理论教育 工程机械底盘故障修理指南

工程机械底盘故障修理指南

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:造成前轮急剧跑偏的主要原因是两侧前轮主销后倾差异过大。主销后倾大的一侧,路面反力形成的车轮回正能力过于强烈,使前轮急剧向主销后倾小的一侧偏转,进而形成前轮急剧自动跑偏的故障。独立悬架先按原厂规定检查调整主销后倾角,然后检查调整前轮外倾角,直至侧滑量符合规定,即可排除前轮剧烈跑偏的故障。应在保持主销后倾角正确的前提下调整前轮外倾以排除故障。

工程机械底盘故障修理指南

(一)车桥的常见故障及修复

前桥的技术状况关系到工程机械的操纵稳定性,也关系到制动过程中方向的稳定性及轮胎的磨损。它不但影响工程机械的平均速度,增加驾驶人的疲劳,也影响安全运行。因此,对前桥的维修必须仔细认真,确保恢复工程机械的操纵稳定性。

1.车桥的常见故障及原因

前桥支撑工程机械前部的质量,承受路面传来的各种反力,尤其是行驶在不良路面上和高速行驶时,这些力构成的冲击载荷峰值很高;前桥零部件不但数量多而且铰接配合多,车桥的常见故障主要有前转向桥有关的零部件磨损、变形等。零件的磨损、变形会引起前轮定位失准,使前桥技术状况的恶化。众所周知,机械车辆的操纵稳定性主要是由前轮定位保证的,前轮定位失准及其他耗损必然引起前轮摆动、前轮跑偏、转向沉重及转向盘振抖等故障,甚至发生“甩轮”引起重大交通事故。前桥的故障诊断不能光着眼前桥自身,还要考虑相关的车轮及转向系等综合因素。前桥、转向系的故障会使汽车的操纵稳定性与操纵轻便性变差。常见故障有前轮摆动、前轮跑偏、转向盘沉重或转向盘振抖等,同时也会引起轮胎的异常磨损,进而影响工程机械操纵性能。造成前桥、转向系故障的因素很多,故障部位的判断也很困难。在判断故障时,要同时把轮胎磨损的特征也作为依据。首先要考虑前桥造成故障的原因,还要检查前轮轮胎的气压、气压差和胎面磨损的差异,前轮的平衡性能;左、右悬架的弹力,前轴(支撑梁)和车架的变形;前、后桥的轴距及平行度误差等诸因素。这里重点对前转向桥及转向轮的故障原因进行综合分析。

(1)前桥运动副配合松旷

前桥配合部位松旷,会影响前轮定位的准确性,有人称其为“前轮定位效应”。同时,也使转向振动系统的刚度及阻尼作用降低,造成工程机械前轮摆动或前轮跑偏,也可能引起转向盘沉重及转向盘振抖等故障。转向盘的振动方式分两类:一类是在某一车速范围内产生的高频率振抖,这是由于各部配合松旷及转向传力机构刚度不足所产生的共振而引起的转向盘振抖;另一类是车速越快振抖愈烈,有时还会出现前轮在路面上滚动产生的有较明显节奏的拍击声,引起此类振抖的关键因素是前轮平衡性能过差。只要认真排除如轮辋变形等造成前轮不平衡的因素,必要时进行车轮动平衡试验,故障就可消除。一般先检查转向盘的自由转动量。若自由转动量过大,在检查调整轮毂轴承间隙之后,拆下转向器摇臂,固定摇臂轴,再一次检查转向器的自由转动量。若自由转动量仍然过大,则检查调整转向器传动副的啮合间隙,使转向盘的自由转动量符合规定,然后装好摇臂轴并检查转向盘的自由转动量。重新装好摇臂轴之后,自由转动量仍然过大,说明转向传动机构的配合部位,或者转向节、独立悬架的摆臂、支撑杆(稳定杆)或推力杆配合松旷,应逐一检查调整。随着行驶里程的增加,各配合零件磨损增大,就会造成配合松旷而影响工程机械操纵的稳定性和轻便性,所以,在各级维护中,必须认真做好此项检查调整工作。

