平面上放一个小于活塞直径的圆形钢件，将方向离合器活塞向下放在这个钢件上，钢件支撑活塞一定要平稳，再用一个小于压盘内孔直径的圆形钢件，放入压盘内孔压在内鼓上，再用5吨千斤顶使内鼓向下 24 太原科技大学毕业论文 移动8mm，拆下压盘的8个固定螺栓，再慢慢放松千斤顶，内鼓上移，当活塞密封环露出时让千斤顶定位，取下活塞密封环进行检查。活塞环一般正常情况下不易损坏，因为它在受压扩展时与环槽有微量的运动，环的外径圆周表面随活塞在内鼓中的工作时只有8,12mm的往复运动。它损坏的主要原因是油中的磨屑和泥砂造成的。这些杂质在环槽中沉积，使活塞密封环受压时不能扩展降低密封性能，同时也对活塞密封环造成损伤。修复时要对活塞环及环槽进行清理和清洗，用钢锯条的背面或刮刀将活塞密封环侧面粘附的脏物刮净，翻个面安装可继续使用。无论是新件还是修复件都必须进行测量，内鼓与活塞密封环的接触面直径标准尺寸为245mm。在这个直径尺寸中活塞环的开口间隙为3.8,5.6mm，小于3.8mm要将活塞环的开口间隙修正到这个尺寸范围内，大于5.6mm活塞环就不能使用了需要更换新件。活塞环装入环槽后，环的侧面间隙必须在0.20,0.40mm之间，最大不大于0.6mm。拆卸零件修复测量后安装前必须清理和清洗，特别是油道和油管的内腔一定要清洗干净，否则推土机工作时油将残存的一些杂质冲进环形油道和方向离合器的工作腔而导致故障的重复发生。 前面介绍的专用拉具，凸起的小圆面是和轴端接触做为支点，在制做时可单独加工后再与大圆面焊接，但是必须保证一定的同轴度。两螺栓穿过专用拉具的22mm的通孔，拧入连接盘或驱动盘的拆卸螺孔后，两螺栓要平均拧紧保持拉具与轴端平行，防止拉具偏斜而损伤轴端螺纹。 4)制动不灵或失灵。 (1)现象。踩下制动踏板进行制动时，制动效果不理想，是、或无制动反应。 (2)原因分析。制动不灵或失灵故障的主要原因: ?制动带转向离合器从动鼓之间的间隙调整过大，或由于制动带使用过久而磨损引起两者间隙过大，在驾驶员踩动制动踏板力大小一定时，使制动带与离合器鼓之间的压紧力减小。 ?踏板自由行程过大，使有效的制动行程减小。 ?制动系各机件的连接处锈蚀，造成传动阻力过大，使制动带抱紧制动鼓的力减小。 ?制动带摩擦系数减小，如摩擦衬片有油污、摩擦片硬化、铆钉外露、过薄 25 太原科技大学毕业论文 等。 ?转向离合器为分离。 (3)诊断与排除。 ?检查踏板的自由行程，踩动制动踏板，若踏板自由行程过大，应予以调整。 ?如果踩动制动踏板很费力，且无自由行程感，制动效果也不良，说明是因制动系统传动机件锈蚀所致，应予以清除。这种情况的出现，多数在恶劣环境中停放过久造成的。 ?如果踏板自由行程符合要求但制动不良，说明是带式制动器摩擦系数减小所致，应检查摩擦片上有无油污，铆钉油污外露，摩擦片是否烧蚀或断裂等，视检查情况予以排除。 5)制动拖滞。 (1)现象。解除制动时制动带与转向离合器从动鼓仍保持有摩擦，推土机行驶时感到有阻力，手摸制动带感到发热。 (2)原因分析。制动拖滞故障的主要原因有: ?制动带与转向离合器从动鼓之间的间隙过小。 ?制动系的有关回位弹簧因疲劳而弹力减小或折断，造成制动带不能回位。 ?制动带与转向离合器从动鼓锈蚀。 (3)故障与诊断。 ?检查踏板自由行程，如果自由行程过小，而且手摸制动带表面发热，说明制动间隙过小，应予以调整。 ?解除制定后制动踏板的自由高度不再最高位置，且用手将制动踏板扶至最高的位置、放手后又自动落下，说明制动踏板回位弹簧弹力减小或折断，应予以更新。 如果制动带与转向离合器鼓锈蚀，应予以清除。 ? (4)实例 26 太原科技大学毕业论文 TYl60C型推土机采用湿式带抱式制动器，能完成行驶中的转向制动及停机时的停车制动两种作用。