湿式离合器压力损失故障分析及解决

任喜鹏

摘 要：奥特林豪斯（Ortlinghaus）湿式离合制动器在使用过程中出现系统压力波动，且在一定情况下降低到使用要求压力以下，导致压力机停机，无法正常运行。文章主要通过介绍湿式离合器各个组成部分及工作原理分析，然后针对压力损失故障进行排查、判断故障点。得出故障原因并最终解决处理。

关键词：离合；制动；压力损失；轮毂损坏

中图分类号：U472.4 文献标识码：B 文章编号：1671-7988（2018）12-165-04

Abstrsct： Ortlinghaus wet clutch brake system pressure fluctuation occurred during the use process， and under certain circumstances， it reduced to less than the required service pressure， resulting in the shutdown of the press and unable to run normally. This paper mainly introduces the analysis of the various components and working principles of the wet clutch， and then investigates and judges the fault points for the failure of the pressure loss. The cause of the failure is obtained and the treatment is finally solved.

Keywords： Clutch； Braking； Pressure loss； Hub damage

CLC NO.： U472.4 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）12-165-04

1 液压组合式离合制动器原理概述

1.1 离合制动全过程

（1）离合状态

（2）制动状态

1.2 离合制动器过程

2 奥特林豪斯湿式离合器结构介绍

2.1 湿式离合器系统组成-离合制动器主体（本体）

（1）湿式离合器/制动器的功能和作用

湿式离合器/制动器的特点是转动惯量低、占用空间小、结合和脱开速度快。在合理和正常维护的前提下无需维修。此外由于结构特点，即便在很高的热负载情况下，也能传递很高的扭矩。

由于离合器外壳封闭，所以不会受到周围环境、油雾及摩擦片粉末的影响。并且此款湿式离合器在结合与脱开时声音小，对周围产生的噪音危害很小。

①制动

弹簧1作用于缸体活塞2，这样制动器摩擦盘之间就会产生摩擦啮合，制動器开始制动。

②离合

压力油3作用于活塞，克服弹簧力，这样制动器摩擦盘4松脱，离合器摩擦盘之间产生摩擦啮合。

（2）摩擦片总间隙检查

在离合器外壳的开口处的内摩擦盘和外摩擦盘之间可以测量并检查其间隙。

2.2 内外摩擦片的间隙计算

连续运行一段时间后，由于摩擦面的正常磨合，间隙会随之增加。处于磨合期的摩擦盘间隙计算如下：

按照计算公式计算，规格90的组合式湿式离合器摩擦片磨合状态间隙：4.8-5.3mm。

2.3 湿式离合器组成-旋转接头

（1）旋转接头的结构和功能

结构如图4所示，其主要作用为湿式离合器系统提供压力油和冷却油，现通过旋转接头进入主轴，然后通过主轴上的油路进入离合器本体内。

2.4 湿式离合器组成-液压控制组件（系统）

（1）各部阀门及组件功能介绍及（含四个功能组）

A、压力安全阀（Y1、Y2）：保证湿式离合制动器能够安全稳定工作

Y1，Y2失电，离合制动器油路接口与回油接口相接通

Y1，Y2通电，离合制动器油路接口与压力油口相接通

优点：反应时间短

B、定量调节装置：为湿式离合器动作时供给一定量压力油，确保离合器迅速结合和脱开

初始位置时，通过离合器泵站给定量装置充油。离合器结合时4号阀接通，压力迅速补充到压力安全阀2号阀处。通过调节定量装置的流量，确保只供给一定量的压力油到泵站A油口；以抵消离合器产生的较大冲击，使其运行平稳；制动时，方向阀4失电，系统调节使得定量装置回位，这样定量装置就可以吸收从离合器内的回油。定量装置的这种调节方式使离合器在没有冲击迅速的充油和排油。

C、软离合：6号方向阀失电后为第1组2号压力安全阀的P口提供初始压力油

方向阀6得电，使5号调压阀克服弹簧压力的油回油箱，5号调压阀出口压力调整为弹簧的设定压力。

方向阀6失电时，压力油直接到5号调压阀的弹簧腔内，使得P到A口接通且不受限制，这样2号压力安全阀的P口的压力达到系统设定压力。

该转换过程是通过传感器和，PLC来监控其开关量，没有信号，滑块不会动作。

D、软制动和硬制动

软制动：需要4，6，8号阀切换使用来实现，当阀4号阀断电时，定量调节装置从离合制吸收回油，当6号阀得电，减小了2号压力安全阀压力，使部分油进入A口，当8号方向阀通电，使7号溢流阀打开，同时限制了A口处的压力为系统设定压力。A口的压力下降时，使离合制动器的活塞迅速回到原始位置，又因为只有一部分油回油箱，压力不会降低到零。

