制动装置是用来确保叉车在行驶中能迅速停车或降低速度,以保证生产安全和满足装卸作业的需要。
制动装置分脚制动和驻车制动。在叉车运行中须制动时,用脚制动装置。在停车制动时,采用驻车制动器。严禁以驻车制动代替脚制动。
叉车脚制动器可分为液压传动鼓式车轮制动器和气压传动鼓式车轮制动器两种。
叉车制动系统由以下两部分组成:
1)传动机构。由操纵和控制制动器的制动踏板、拉杆、总泵和分泵组成。
2)制动器。由与车轮一起旋转的制动毂和固定元件制动鼓组成。
1.液压制动
液压制动即通过液压传动使叉车达到驻车的方式。通常由制动踏板、制动总泵,制动分泵(轮缸)、制动蹄和制动毂,以及连接管等组成。
CPQ3型叉车制动器为脚制动和驻车制动共同使用的一个作用于前轮的自动助力蹄片式制动器,它具有液压式驱动和自动调整机构,如图5-6所示。
(1)液压总泵、分泵零件的检验与修理
1)总泵、分泵是液压制动的主要部件。其技术状况的好坏,直接影响液压制动的效能。制动总泵和分泵常见的损坏现象是泵筒的磨损和腐蚀,使活塞与泵筒的配合间隙增大。当泵筒内壁磨损大于0.12mm(制动总泵标准尺寸为32mm,分泵为38mm),或活塞与泵筒的配合间隙大于0.2mm时,应更换新件或镶套修复。
2)镶套时,应根据套的外径把泵筒适当扩大。套的壁厚:总泵为3.0mm,分泵为3.5mm。套与泵筒的配合过盈为0.04~0.05mm,表面粗糙度Ra<0.8μm。压入后,镗削至标准尺寸,选标准活塞。活塞与泵筒的配合间隙为0.03~0.08mm。
图5-6 CPQ3制动装置
1—脚制动总泵 2—驻车制动手柄 3—制动分泵 4—驻车制动推杆 5—驻车制动拉板 6—回位弹簧 7—驻车制动连杆 8、13—摇臂 9—调整棘轮 10—横拉杆 11—棘爪 12—下拉杆 14—上拉杆 15—拉杆
3)有时活塞与泵筒配合间隙过大,是由于活塞磨损过多造成的,只需更换活塞即可。
4)在同一台叉车上的两只分泵,内径必须相同,否则将由于产生的制动力不等而使制动跑偏。
5)总、分泵皮碗、皮圈和复合阀门等零件,在修理时一般均应更换。但如技术状况确实很好,无任何软化变形和膨胀现象时,仍可继续使用。
6)液压总、分泵回位弹簧的技术条件应符合表5-1的要求。
表5-1 液压总、分泵回位弹簧的技术条件
7)总、分泵装配时,应特别注意清洁工作,所有的零件在装配前,应用制动液或酒精清洗,切不可用煤油或汽油清洗,以免皮碗、皮圈发胀,使制动不能可靠地工作,并注意避免浸入其他杂物,使活塞和泵筒早期磨损。
8)总泵装合后,应检查活塞的运动和回位。推杆、活塞运动和回位应灵活自如,并能回到原位。然后检查回油孔、补偿孔是否畅通,如果被皮碗封闭,应查明原因予以排除,否则将会使制动产生发咬的故障。常见的原因有回位弹簧弹力不足,卡簧过厚,活塞过长和皮碗边缘过大等。
(2)制动毂的检验与修理 制动毂常见的损伤有摩擦面的磨损、起槽以及变形和失圆等。这都将影响到制动的效能。因此制动毂的工作面必须平整光滑并与摩擦片有良好的接触。
制动毂的工作面,其圆度误差大于0.26mm或磨损起槽,深度大于0.02mm时,均应在车床上车削加工。但应视其情况进行加工,应尽量减少加工量,以延长其使用寿命。所以允许有0.01~0.02mm的环状沟槽。但在同一车上的两个制动毂车削尺寸应一致,其最大误差不得大于1mm,以防相差过大引起制动时跑偏。
(3)制动蹄摩擦片的检验与修理 制动蹄上的摩擦片磨损到距铆钉头0.5mm时,应更换重铆摩擦片。