当拉动转向拉杆时，首先分离转向离合器，然后制动器起作用，实现机器的原地转向;同时踏下制动踏板时，不经分离转向离合器，左、右制动器同时起作用，实施紧急停机。当停放推土机时，踩下右制动踏板，拉动制动锁柄，踏板可固定在制动位置而实现停机制动。该制动器和助力器的结构如附图3所示。 1-制动助力器体;2-调节螺钉;3-叉杆;4-杠杆;5-联板;6-制动带;7-制动片;8-顶块;9-杠杆;10- 制动架;11-盖;12-杠杆;13-弹簧;14-衬套;15-阀杆;16-活塞 图6 TY160C推土机制动器和助力器结构图 这种制动器的常见故障有:制动助力器过度磨损，内泄漏严重，制动压力不足，制动无力:制动带与制动鼓的间隙过大，制动无力:制动助力器活塞或阀杆卡死，造成无制动或制动无法解除;制动带与制动鼓的间隙过小，产生非正常磨损，转向箱体内油温过高，行驶无力。 1(制动器顶块脱钧 一台TYl60C型推土机，大修后试机时出现了下述现象:拉动左侧转向拉杆到一半时，转向离合器分离，推土机左侧转向i当转向拉杆拉到底后，推土机不能实现急转弯，反而变为直线行驶;同时踩下左、右制动踏板后无法停机，单独踩下 27 太原科技大学毕业论文 右侧制动踏板(不拉150 2?4，8动转向拉杆)，推土机可实现停机;将右侧转向拉杆拉到底时，可实现向右紧急转向。检查了系统压力，不拉动转向拉杆和踏下制动踏板时，系统压力为2DOMPa;拉动左转向拉杆一半(左侧转向离合器分离)时，系统压力为1(65 MPa;拉到底时，系统压力为0。拆卸制动器后发现，制动器顶块脱钩。重新装复、调整后，试机时故障现象消失。分析认为，故障原因是制动器顶块脱钩，当实施制动时活塞被压力油向左侧推动，行程过大，压力油直接泄入转向箱体内。 2( 制动带与制动鼓的问隙调整不当。导致不能停机一台TYl60C型推土机，在作业时出现了拉转向拉杆到底后可实现停机，而踩下右制动踏板却无法停机的故障。排查时，检查了系统压力，将右转向拉杆拉到底时，系统压力为1(67 MPa，而踩下右制动踏板时，系统压力为0(10 MPa,同时，发现制动踏板自由行程过大;打开转向箱体检视孔后，发现制动带与制动鼓的间隙过大。重新调整(用90 N?1'13(的力矩拧紧调整螺母，使制动带与制动鼓贴紧，然后松开螺母15,6圈，即制动带与制动鼓间隙为0(3 rma)后，故障现象彻底消失。分析认为，故障原因是制动带与制动鼓间隙过大，当踩下制动踏板时制动助力器活塞行程过大，制动助力器阀杆与活塞无法密封，使压力油由转向制动阀直接泄入转向箱体内，而当将转向拉杆拉到底时，压力油由转向制动阀直接流入活塞后侧并推动活塞实施制动，因而可实现制动。 3(制动助力器阀杆卡滞。造成制动无法解除 一台TYl60C型推土机，在起步时挂任何挡位推土机都无法起步;变矩器与变速器连接的万向节(联轴器)转动600左右便无法转动;挂上挡以后，发动机转速下降、声音沉闷。检查知，变速系统压力正常;在试机时发现，将右转向拉杆拉至 左侧转向离合器分离)时，推土机立即动作，实现向右原地转弯;拉左侧转一半( 向拉杆时无任何反应。因此，怀疑故障点在右转向制动器。拆检后发现，左侧制动助力器阀杆卡滞在制动位置。更换助力器后，故障现象消失。分析认为，此故障的原因主要是，助力器阀孔失圆，造成阀杆卡滞，使右制动器一直处于制动状态而无法起步。 28 太原科技大学毕业论文 四 履带式推土机转向制动系统的维修及保养 转向离合器由主动鼓、从动鼓、主动离合器片、从动离合器片、压片、压盘、压紧弹簧和弹簧拉杆及锁紧螺母等组成。在使用过程中，常因离合器片磨损、锁紧螺母松动及压紧弹簧的自身弹性降低而导致离合器出现打滑现象，导致离合器无法正常传递动力，从而导致转向系转向困难和失灵。 