(2)前轮定位失准

轮式机械(如汽车式起重机等)操纵的稳定性主要取决于前轮定位的准确程度,二级维护时,可用光学水准前轮定位仪检查调整前轮定位。

1)前轮定位与轮胎磨损的关系。如果胎冠在整个圆周上出现从外侧依次向内的台阶形磨损,侧滑量为正值且大于5m/km,说明前束值过大;若胎冠圆周上出现依次由内侧向外侧的台阶形磨损,侧滑量为负值且大于5m/km,说明前束值过小。非独立悬架调整前束,应使侧滑量符合标准,而独立悬架必须先调整前轮外倾角至原厂规定值,且使前束和前轮外倾相适应。独立悬架车辆会出现侧滑量符合标准,但轮胎外侧依然发生胎面边缘圆周形磨损现象,甚至在转弯时轮胎与路面会产生较明显的摩擦声;另外转弯后转向盘自动回正作用弱。这都是由于前轮外倾过大,造成了严重的过度转向引起的。如果轮胎内侧胎面边缘圆周形磨损,这是前轮外倾过小,造成过度的转向不足,前轮急剧摆动而引起的。

2)前轮自动跑偏的原因。前轮跑偏有三种情况,一种是工程机械中、高速行驶时放松转向盘之后,前轮急剧跑偏,驾驶人往往必须握紧转向盘约束前轮跑偏。造成前轮急剧跑偏的主要原因是两侧前轮主销后倾差异过大。主销后倾大的一侧,路面反力形成的车轮回正能力过于强烈,使前轮急剧向主销后倾小的一侧偏转,进而形成前轮急剧自动跑偏的故障。独立悬架先按原厂规定检查调整主销后倾角,然后检查调整前轮外倾角,直至侧滑量符合规定,即可排除前轮剧烈跑偏的故障。另一种是车辆直线行驶中,放松转向盘,前轮逐渐跑偏,此故障往往在较低车速时就会出现。产生前轮逐渐跑偏的主要原因是两侧前轮外倾差异过大,外倾角大的前轮所产生的绕主销回转力矩必然大于外倾角小的前轮所产生的回转力矩,从而使工程机械方向向外倾角大的一侧跑偏。应在保持主销后倾角正确的前提下调整前轮外倾以排除故障。第三种前轮跑偏的原因是前轮外倾值和前束值都大,产生了过分的过度转向。使车辆在直路面直行时,稍打转向盘,前轮就会急速跑偏,转向盘出现漂浮感,有人也称为转向盘“发飘”。调整前轮定位时,先将两前轮外倾角调整好,然后再检查侧滑量,按侧滑量的正负再调整前束值,待侧滑量合格后,故障即可排除。

3)前轮摆动的原因。机械行驶中,驾驶人未转动转向盘,但两前轮忽左忽右的摆动,使工程机械忽左忽右地“蛇行”,并伴有转弯后转向回正能力很差,转向盘“发飘”感明显,此种故障称为前轮摆动。引起前轮摆动的主要原因是转向节主销后倾和主销内倾角过小,前桥、转向系配合松旷而引起前束值过大。独立悬架先消除配合松旷,然后检查调整主销后倾和主销内倾或车轮外倾,再调整前束以排除故障。

4)转向沉重的原因。驾驶人在转向时,转动转向盘的圆周力过大,转向反应迟钝,而且转向回位性能差。产生这类故障除各部位配合过紧或卡死等原因外,还与主销后倾有关。双侧均转向沉重,但双侧转向回正性能都好。该故障是由于两侧主销后倾角均过大,造成前轮回正力矩过大,引起转向沉重但回位迅速,严重时转向盘出现“发飘”感。如果两侧主销后倾角差异过大,甚至一侧主销后倾角为负、另一侧主销后倾角为正,就会造成单侧转向沉重,而另一侧转向回正能力很差。

