电动轮汽车制动系统常见故障诊断与维修技术

周玉华，郭荣兰

（江西铜业股份有限公司城门山铜矿，江西 九江 332100）

1 引言

电动轮汽车液压制动系统是矿用卡车行驶过程中最重要的安全装置之一。随着国内各露天矿山采矿规模的不断扩大，百吨以上电动轮汽车需求量也越来越大［1］。电动轮汽车承担着矿岩运输任务，在不同道路条件及工况下长周期高负荷运行，系统时常会出现一些故障，造成制动性能下降，安全性也随着降低，增加了安全风险，甚至会引发安全事故。据统计，因液压制动系统性能不良引发的安全事故约占半数以上，且直接影响矿山安全生产和经济效益。通过对液压制动系统常见故障诊断与分析，掌握了系统常见故障的维修技术，有效地消除了安全隐患，提升了电动轮汽车运输效率，降低了矿山运输成本，为企业带来了显著的经济效益和安全环保效益［2］。

2 制动系统介绍与工作过程

液压制动系统，作为电动轮汽车行驶过程中必不可少的安全装置，既能为司机提供良好舒适的操作体验，又能及时避免交通事故的发生，为司机的生命安全提供保障［3］。制动系统是汽车上用以使外界（主要是路面）在汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置，电动轮汽车从形式上划分为2种制动系统，分别为电制动和液压制动系统。本文以液压制动系统作基本介绍。

2.1 液压制动基本介绍

液压制动用以保证电动轮汽车的行驶安全，其中配备液压制动系统，整车驻车制动、装载制动以及低速行车制动均可通过液压制动实现［4］。液压制动器作用位置在前轮轮毂及后轮减速机输出端，通过制动制动盘来实现制动功能。

（1） 前轮制动器。前轮制动器是对轮毂进行制动，制动盘安装在轮辋上并随轮辋一起转动。前轮制动器包括左、右前轮制动器。左、右前轮制动器大小、结构相同，对称分布于左、右前轮，每边前轮制动器总成有2副制动钳，每副制动钳包含3对活塞，进入制动钳活塞腔内的高压液压油推动活塞抵压磨擦片，迫使摩擦片以一定的压力接触制动盘，通过摩擦片与制动盘的摩擦来降低或停止制动盘的转动，从而起到制动的作用。

（2）后轮制动器。后轮制动器的制动原理与前轮相同，同样是对轮毂制动。前后制动参数见表1。

表1 制动参数

2.2 制动形式与工作过程

电动轮汽车的液压制动有多种形式，每一种制动都有独特的作用。

（1）行车制动。当踩下工作制动踏板时，制动踏板阀阀芯开启后，制动油流入制动踏板阀芯内，并输出2个调节好的油压，一个到后制动器，一个到前制动器，从而实现工作制动。制动踏板阀是一个压力随动阀，根据驾驶员踩下踏板行程的大小来控制阀芯阀口的开启程度，以控制输出制动压力的大小。非紧急情况，车速高于5km/h，不建议采用行车制动。行车制动是用来停止车辆的全液压制动，制动的是电动轮转子，只有卡车车速降低到5km/h时或紧急情况下方可使用。当卡车下长坡和高速运行时，制动盘转速很快，制动产生的热量很大，此时使用行车制动是很危险的，可能发生制动失效或摩擦片与制动盘摩擦发热引起火灾等。

（2）装载制动。装载制动主要在矿车装卸时使用，不能用作驻车制动停车，因为在施加装载制动时，柴油机即使是短时停机，也会使油压下降，最终导致制动失效。

（3）自动投入制动。自动紧急制动是当系统失压后投入工作的。当压力下降到8.0MPa时，制动压力低报警灯及转向压力低报警灯亮，蜂鸣器报警，当压力继续下降到6.0MPa时，接通制动先导控制阀，自动紧急制动投入。自动投入制动也属于紧急制动，是车辆在行驶时，遇到紧急情况下所进行的制动。只要拨动仪表台上的“紧急制动开关”，自动投入电磁阀得电换向，蓄能器的压力油经过自动投入电磁阀进入踏板减压阀的先导控制口，使踏板减压阀达到最大行程，压力油经过踏板减压阀进入前后行车制动器，实现车辆紧急制动。紧急制动是在紧急情况下由驾驶员控制的行车安全保护措施。