履带转向使用一段时间后，随着转向离合器的磨损，摩擦片间的间隙会逐渐增大。尽管转向;离合器均为常闭式，但由于弹簧压紧力受分离叉拉杆锁紧螺母的限制，使转向离合器摩擦片因缺乏足够的压紧力而出现打滑现象，造成履带机械制动跑偏和转向困难。当出现这种情况时，许多操作人员误以为摩擦片严重磨损需要更新。其实，大多数情况下只西药对转向离合器的摩擦片进行适当的间隙调整，即可使其正常工作。具体方法为:打开转向离合器上面检视盖，松开球面螺栓外面的锁紧螺母，使转向离合器的分离叉(松动圈)处于松放状态，转向离合器的摩擦片因磨损而产生的间隙就会在压紧弹簧的作用下自动消除。然后把球面螺母紧靠在分离叉上，再把锁紧螺母紧固即可。 目前，履带式行走机械都在向大型化、多功能方向发展，其操纵装置大多采用液压助力式结构，主要由操纵杆、助力滑阀、活塞、顶杆、拨叉等组成。由于履带式机械在实际使用过程中转向操作频繁，记忆造成操纵杆与助力器推杆磨损并导致机油的泄露和污染等，造成操作困难或操作装置失灵，直接影响转向机构的正常工作。 当履带机械发生转向困难或操作失灵时，在调整转向离合器和转向制动器的间隙无效时，则应当检查、调整转向操纵装置的间隙是否恰当。具体方法为:先松开转向离合器分离叉上的锁紧螺母和球面螺母，然后打开液压增力器活塞后面的检视盖，尽量推动拨叉把活塞向前移，松开操作手柄下面推杆处的调整螺母，使操纵手柄的自由行程为20~40mm。最后把转向离合器分离叉外的球面螺母紧靠在分离叉上，锁紧调整螺母。这时搬动转向操纵手柄，从开始位置到转向离合器开始分离，操纵杆上方的自由行程应在139~159之间。履带行走机械的转向机构经上述方法间隙调整后，基本上均能恢复正常工作，无需拆卸检修或更换零件，既简单实用，又节省人力和资金。 履带机械在实际使用过程中，操作人员应定期检查转向离合器摩擦片有无打滑现象。因为转向离合器的轴承油污有时会溅到转向器上，流入摩擦片间造成转向离合器打滑并在间隙调整无效的情况下，应及时对转向离合器进行清洗维护。清洗转向离合 29 太原科技大学毕业论文 器摩擦片应在停机后立即进行，因为此时摩擦片温度较高，油污容易洗净。清洗时，应首先松开转向离合器下面的放油螺栓，放静残油并向转向离合器注入7~8升煤油(从检视孔注入)，开动机械前进和倒退5~10分钟，以清洗摩擦片间的油污。最后，将转向离合器固定在分离位置，将机械停放几小时后，放干、流尽摩擦片间及离合器室内的清洗煤油后，拧紧放油螺栓，并对各部处轴承进行润滑。 1. 清洗 1)转向制动装置的清洗 履带式转向机械在使用过程中，当转向离合器的摩擦片(干式)因粘上油污而引起打滑时，应用煤油加以清洗。清洗工作应在刚停机时进行，因为此时离合器摩擦片温度较高，油污容易被洗掉。 清洗时，首先拧下放油螺栓，放出转向离合器室内的油，然后将放油栓装复，并向离合器室内倒入一定数量的清洗油(煤油或汽油均可，禁用柴油)，使机械前行或倒退行驶5~10min。应注意的是，行驶时不要分离转向离合器，以免污物进入主从动摩擦片之间。此后，放出脏清洗油，换上清洁的清洗油，挂上一挡或二挡，并将转向操纵杆向后拉，分离转向离合器，使履带式机械在原地空转5~8min，以清洗离合器摩擦片。发动机熄火后，拧下放油螺栓放出煤油并停放1~2h使清洗油流尽，最后将放油栓拧紧。此外，还应用黄油枪向转向离合器分离轴承内注入润滑脂进行润滑。 当推土机的 转向离合器为湿式多片液压型的，不需要进行该项维护。 2)液压助力器的清洗和换油 转向离合器液压助力器是液压操纵的，故在使用中不需要调整，而液压系统的维护主要是加油、换油及部分零件的紧固工作。 液压助力器内的机油过脏，会造成、进油滤网堵塞，使油泵进油不足，转向时拉转向操纵杆费力，此时应对液压助力器进行清洗。