1)检查制动蹄铆钉孔,当铆钉孔有凸起,圆度误差大于0.4mm时,可另钻标准新孔。
2)用样板检查制动蹄弧面形状,用角尺检验有无扭曲,如有变形应予以校正。
3)根据制动毂尺寸,选择相应厚度尺寸的摩擦片。
4)在铆接摩擦片时,先将制动蹄、衬垫及摩擦片两端用卡铁固定。然后从摩擦片的中间向两端进行钻孔(再加钻埋头孔,其深度应为摩擦片厚度的2/3)和铆接。摩擦片应全面紧密接触,其最大间隙应不大于0.12mm。铆钉头应低于摩擦片工作面0.8~2mm,铆合后不得有裂纹、缺口及铆合不紧等现象。
5)在制动蹄和回位弹簧装好后,将摩擦片外径调整到最小直径的位置,再在车床上将摩擦片车成正圆。
6)在制动毂上涂以白粉,将蹄片贴在制动毂上来回移动研合,锉去较高的部分,直至均匀地接触。并且两端向中间分布,贴合面应不少于50%。还应使两端贴合较重,中间较轻。
7)装上制动毂,并与制动毂内径相同。用塞尺测量间隙,并调整其间隙至规定范围。
(4)制动器底板的检验与修理
1)当底板平面挠曲大于0.6mm时,应予以校正。如有裂缝应予以焊接修复。
2)当底板上支承销孔磨损大于0.15mm,螺栓孔磨损大于0.8mm时,可焊补或镶套修理。
3)调整轴销,因磨损而松旷时,应更换。轴颈磨损大于0.15mm时,可镀铬修复。
4)制动蹄片回位弹簧的技术条件见表5-2。
(5)液压制动机构的装配
1)装配制动分泵时,应先将零件涂上制动液,依次装上弹簧、端盖、皮碗、活塞等件。再装上护罩和放气螺钉和螺塞,然后装在制动底板上。
表5-2 制动蹄片回位弹簧的技术条件
2)润滑制动蹄调整偏心,并用扳手来回转动。应灵活,然后扭到最低位置。
3)将制动蹄支承销及销孔涂抹润滑油,使其润滑;再将制动蹄装在底板上,摩擦片长的一片装在前面,然后旋好支承销调整螺母。
4)连接各分泵的油管,不允许有漏油现象。
(6)液压制动机构的调整
1)液压系统中空气的排除。液压系统中有空气渗入后,将使制动效能降低。对此必须及时排除,其步骤如下:
① 擦干净总泵的加油口,旋开油口螺塞,将贮油室加满制动液。
② 旋开分泵外面放气阀的螺盖,并将带有橡胶管的特制接头旋入,橡胶管的另一端浸入盛有制动液的玻璃容器中。
③ 连续踏下制动踏板数次,踏板一次比一次增高,直到踏不下去时为止;然后用力踏住踏板不放,另一人在车下旋松放气阀1/2~3/4r,放出制动液,直到没有气泡时为止;这时仍踏住踏板不放,待放气阀旋紧再放松踏板,以免空气再次进入。如果空气未放尽,可按上述方法再次重复进行,直至空气放尽为止。但在放气过程中,总泵内制动液应随放随加,保持规定液面高度,以免空气又重新进入。
④ 排除空气后,应旋紧放气阀,取下软管,并装紧气阀螺塞盖。
⑤ 用同样办法放出另一车轮制动器的空气。
2)车轮制动器蹄片与制动毂间间隙的调整。当新装合或制动器制动蹄片磨损,自动调整机构失灵,蹄片与毂的间隙增大时,需要进行调整。其调整步骤如下:
① 支起需要调整的车轮。
② 取下制动器底板下部调整孔的橡胶塞子。
③ 用螺钉旋具伸进调整孔,向下拨动调整棘轮(见图5-6)的牙齿,使制动蹄片张开,同时用手旋转车轮,直到车轮不能转动为止。(www.xing528.com)
④ 再向上拨动调整棘轮2~3个齿,这时车轮能自由转动,同时也允许制动毂与制动蹄片有轻微的摩擦。
⑤ 装上橡胶塞子,调整结束。
