客车空气悬架安装使用与维护保养要点
2018-12-05吴学军
齐 丹, 越 文, 吴学军
(中国公路车辆机械有限公司, 北京 102600)
由于具有变刚度特性及良好的平顺性,空气悬架在国内客车行业得到越来越广泛的应用[1-3]。目前在国内中型以上客车中装车配置率已超过1/3[4]。相关专业技术人员对空气悬架已不再陌生,但对具体使用、保养单位的基层从业人员来讲,情况还不是那么乐观,对客车空气悬架在日常使用检查、维护保养中应注意事项的重视还不到位,对空气悬架故障的判别及起因分析也不是十分熟悉。在我公司日常售后处理和管理工作中,通过统计、分析故障产生原因,发现大多数故障的产生及其恶化跟空气悬架的安装、调试、使用和维护保养不当密切相关。下面将对空气悬架在安装、调试、使用、维护保养中应注意的要点进行总结,以供相关人员参考。
1 空气悬架安装调试中的要求
1.1 安装工艺的制定
整车厂应根据本厂的工艺设施、工艺流程等,制定出合理且适合本企业的空气悬架安装、调试工艺文件,并经符合标准规定的试制、试车程序的验证,要在完成设计定型的同时,做好工艺定型工作。比如有的整车厂采用悬架装配完成后再翻转车架这种装配方式时,翻转前需将车桥和车架刚性连接,以防止翻转过程损坏减振器、气囊及其内部橡胶缓冲块。
1.2 空气悬架安装要点
相对板簧悬架,空气悬架的装配及调整要多出数道工序,而且其装配、调整质量对空气悬架的正常使用非常重要。概括起来说,空气悬架的安装要点如下:
1) 与悬架装配相关的零部件状态及尺寸检查。除了要对与车桥连接的相关悬架构件(气囊支座底面的安装孔定位尺寸,C型梁中销孔定位尺寸及气囊、减振器跨距等)进行检查外,对车架、车桥上的定位点及尺寸(推力杆车架支架焊接点定位尺寸,气囊、减振器车架安装孔定位尺寸,车桥骑马螺栓孔和销孔定位尺寸等)也要分别进行检查,以排除尺寸误差过大的零件及保证各零件尺寸的正确性。
2) 悬架零件分别在车架、车桥上进行分装。在车架上进行安装的悬架零件主要包括推力杆支架、气囊支架、减振器支架等相关车架支架;在车桥上进行安装的悬架零件主要包括导向臂、气囊支座、C型梁等。这里主要注意紧固件的拧紧力矩要达到图纸要求。
3) 将以上分装好的车桥及车架进行合装。此时一般因发动机安装之前没有气源,气囊不能充气,只能在车桥与车架之间使用工艺支架保证气囊符合设计高度,从而确定高度阀竖直调整杆的长度。
1.3 空气悬架调试要点
整车厂要按照质量保证体系的要求保证空气悬架的调试质量,质量控制的重点是[5]:
1) 导向臂、气囊支座、C型梁等悬架零部件在车桥上定位正确后再拧紧,严格按照图纸及安装工艺来控制误差。
2) 装好悬架零部件的车桥往车架上合装时需保证车桥定位正确,符合整车厂的前桥定位要求和轴距要求,超差时需通过加装调整垫片、改变可调推力杆长度等方法进行调整。为避免批量装配中频繁加垫调整,需要在车架焊接时对悬架导向机构的连接点(如车架上推力杆支座、导向臂安装孔)的位置精度严加控制。
3) 悬架装配完成并对气囊充气后,悬架高度应控制在设计高度A±5mm以内(通常也可测量气囊总成安装高度来替代)。
4) 所有安装紧固件拧紧至规定力矩,若两个以上的紧固件为一组,应按规定力矩拧紧后,再重复检查一遍拧紧力矩。
5) 充放气时高度阀应工作正常,且高度阀横摆杆和竖直调节杆与车架无运动干涉,气囊正常充气、排气。
6) 气囊完全排气时,轮胎与车辆底面以及其他任何零件间有适当间隙,前轮打方向至左、右极限位置时亦同。
7) 气囊在满载时充足气,周围仍有10~15 mm的间隙。
2 空气悬架使用中的基本要求
正确规范地使用可以减少和避免空气悬架出现故障,为此应遵循以下原则:
1) 根据国内外经验,空气悬架车辆应运行在二级以上的铺装路面;当运行至路况较差路面时,需要减速慢行通过,速度一般不超过30 km/h。
2) 车辆不许超载,需严格按照整车所限定载荷进行装载。即使在高速公路和一级公路等良好路面上行驶,超载也不得大于10%。
3) 空气悬架系统的供气压力保持在6.1~8 bar之间。
4) 空气悬架系统中的橡胶零部件(聚氨酯零件除外)禁止使用及接触润滑油、脂。
5) 按要求进行日常检查和维护、保养(见下节所列)。
6) 万一出现小故障,如空气管路泄露或气囊被意外损坏导致气囊漏气等,气囊内的缓冲块即形成橡胶垫支承,车辆应在低速下尽快行驶到最近的服务站维修。
3 空气悬架维护保养的要求
