一.矩形密封圈失效
(1)故障现象
1台ZL-30型装载机放置2天后，出现左后轮制动器抱死故障，造成该装载机起步困难、行驶无力，无法正常工作。维修人员用手触摸左后轮制动盘很烫手，观察制动钳活塞表面有锈迹，初步判断是制动钳存在故障。
(2)盘式制动器工作原理
该机行车制动系统盘式制动器主要由制动钳1、矩形密封圈2、防尘圈3、摩擦片4、活塞5、制动缸端盖6、制动盘7、销轴8、放气嘴9、制动液管10、管接头11、止动螺钉12组成，如图1所示。
每个驱动桥有2组盘式制动器，分别制动1侧车轮。制动盘7固定在轮毂上，随同车轮一起旋转;制动钳1固定在桥壳上，固定不动。每个制动钳1上设置4个制动缸，4个活塞5安装在4个制动缸内。
装载机制动时，驾驶员踏下制动踏板，使加力器动作，加力器将带有压力的制动液经制动液管10、制动钳1中的油道进入制动缸，推动活塞5移动，活塞5推动摩擦片4压向制动盘7产生制动力矩，将制动盘7抱死，实现装载机制动。解除制动时，抬起制动踏板，在制动踏板回位弹簧作用下解除加力器的制动力，制动液压力消失，部分制动液流回加力器，活塞5复位，装载机制动解除。
(3)故障排查
拆解左后轮盘式制动器时，发现活塞在制动缸里移动不灵活。将4个活塞拆下，发现活塞表面有锈迹，制动缸内的矩形密封圈膨胀变形。用水纱纸将活塞表面轻微打磨以除去锈迹，并更换新的矩形密封圈后装复试机约2h，该机左后轮再次抱死。因该机只有左后轮抱死，判断故障部位仍在左后轮制动钳上。再次对左后轮制动钳检查时，发现制动钳底部的1根制动液铜管被压扁，这可能是在拆卸制动钳时，不小心将制动钳摔到地上，将位于制动钳底部的制动液铜管压扁。更换了新制动液铜管后试机，故障现象消失。
分析认为，该机第1次修复实际上已经排除了故障，工作2h后再次抱死原因，是因维修人员在拆卸制动钳时将制动液铜管压扁，造成松开制动踏板时，制动液不能及时流回加力器。
经排查确定矩形密封圈失效后，具体更换方法如下:首先，将制动缸内的矩形密封圈环槽清理干净，将矩形密封圈装入环槽内(注意将矩形密封圈有倒角一侧朝向防尘套)，将防尘套卡入制动钳的环槽中。其次，在活塞上涂沫少量机油或制动液，将活塞慢慢滑入防尘圈中(注意不要使防尘圈的唇口翻转或折叠，否则应重新安装);再次，将活塞滑入制动缸中，并使防尘圈的唇口进入活塞的环槽内;最后，在制动缸端盖上安装O形密封圈，并紧固在制动钳上。
二.制动阀阀芯不复位
(1)故障现象
当驾驶员踏下1台ZL50型装载机制动踏板再松开时，该机出现起步困难甚至无法起步故障。有时甚至踏下制动踏板后没有制动动作，由此导致该机无法正常作业。维修人员触摸各轮制动盘，发现2个后轮制动盘烫手，初步判断是气压制动阀存在故障。
(2)制动阀结构及工作原理
该机行车制动系统气压制动阀主要由顶杆1、平衡弹簧2、阀芯3、回位弹簧4、螺杆5、密封片6、进气阀门7组成，如图2所示。
当放松制动踏板时，阀芯3在回位弹簧4作用下被推至最高位置，阀芯3下端面与进气阀门7之间有2mm间隙，与A腔连通的制动气口经进气阀门7中心孔与大气相通，而进气阀门7在回位阀弹簧4的作用下关闭，此时装载机处于非制动状态(见图2a)。
当踩下制动踏板时，顶杆1对平衡弹簧2施加一定压力，推动阀芯3下移，关闭了制动气口与大气间的通道，顶开进气阀门7，压缩空气经进气口进入B、A腔，从制动气口输给加力器，此时装载机处于制动状态(见图2b)。
在制动状态下，通过平衡弹簧2的作用，使制动气口输出的气压与制动踏板作用力成正比关系。当踏板作用力一定时，顶杆1施加于平衡弹簧2的压力也为某一定值。进气阀门7打开后，当阀芯3下腔气压超过平衡弹簧2的张力时，平衡弹簧2被压缩，阀芯3上移，直至关闭进气阀门7。此时作用于阀芯3上的气压与踏板施加于平衡弹簧2的压力处于平衡状态，制动气口输出的气压值保持不变。
当制动踏板施加于平衡弹簧2的压力增加时，阀芯3又开始下移，重新打开进气阀门7。当阀芯3下腔的气压增至某一数值时，作于阀芯3上的力与踏板施加于平衡弹簧2的压力相平衡时，进气阀门7又重新关闭，而制动气口输出的气压又保持在增高后的气压值。即制动气口输出的气压值与平衡弹簧2的压缩变形量成正比，且与制动行程成正比。
(3)故障排查
拆检加力器，发现加力器油室漏油，缸筒内壁表面严重腐蚀，助力泵气室活塞皮腕明显发胀，活塞弹簧扭曲变形。更换加力器总成，待气压升至0.7~0.8MPa，踏下制动踏板均不能放出制动液，且踏制动踏板无弹力。
打开储气筒放水螺栓，只放出很少的水，说明储气筒正常;拆下加力器进气管，踏下制动踏板时气压制动阀制动气口出气正常。
踏下制动踏板时，拧松后轮制动钳放气嘴放不出制动液，这说明制动液没有到达后轮制动钳，制动器不会产生制动作用。待气压升至0.7~0.8MPa时将发动机熄火，听到气压制动阀处有漏气声，于是怀疑气压制动阀存在故障。
拆下气压制动阀通向后轮加力器进气管，踏下制动踏板，发现气压制动阀通向后轮加力器进气管接头处出气量很少。由于前面检查时，踏下制动踏板时气压制动阀制动气口出气正常，故可判断该气压制动阀存在有时出气、有时不出气故障。
更换新的气压制动阀，对2个后轮制动钳进行放气，结果可正常放出油、气。将制动油路中的气体放净后试机，故障现象消失。分析认为，气压制动阀阀芯不能正常复位，是造成该机制动故障的主要原因。
更换新的气压制动阀后，放净制动油路中的气体至关重要，具体方法如下:首先，将加力器贮油室制动液加到标准油位，启动发动机将制动气压升至0.7~0.8MPa，连续脚踏制动踏板，使贮油室的制动液迅速充满至各制动液管路中。其次，1人反复踏下制动踏板后持续踏住，另1人将制动钳放气嘴松开，放气后旋紧放气嘴(可使用透明塑料管，一端套在放气嘴套上，另一端放入盛有制动液的容器中)。如此反复操作，直到无气泡排出为止。最后，旋紧放气嘴，松开制动踏板。放气过程中，一定要注意及时向贮油室补充制动液，以免空气再度进入制动系统。
本文选自《工程机械与维修杂志》2017年第5期
作者：史晓勇 王新丑