自动调整机构(见图5-6)是由上拉杆、摇臂、下拉杆和棘爪组成。当制动蹄片磨损,制动蹄片与制动毂的间隙增大,制动效果不好时,可进行自动调整。
自动调整的方法是先将叉车向后开动,然后把自动踏板,连续踏下2~3次,就可达到自动调整的目的。
3)制动踏板自由行程的调整。液压制动踏板的自由行程,就是总泵推杆与总泵活塞之间的间隙在踏板上的反映。活塞与推杆之间留有一定的间隙,是彻底解除制动和迅速产生制动力的必备条件。如果不留间隙,活塞与皮碗不能退回到最后的位置,皮碗就可能把回油孔堵塞,因此制动不能彻底解除。但留的间隙过大,又会增大踏板自由行程,使制动力产生过迟,严重时,一次将踏板踩到底,也不能产生最大的制动力。
CPQ3叉车制动踏板自由行程的调整是用改变推杆长度的方法来调整的,如图5-7所示。其方法是将推杆锁紧螺母旋松后,旋转推杆,推杆伸长,踏板自由行程缩小,反之增大。一般用手推式,推杆与总泵活塞之间的间隙大在1.5~2.5mm范围内,反映到踏板的自由行程为8~15mm。
(7)制动液的成分(体积分数) 蓖麻油50%,酒精50%。在低温地区配比则为蓖麻油34%,酒精53%和甘油13%,按一定方法配制的。
图5-7 制动踏板自由行程的调整
1—踏板 2—锁紧螺母 3—推杆 4—总泵活塞 5—橡胶护罩
此外,还有合成制动液和矿物制动液。
(8)液压动力制动装置 近年来从国外进口叉车上采用了液压动力制动装置,如图5-8所示。这种装置减轻了制动时的操纵力。由于使用液压油,组成制动系统的元件与其他动力(如空气等)的元件相比,有结构紧凑、质量轻的特点,并能得到强有力的增力作用。
动力制动就是由制动总泵(见图5-8)控制液压泵的压力,使液压油直接作用在车轮制动器上进行制动。
当叉车驾驶员操纵制动踏板(见图5-8)时,制动总泵使液压泵来的液压油压力增高后,进入车轮制动器,实现叉车的动力制动。
图5-8 液压动力制动装置
1—车轮制动器 2—转向液压缸 3—转向器 4—制动总泵 5—转向盘 6—制动踏板 7—蓄能器 8—液压泵
当出现发动机停车或液压泵不供油等故障时,可以使用蓄能器向制动器提供液压油,以进行停车制动。
制动总泵为中立开口式,通过改变来自油泵液压油的通流面积来实现节流,提供制动油压,它可依靠输入力限制机构控制总泵的最大使用油压。制动总泵的非工作状态如图5-9所示。
图5-9 制动总泵的非工作状态
1—泵体 2—钢球 3—阀杆 4、6、8、9—弹簧 5—反馈活塞 7—滑阀 10—输入活塞 11—螺母 12—推杆
如图5-9所示,当驾驶员操纵制动踏板,通过推杆使输入活塞向左移动,滑阀和反馈活塞在弹簧9、8、6的作用下,克服弹簧4的作用力,也向左移动。
随着滑阀的移动,首先a口关闭,油压控制室与回油口之间的通道便被切断;紧接着b口(常闭口)被打开,油压控制室与液压泵口接通。在此状态下,滑阀继续左移,c口逐渐缩小,液压泵的油压随之逐渐上升。这样流入油压控制室的油压也上升,车轮制动器的油压也同时上升。
由于油压反力的作用,油压控制室的油压把反馈活塞向右推动,此推力与驾驶员操纵制动踏板力恰好平衡,从而给驾驶员提供了“制动感觉”。
当驾驶员将制动踏板操纵到底部时,输入活塞向左移动了全行程,于是螺母碰到泵体上。这样就能阻止输入力继续增加,控制总泵的油压不再上升。此时油压控制室的油压达到系统的最高调整压力。
上述装置是日本东洋搬运公司生产的TCM系列叉车液压制动系统。经长期使用后,由于分泵密封皮碗的膨胀老化或缸筒与活塞发生磨损,致使间隙增大,造成皮碗顶部边缘啃挤而破裂;再加之分泵缸筒的局部偏磨和划痕,将导致刹车液外泄,影响整车制动和运行安全。