(3)前轴、车架变形的影响

非独立悬架的前轴变形,独立悬架支撑架、摆臂、稳定杆与支撑架变形,车架的变形,杆件长度不符原厂规定等,都会破坏机械操纵的稳定性和轻便性。当消除前桥、转向系配合松旷、配合过紧、调整前轮定位、调整轮胎气压、车轮平衡之后,机械侧滑量仍然过大,且仍不能恢复操纵的稳定性,即可怀疑前轴、车架等零部件变形,必要时进行拆检或修理。

2.前桥的修复

(1)前轴的检修

1)前轴磨损的检修。钢板弹簧座平面磨损大于2mm,定位孔磨损大于1mm,堆焊后加工修复。主销承孔的磨损承孔与主销的配合间隙:轿车不大于0.10mm,载货汽车不大于0.20mm。磨损超限后,可采用镶套法或修理尺寸法修复。主销承孔端面的磨损用堆焊加工修理。

2)前轴变形的检修。前轴不但容易变形,而且几何形状复杂,变形后影响汽车的操纵稳定性。在检验、校正前轴变形时,合理地选择检验、校正基准尤为重要,但也比较困难。主销孔轴线对于公共平面的内倾角公差为一般不大于15′,两主销孔轴线在主销孔上端面上的距离应符合具体车型的原厂规定。前轴变形的大型的检验校正设备是“光靶式液压检验校正机”。检验时,把光筒固定在前轴主销孔内。先把前轴固定在校正机上,再校正好光筒的安装角度。此时,光影投射到光靶上,以光影对于光靶的位置度误差判断前轴的变形量。校正机上有相当于公共平面和辅助平面的定位要素,由液压夹具把前轴夹紧,校正由另外的液压机械手完成。这种设备把检验与校正并为一个工序进行,生产率高,校正品质好;缺点是投资大。小型企业多用“角尺检验法”检验前轴变形,而变形的校正需用另外的设备进行。前轴变形校正必须在钢板弹簧座和定位孔、主销孔磨损修复后进行,以便减少检验、校正的积累误差,提高了生产率。采用冷压校正法为佳,但冷压校正一次将使前轴疲劳强度降低10%左右,除合理选择冷压校正工艺参数外,前轴的冷压校正次数不宜超过2~3次。另外,现代汽车前轴已不允许在自由锻造加热炉中局部加热后锤击校正了,这样的校正工艺会把前轴由调质状态改变成正火状态,进而使前轴的强度大幅度降低。

(2)转向节的检修

1)隐伤的检验。转向节的油封轴颈处,因其断面的急剧变化而产生应力集中,是一个典型的危险断面,并容易产生疲劳裂纹,以致造成转向节轴疲劳断裂酿成重大的交通事故。因此,二级维护和修理时必须对转向节进行无损检验。一旦发现疲劳裂纹,只能更换,不许焊修。

2)磨损的检修。转向节轴颈磨损的检修。转向节轴颈磨损后用刷镀法修复。轴颈与轴承的配合间隙:轴颈直径不大于40mm时,配合间隙为0.040mm;轴颈直径大于40mm时,配合间隙为0.055mm。禁止用“拉毛”法修复轴颈。转向节轴锁止螺纹的检验损伤不多于2牙。锁止螺母只能用扳手拧入,若能用手拧入,说明螺纹中径磨损松旷,应予以修复或更换转向节。与转向节臂等杆件配合的锥孔的磨损,应使用塞规进行检验,其接触面积不得小于70%,与锥孔配合的锥颈的止推端面沉入锥孔地沉入量不得小于2mm。否则,更换转向节。

3)主销衬套的加工。主销衬套与主销的配合间隙大于0.15mm必须更换,以免引起工程机械前轮摆动等故障。主销衬套与承孔的配合过盈量为0.175~0.086mm,且应在压力机上平稳压模。压镶衬套时,必须对准润滑脂孔。上耳衬套孔与下耳衬套孔的同轴度公差为0.02mm,为了保证两衬套孔的同轴度,最好以转向节轴为基准,用导向镗削法加工衬套孔。