硬制动（紧急制动）：当发生紧急情况时，所有的电磁阀失电，离合器快速脱开。油从离合制动器本体流到定量调节装置内，同时安全阀的进口与回油口相连，这样可以迅速将液压油排空，使其迅速制动。

特点：制动器的平衡力的形成十分平稳，不会出现突然的压力下降。用户可以调节7号调压阀来设定制动背压。其压力调节范围被限制，确保制动的可靠性。

3 故障分析及检查

根据出现系统压力现象进行以下检查

（1）检查泵站油压表上的压力是否在使用范围内；检查结果为86bar在使用要求范围内。（要求80-87bar）

（2）检查离合器液压站数显压力传感器上的压力值为78-83bar，明显低于泵站系统压力。

（3）由此判断系统压力有损失，需要进一步判断压力损失是内部泄露还是外部泄露。

（4）对液压站上与系统压力有关的阀进行检查清洗（即图3中Y4与Y5阀），清洗完成后未发现异常，情况也没有好着，压力依旧损失。

（5）将离合器与液压站断开，即将（图4）与选择接头连接的压力油管堵死，从程序上短接Y1Y2，或者手动按下双手按钮，使用测压表检查系统压力（87bar），检查后发现压力恢复。泵站压力表与液压站上的数显压力值一致。

由此判断外部无压力损失，实际为离合器内部出现泄露导致系统压力损失。需要对离合器进行拆卸检修。

4 维修方案的确定与实施

根据之前判断结果，说明为离合器内泄，拆卸离合器本体。

4.1 在开始拆卸设备前

确保由于制动器不能工作时而不小心开动设备，将压力机滑块开到下死点，切断主电机的电源。

4.2 拆卸离合器制动器外壳

将离合器/制动器整体从轴上拉出。为此，可以借助两侧上带有螺纹的吊运孔拉出离合器/制动器。在每个的挡板上有三个吊运孔。

4.3 离合器/制动器的内部零件处于彈簧的压力下

如果把螺钉卸下，它们会处于自由状态下并会迸出。

所以，首先把螺纹杆插入离合器侧的运输孔内，并拧到活塞处

在螺纹杆上放入垫圈和螺母拧紧螺母

这样活塞会压靠在离合器摩擦盘上，弹簧也不会弹出

拆卸前的安全保护装置

只有在上述工作完成后，才能松开螺钉，卸下螺杆。将缸体和制动器的摩擦盘从活塞/轮毂上拉出（如果是双制动器，第二个制动器的摩擦盘，活塞和弹簧就会处于自由状态）

松开螺母，这样弹簧力就会消除，活塞会与离合器摩擦盘分开。

将活塞和摩擦盘从轮毂上拉出。

在拆卸制动器离合器轮毂固定螺栓时，发现定位销（B）2个掉落，连接螺钉（4）一共8条M16（强度12.9），有3条已经断裂。

进一步差些将离合器轮毂分开，这时发现两轮毂结合面图7A处；出现不同程度损坏，如下图所示：凹件拆卸后轮毂面严重损坏，局部发放大后的效果。

凸件拆卸后轮毂结合面损坏及螺栓断裂。

由此可以初步判断离合器故障原因，即定位销松动导致螺栓松动，致使压力油从活塞进入轮毂结合面，在活塞的往复作用下，导致结合面受损且连接螺栓最终断裂，压力油腔泄露表现出来的就是离合器系统压力不足无法正常运行。

根据损坏情况，定位销、端面密封、活塞缸体机械密封均需要更换；轮毂结合面经过讨论和分析，两个结合面可以进行加工处理，处理尺寸不能大于0.5毫米，保证形位公差（两个面得接触率），经过安装调试后压力恢复到原始的85 bar，运转正常。加工过程需要注意凹面台阶处需要处理好，不能对台阶处有损伤，这样会出现再次漏油损坏。

安装注意事项：

（1）首先两个轮毂结合面需要涂胶（与厂家沟通后的特定型号）。

（2）螺栓预紧必须严格按照说明书要求，使用扭矩扳手设定620N/M 。

（3）定位销按照要求安装到位，保证无松动。

（4）所用螺栓安装时均需要加螺纹胶放松动。

4 总结

根据结构和原理的深入了解，掌握设备运转过程中各个部件的运行情况，在关键部分的认知能力得到巨大的提升，在外部环境不断变化的现场工作中解决层出不穷的新问题也有了坚实的依据，再使用相关联部分的逐个排除法或假设法来解决问题得心应手。

参考文献

[1] 刘忠，杨国平.工程机械液压传动原理.故障诊断与排除.[M]机械工业出版社.

[2] 刘玺尔，于春泾.机械制造检测技术手册. [M]机械工业出版社.

[3] 钟秉林，黄仁机.械故障诊断学.[M]机械工业出版社.

[4] 董林福，于玲.图解液压系统故障诊断与维修.[M]化工工业出版社.