作为车辆行驶系统的一个重要子系统,空气悬架在车辆运行中起着支撑簧载质量、缓和路面冲击、传递驱动力及制动力的作用[6-8]。为保证其可靠运行,经常性地进行日常维护及定期保养非常重要。参考《道路运输车辆技术管理规定》中有关整车的维护保养规定,空气悬架的维护保养也可分为日常维护、一级维护、二级维护3类[9]。
3.1 日常维护
1) 每天或每次出车前对空气悬架系统进行例行专项检查。例行检查的内容有:目视检查气囊充气充足、均衡。悬架高度正常、系统无泄露。
2) 简易的检查方法是:从整车厂接车时,把处于良好状态的车辆停放在水平地面上,测量4个车轮中心至其上方车身上易于确定的固定点的距离,并记录好这4个数据,以后每次检查时,只需把车停放在平地上,测量检测这4个数值没有较大的变化,即说明悬架高度正常,系统无漏气。
3) 若检查不合格,需查出原因,排除故障,必要时维修。
3.2 一级维护
1) 一级维护可在车辆一级维护时进行,间隔里程一般在1 500~2 000 km。或按车队规定的安全检查时间进行。
2) 检查时,车辆应停放在干净的平地上,最好停放在检修地沟上,驻车制动,阻塞车轮。(在以下所列的各种检查保养中,均须遵照此条规定)。
3) 安全检查项目:
① 所有紧固件没有松动、螺栓头和螺母周围无松动的脏物、锈皮、或金属磨损物、垫圈无松动。其中尤其要强调新车磨合期结束后要重点对后悬骑马螺栓及时进行紧固。
② 在超过6.1 bar的供气压力下,气囊充气正常,同一桥两侧的气囊的坚实程度一致,并检查气囊无磨损、损伤和不适当的鼓起,以及其周围有10~15 mm的间隙空间。还需注意气囊活塞上如有积垢需及时清理。
③ 减振器无漏油和损坏,工作正常。判定减振器工作正常的简易方法是行车后检查减振器是否发热,若发热则表示工作正常[10]。需注意:减振器可能烫手。
④ 所有零部件和焊缝无裂纹。
3.3 二级维护
1) 二级维护间隔里程在6 000~8 000 km行程后,或在车辆二级维修时同时进行一次悬架保养。二级维护应该定期进行,一般分为按月度、季度、半年度或年度等几类。
2) 二级维护的内容如下:
① 检查空气悬架及其安装紧固件的拧紧力矩,参见使用说明书中紧固件拧紧力矩表,必要时更换失效的螺母、垫圈。
② 气囊的检查同3.2节中3)之②项。如果气囊表面已经损伤并露出帘布层,就进行更换;仅有微裂纹而不漏气可继续使用。
③ 减振器的检查同3.2节中3)之③项。减振器漏油多数是由外部损坏、焊接处开焊及油封损坏造成,这时筒身表面有明显浸湿的油膜或油从油封处漏出。若筒身表面只有部分油痕,而无明显浸湿油膜,则不是漏油。油痕主要是油封内油脂在高温时挥发所致。
④ 检查推力杆球头的橡胶有没有损坏,套管与球头铆接处有没有松动,对于可调推力杆,检查卡箍处有没有松动,紧固螺栓力矩是否符合要求。
⑤ 检查横向稳定杆球铰及其吊杆的橡胶衬套有没有损坏、移位。
⑥ 检查悬架系统其他零部件是否有松动、磨损、裂纹和损坏,修理和更换损坏件。
⑦ 检查悬架高度必须符合设计值(参见图纸或使用说明书,可以测量气囊高度替代),其误差不大于5 mm,必要时调节高度阀来调整悬架高度。
⑧ 放出储气罐中的水气。
4 结束语
正确的安装、维护和保养对保障空气悬架的使用、减少故障非常重要,可显著提高空气悬架零部件的使用寿命、减少故障率、保障营运。
[1] 刘波.汽车空气弹簧悬架及其市场前景[J].城市车辆,2008,26(2):43-47.
[2] 张建文,张德军.汽车用空气弹簧悬架系统综述[J].公路交通科技,2002,19(6):151-155.
[3] 韩厚禄,邓楚南.汽车空气弹簧的应用现状及发展趋势[J].重型汽车,2008,20(3):26-28.
[4] 汪卫东.汽车空气悬架的发展及我国研发对策思考[J].客车技术与研究,2005,27(5):1-3.
[5] 吴学军,董吉亮.空气悬架安装使用中的常见注意事项.中国客车学术年会论文集[C].西安:陕西科学技术出版社,2012:256-259.
[6] 朱德库.空气弹簧及其控制系统[M].济南:山东科学技术出版社,1989:10-15.
[7] 江洪,钱宽,孔亮,等.附加气室容积可调空气悬架模糊控制研究[J].重庆理工大学学报(自然科学版),2015,29(10):12-18.
[8] 刘惟信.汽车设计[M].2版.北京:清华大学出版社,2001:431-432.
[9] 交通运输部令2016年1号.道路运输车辆技术管理规定[Z].中华人民共和国交通运输部,2016.
[10] 陈加瑞. 汽车构造:下册[M].3版.北京:机械工业出版社,2009:228-232.