（4）驻车制动。当整车通电后（钥匙开关处于ACC或者ON档），按下该开关，若车速小于2km/h时，液压系统驻车制动电磁阀失电，驻车制动器将被施加。在驻车按钮被按下之前，一定要把矿车完全停住。在整车断电（钥匙开关处于OFF档或者手控箱总电源开关处于OFF档）时，液压系统驻车制动电磁阀也会失电，造成驻车制动将被施加。驻车制动器为弹簧制动、液力释放，当液压系统无压力或者压力不足时，驻车制动会被施加［5］。驻车制动使用的制动装置装在后轮的驻车制动器上，驻车制动器靠弹簧力制动，油压缓解，它的用途是操作人员离开驾驶室、长时间停放或发动机熄火时，车辆不会溜车。

3 制动系统故障诊断与维修

3.1 制动器锁死（驻车制动或工作制动）

故障现象：制动系统打不开，车辆无法起步运行。

故障原因：（1）驻车制动电磁阀断电；（2）制动先导控制阀动作；（3）进、回油管接错；（4）驻车制动电磁阀线圈出故障；（5）驻车制动电磁阀出口油路堵塞。

处理方法：（1）处理电磁阀电源断电现象；（2）检查制动先导控制阀是否动作；（3）更正接错进、回油管；（4）更换驻车制动电磁阀线圈；（5）清洗驻车制动电磁阀阀体或更换电磁阀总成。

3.2 两个制动油路滞动

故障现象：出现两个制动油路滞动或一个制动回路滞动。

故障原因：（1）制动油箱管路有背压；（2）制动踏板回位挡块没有调节好，导致有残余压力；（3）制动先导控制阀阀芯卡住（如果是驻车制动器滞动，则是驻车制动电磁阀卡住）。

处理方法：（1）保证制动油箱管路无背压；（2）调整好制动踏板回位挡块；（3）清理制动先导控制阀阀芯或更换。

3.3 一个制动回路滞动

故障现象：制动器达不到最高压力，制动效果较差。

故障原因：（1）制动踏板阀有东西阻碍；（2）制动踏板阀的两个控制器不平衡；（3）制动踏板阀的一个控制器脏污；（4）柱塞的复位弹簧有故障或掉了；（5）一个控制器有故障。

处理方法：（1）排除制动回路阻碍；（2）按说明调节好两个控制器平衡；（3）清洗制动踏板阀或更换；（4）更换制动弹簧；（5）更换制动踏板组件。

3.4 制动器达不到最高压力

故障现象：两个后制动器在不同压力下工作，制动效果不明显。

故障原因：（1）踏板前止位挡块没有调整；（2）制动踏板阀内部故障；（3）进油压力低；（4）制动踏板阀的控制器内垫片使用不正确。

处理方法：（1）调整好前止位挡块；（2）拆卸、清洗制动踏板阀或更换；（3）检查进油量是否达到要求，供油泵系统是否正常或调整蓄能器正常压力；（4）拆卸控制器，重新垫好控制器内的垫片。