解决和修理的方法是更换原型号的皮碗,或采用CPQ3的35mm皮碗代用即可解决。
2.气压制动
气压制动包括空气压缩机、贮气筒、制动气室、制动臂和车轮制动器等。
气压制动与液压制动有共同点,如制动毂的检修,蹄片间隙的检查;不同点是传动方式和传动机构的零件不同。在现代叉车上使用气压制动的越来越少,所以这里将不作重点讨论。
(1)空气压缩机和贮气筒
1)空气压缩机。空气压缩机的使用和损坏情况及修理方法,基本上与发动机相似,在修理时,可参考第三章发动机的使用与维护的相关部分。
2)贮气筒。修理贮气筒时,应用清洗剂清洗干净,以1.3MPa的压力进行水压试验,不允许有漏水、漏气现象。
(2)制动阀的调整
1)平衡弹簧预紧张力应为300~350N,调整时,可增减弹簧与衬套之间的垫片进行调整。
2)进气阀与阀杆头部之间的距离,一般为16~16.4mm。若距离过小,气阀开度不够时,可用铜焊阀杆头部修复;若距离过大,进气阀门关闭不严而漏气时,可锉磨阀杆的头部。
3)排气阀的调整。排气阀壳到阀杆头部之间的距离应为(4.5±0.5)mm。在调整时,可增减排气阀壳与制动阀壳之间的调整垫片,予以调整。
4)踏板自由行程的调整。可调整制动阀拉臂自由行程调整螺钉,使其行程为1~3mm。螺钉旋进自由行程减小,反之则增大。
(3)制动室的检验与修理
1)制动室的膜片有裂纹、变形或老化失去弹性时,应予以更换。
2)制动室弹簧有明显变形、弯曲时,应予以更换。两个制动室弹簧张力应一致,否则应予以调整。
3)推杆弯曲、压板在推杆上有松动时,应修复。推杆叉销孔有磨损时,应堆焊修复。
4)制动室装复后,推杆伸出部分应不大于40mm,推杆行程为20~40mm。制动室工作时,应运动灵活无阻滞现象,并应不漏气。
(4)车轮制动器
2)车轮制动器蹄片间隙的调整。转动凸轮轴使蹄片上端(距摩擦片上端边缘40~50mm处)与制动毂间隙为0.4mm。转动制动凸轮轴调整臂的调整蜗杆,使摩擦片与制动毂间的间隙缩小至0.4mm时为止。
调整蹄下端时,先松开蹄片轴锁紧螺母,转动蹄片轴直至蹄片下端(距摩擦片下端边缘40~50mm处)与制动毂的间隙为0.2~0.6mm,然后紧固锁紧螺母。
3.驻车制动器
CPQ3型叉车制动器由脚制动和驻车制动器同时作用于叉车的驱动车轮上,如图5-6所示。它是驻车制动通过机械操纵作用在制动器上。驻车制动器是使叉车停放时不致溜滑,或在特殊情况下,可配合脚制动进行紧急制动。
驻车制动装置是由驻车制动推杆、驻车制动拉板、驻车制动连杆和摇臂组成的。当制动蹄片与制动毂的间隙调整后,也必须调整手制动操纵手柄的行程,其调整方法如下:
1)支起车轮,用力拉紧操纵手柄所拉出的长度为齿弧上的5~8个牙齿,此时制动毂以手力旋转,而不能转动。
2)当驻车制动操纵手柄行程过大时,应调整横拉杆的长度,使之适合行程的需要。
3)调整拉杆和横拉杆的长度时,使之在放松驻车制动操纵手柄时,还能保持驻车制动连杆、下拉杆11和横拉杆有预紧力存在,并且车轮能自由地转动。此时制动蹄片与制动毂之间的间隙为1.5mm。调整拉杆后,应锁紧锁止螺母。
4)停车制动。将叉车停在干燥平坦的硬坡路上,拉紧驻车制动,应满足该车规定爬坡度上满载制动的要求。
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