其方法如下: a.打开中央传动齿轮室后盖板(液压式工作装置)，拧下助力器底部放油栓，将废油放到中央传动齿轮室外面; b.废油放尽后拧上放油塞，从加油口加入清洗油至规定油面; c.启动发动机，变速杆至空挡位置，结合主离合器，反复拉动转向操纵杆，使液压助力器工作3~5min，而后放出清洗油，拧上放油塞; d.清洗加油孔滤网后，加注新机油至滤网凸缘(规定油面高度)，注油时要反复扳 30 太原科技大学毕业论文 动转向操纵杆，以排除助力器腔体中的空气; e.试车检查正常后，装好中央传动齿轮室后盖板。 2. 转向制动装置的检查与调整 履带式机械发动机在工作正常情况下，若负荷稍一加大即出现一边或两边履带突然制动的现象，或者牵引力发挥不出来时，就需要检查转向制动装置。 1)转向离合器操纵杆自由行程的检查与调整 转向离合器在使用中随着摩擦片的磨损，自由行程则会逐渐减小，自由行程反应的是推杆与顶杆之间、顶套与滚轮之间的两个间隙。自由行程过大，会使转向离合器分离不好，转向困难;自由行程过小，则会使转向离合器结合不好，造成推土机作业无力或自行跑偏。 转向离合器在正常的情况下，操纵杆的自由行程为135~165mm。当因转向离合器摩擦片磨损使此行程小于75mm时，转向离合器便会出现上述故障，这是就必须对它进行调整(图7)。调整的方法和步骤为: a.使推土机熄火或分离主离合器; b.打开转向离合器后面和上面的检视孔; c.将操纵杆移至最前方，使转向离合器分离机构的球面螺母紧靠在分离杠杆上，以便使助力器活塞处于最前位置; d.松开助力器前端顶杆胶套的卡环和顶杆叉锁紧螺母，调节顶杆长度，并将操纵杆空行程调整到20~40mm; e.拧松转向离合器分离机构的球面螺母，使操纵杆手柄之端头从最前位置到转向离合器开始分离位置的行程为135~165mm; f.调整完毕后，用锁紧螺母固定球面螺母，上好检视盖。 31 太原科技大学毕业论文 1-操纵手柄;2-连杆;3-停止器;4-锁紧螺母;5-调整螺钉 图7 液压式转向离合器操纵机构的调整 2)转向制动器的调整 制动踏板的正常行程为150~190mm。随着制动带摩擦片的磨损，制动行程会变大，致使制动器工作不良时，从而不能灵活转向;或因为其他原因制动行程变得过小，使制动摩擦片发热、冒烟甚至烧坏，且消耗发动机动力，所以制动踏板行程过大过小都应该进行检查调整。 检查时，将直尺沿踏板运动方向放直不动，将踏板踏到底，量取踏板在踩下前后两个位置时，踏板顶端某一点移动的距离，即为踏板的行程。 若行程不当时，应按下述方法调整(图8): 1-制动鼓;2-制动带;3-稍子;4-拉杆;5-顶杆;6-前支撑稍;7-后支撑稍;8-双臂杠杆;9-支架;10-制动臂;11- 调整螺钉 图8 推土机转向制动器的调整 32 太原科技大学毕业论文 a.将发动机熄火或分离主离合器，卸下转向离合器上的监视口盖; b.顺时针转动调整螺母，踏板行程减小，反之行程则大; c.边调整边检查踏板行程，知道调整到符合要求为止; d.松开转向离合器室底部支撑螺钉的锁紧螺母，在踏下制动踏板的情况下，将支撑螺钉拧到底，然后退回1~1.5转，将锁紧螺母拧紧; e.经试车能灵敏转向后，装好监视口盖。 结论 随着国土资源建设的进一步深化，履带式推土机在水利工程、交通运输、电力工程和城市建设等方面的应用将越来越广泛。随着科学技术的进步与用户应用的需求，还会需要更加高性能的履带式推土机参与各方面的工程建设。因此对履带式推土机的转向制动系统进行深入的研究具有很重要的现实意义。 由于推土机转向制动系统技术维护和修理资料的缺乏及时间限制，有些工作和研究不够深入，有些问题还有待于进一步研究。