3.5 两个后制动器在不同压力下工作

故障现象：两个后制动器在使用时压力不同步；

故障原因：制动器压力管路有阻塞现象。

处理方法：检查管路，对阻塞的管路进行清理。

3.6 制动投入或缓解时，制动压力传感器出现管路压力波动

故障现象：在制动投入或缓解时，制动压力传感器出现管路压力波动，制动不稳。

故障原因：（1）制动蓄能器预充气压泄漏；（2）制动踏板阀故障；（3）一个制动油路有空气；（4）制动器压力没调好；（5）一个制动油路有少量泄漏。

处理方法：（1）检查制动蓄能器情况；（2）拆卸、清洗制动踏板阀或更换；（3）排除制动油路内的空气；（4）调整制动器压力；（5）更换或处理制动油管。

3.7 制动系统压力低，报警灯不工作

故障现象：在使用制动时，制动系统压力低，报警灯不工作。

故障原因：（1）制动系统报警灯烧坏；（2）报警灯电路断路；（3）制动系统压力传感器故障。

处理方法：（1）更换报警灯烧坏灯泡；（2）检查报警灯电路情况；（3）清洗或更换压力传感器。

3.8 发动机熄火或系统泄荷时，制动蓄能器很快释放

故障现象：发动机熄火或系统泄荷时，制动蓄能器很快释放。

故障原因：（1）制动蓄能器释放阀打开；（2）蓄能器预充油压太低；（3）制动油路泄漏；（4）踏板阀内的单向阀脏污；（5）上述单向阀阀座或阀芯损坏。

处理方法：（1）关闭蓄能器控制阀；（2）检查管路油压，调整蓄能器预充压力；（3）检查管路是否有破损泄漏情况；（4）清洗踏板阀内的单向阀脏污和组件；（5）更换单向阀阀座，阀芯或蓄能器。

3.9 制动踏板阀工作时有尖叫声

故障现象：制动踏板阀工作时有尖叫声。

故障原因：（1）踏板阀的控制器动作太快；（2）回位挡块调得太低；（3）踏板阀损坏；（4）液压油太热。

处理方法：（1）检查制动踏板阀使用是否正常；（2）将回位挡块调整到标准位置；（3）清理或更换踏板阀；（4）检查液压油油质及散热情况。

3.10 制动踏板阀输出压力正确，但制动不投入

故障现象：制动踏板阀输出压力正确，但制动不投入。

故障原因：制动踏板油路堵塞或制动踏板油管接错。

处理方法：（1）检查油路压力，查看油路是否堵塞；（2）检查油管是否被接错。

3.11 制动踏板踩下后保持不动，踏板阀有尖叫声或咔嗒声

故障现象：制动踏板踩下后保持不动，踏板阀有尖叫声或咔嗒声。

故障原因：（1）制动踏板油流量过大；（2）液压油过热。

处理方法：（1）检查制动器油管是否有泄漏。（2）检查液压油油质及散热情况。

3.12 制动踏板踩下后，保持不动，制动压力偏移过大

故障现象：制动踏板踩下后，保持不动，制动压力偏移过大。

故障原因：制动踏板阀脏污或损坏。

处理方法：拆卸，清洗制动踏板阀或更换损坏的制动踏板阀

3.13 制动器件漏油

故障现象：制动器件在使用时存在漏油等现象；

故障原因：（1）制动器密封圈损坏；（2）制动器件螺栓没拧紧；（3）制动器内孔被刮伤。

处理方法：（1）更换制动器内已损坏的密封圈；（2）拧紧制动器件已松动的螺栓；（3）更换已刮伤的制动器。

3.14 发动机低转速时，柱塞泵泄荷周期太短或制动压力低，报警灯亮

故障现象：发动机低转速时，柱塞泵泄荷周期太短或制动压力低，报警灯亮等现象。

故障原因：（1）供油系统泄漏；（2）蓄能器预充气压力太高或太低；（3）制动踏板阀管接错；（4）制动踏板内部泄漏；（5）柱塞泵有磨损。

处理方法：（1）检查供油系统是否有泄漏，并做好更换；（2）检查蓄能器预充气压力是否正常，调整到标准值；（3）更正接错的制动踏板阀油管；（4）更换整个制动踏板阀；（5）修理柱塞泵磨损的部位或更换整个柱塞泵。

4 结语

电动轮汽车液压制动系统对行车安全非常重要，行车中如出现制动失灵等故障，后果将不堪设想［6］。针对电动轮汽车液压制动系统常见故障分析与维修技术研究，可保障液压制动系统在使用过程中安全有效，避免安全事故发生，提高设备可开动率，降低生产成本，提高经济效益。