例如，由于机械化施工的程度越来越高，现代工程机械的种类越来越多;液压传动与控制技术在工程机械上的应用越来越多，全液压驱动的工程机械也越来越多，甚至有“工程机械液压化”的说法，而本文并没有针对液压系统进行全面分析;通过对维修故障的调查，确定挖掘机液压系统修理周期时的小修时间和大修时间的确定缺乏跟踪调查的资料，在确定它们的数值时，虽然也进行了大量的调查和访问，但没有硬性的数据，这将对转向制动系统故障维修的准确性产生一定影响。 33 太原科技大学毕业论文 参考文献 [1].赵新庄、祁贵珍主编，公路施工机械，人民交通出版社，2009.5 [2].沈松云主编，工程机械底盘构造与维修，人民交通出版社，2009.12 [3].郝杰忠主编，推土机技术应用，机械工业出版社，2010.4 [4].成凯、吴守强、李相锋主编，推土机与平地机，化学工业出版社，2007.1 [5].张洪、贾志珣主编，工程机械概论，冶金工业出版社，2007 [6].林幕义、张福生主编，车辆底盘构造与设计，冶金工业出版社，2007 [7].邓爱民、周萼秋、李万莉主编，现代工程机械，人民交通出版社，2004 [8].戴强民主编，公路施工机械，人民交通出版社，2004 [9].王进主编，施工机械概论，人民交通出版社，2004 [10].周建钊主编，底盘结构与原理，国防工业出版社，2006 [11].刘良臣主编，推土机维修图解手册，江苏科技技术出版社，2007 [12].黄东胜等，现代推土机械，人民邮电出版社，2007 [13].诸文龙主编，履带式推土机结构与设计，机械工业出版社，1986 [14].中国工业，推土机构造学，中国工业出版社，2002 [15].倪寿璋主编，推土机基本知识，人民交通出版社，2002 [16].周建钊主编，底盘结构与原理，国防工业出版社，2007 [17].郁录平主编，工程机械底盘设计，人民交通出版社，2004 [18].姚怀新主编，工程机械地盘理论，人民交通出版社，2002 [19].陆刚、新波主编，工程机械底盘维修，中国轻工业出版社，2009 [20].唐经世主编，工程机械底盘学，西南交通大学出版社，1999 [21].骆志高、仇学青、田海泉，底盘故障诊断研究的国内现状与发展方向，矿山机械，2006 34 太原科技大学毕业论文 年第1期 [22].林谢昭、高诚辉，盘式制动器摩擦温度场数值模拟的研究现状，机械设计与研究，2000 [23].马保吉、朱均，摩擦制动器接触表面温度计算模型，西安工业学院学报，1999年4月份 [24].方志强、高连华、王红岩，履带车辆转向性能指标分析及实验研究，装甲兵工程学院学报，2005年19期 [25].程军伟、高连华、王红岩等，履带车辆转向分析叨，兵工学报，2007年28期 [26].许安，工程机械维修，人民交通出版社，2004( 35 太原科技大学毕业论文 致谢 本文是在张洪老师的精心指导下完成的。从论文的选题、部分结构的研究直至最后实验结果的分析都得到了张老师细致的指导和耐心的帮助。同时张老师开阔的思维、渊博的知识、谆谆的教诲、求实的工作态度、严谨的工作作风、忘我的工作热情和谦逊的为人给我树立了良好的榜样，使我的学习和工作受益匪浅;同时也使我的知识面不断扩展，分析、解决问题的能力不断提高。这些都将引导我在今后的工作、生活中诚诚恳恳、踏踏实实地前进!在此向张洪老师表示最衷心的感谢和敬意! 在本课题的完成过程中，对马维金高工的技术性指导表示衷心的感谢，同时也要对王荣祥老师的帮助表示真心的感谢!本论文的完成还得到了郭晋民老师及其他同学的大力协助，我的家人也给予了我全面的支持、鼓励。在此也向他们表示诚挚的谢意! 感谢在百忙中抽出宝贵时间评审本论文的专家学者和参与答辩的老师们。 36 太原科技大学毕业论文 附录 TY220转向制动回路原理图 A1 37