3.维修中前轮定位的调整

前轮定位是保证工程机械和汽车操纵稳定性的关键,也影响着制动过程中机械车辆方向的稳定性和轮胎的磨损。转向系、前桥、悬架乃至车架的故障都会综合影响前轮定位的准确性,并造成操纵性能变差。因此,前轮定位的检查与调整是总装后的一项极为主要的作业。二级维护时,必须检查调整前轮定位。

(1)非独立悬架式转向桥前束的调整

非独立悬架前桥前轮定位中的主销内倾、前轮外倾完全是由前桥结构来保证的,且是不可调的。而主销后倾多数由前钢板弹簧在空载状态下的弧度或由钢板弹簧与前轴间的楔形垫铁保证。一般情况下也是不能调整的,只有前束通过旋转横拉杆进行调整。前桥和转向系各部位配合间隙、两前轮轮胎的气压、主销后倾、主销内倾、前轮外倾的准确程度,都会影响前束值或前束的作用。

调整前束前准备工作:a.检查调整好前轮、转向系各配合间隙;b.两侧前轮轮胎气压、气压差及平衡性能应符合原厂规定,车辆左、右同名点的离地高度应相同;c.主销后倾、主销内倾和前轮外倾值应符合原厂规定,否则,应进行修理。修复后方能准确地调整前轮前束;d.调整前束前,应按技术文件的规定,紧固相关部位,确保连接可靠。

前束的调整方法:a.确定两前轮上的同名点。检查前束时,必须测量两前轮上位置相同完全对称的两个点之间的距离,两个点简称“同名点”。同名点选择必须符合原厂规定,多数制造厂规定同名点在轮胎的中线上;也有少数厂家规定的同名点处在两轮胎内侧胎体或外侧胎体上;还有的规定同名点在轮辋内侧边缘上。b.将工程机械置于水平地面上,并支起前桥。c.调整前束尺。首先调整前束尺两条链条的长度,这一长度应等于前轮轴线的离地高度。d.用前束尺测量前束。先伸缩前束尺两个测量管,使两个水平指针指到两个同名点上。在通过两前轮公共轴线的水平面内,分别测量出两同名点在轮轴前方的距离A和在轮轴后方的距离B,B-A值即为前束值。e.调整前束。若前束值不符合原厂规定时,松开横拉杆接头,旋转横拉杆,待前束值正确后,按原厂规定的紧固力矩紧固横拉杆接头的紧固螺栓。双横拉杆的转向桥,调整前束时,左右横拉杆应转动同样的角度,也就是左右横拉杆各自的伸长量或收缩量必须相等,否则会影响左右最大转角的正确性。一般情况下,使用普通斜交轮胎时,前束值为5mm±2mm;使用子午线轮胎时,前束值为4mm±2mm。

(2)独立悬架汽车前轮定位的调整

主销后倾角通过移动上摆臂在摆臂轴上的纵向位置来调整,通过增减套在摆臂轴上的、位于上摆臂轴与摆臂上的承孔端面间的垫片的总厚度,使上摆臂纵向位移改变主销后倾角。前轮外倾角调整时,增减上摆臂与固定支架间的垫片厚度,可使上摆臂以下摆臂为支点横向位移来改变车轮外倾角。而主销内倾和前轮外倾已由转向节的结构确定,不能单独调整。当主销后倾和前轮外倾调整合格后,主销内倾仍不在原厂规定值之内,说明转向节已经变形。前束仍通过横拉杆调整。前轮定位调整合格后,通过转向节上的最大转向角限止螺栓来分别调整左、右轮最大转向角。有些厂家的使用说明书中,还给出了前轮定位调整坐标图,以方便检修人员参照坐标图增减垫片。

(二)车轮的常见故障及修复

1.车轮常见故障诊断

(1)轮胎常见故障诊断

机械使用中,其轮胎会受到传动系、转向系、行驶系及制动系的共同影响。基于上述原因,在进行轮胎的故障诊断、排除分析时,一定要考虑轮胎与车轮、转向、悬架之间的关系,如轮胎用于支撑车重及吸收路面振动,必然与悬架系统有关系。同样重要的是:轮胎的使用和保养不良,也可能导致轮胎本身及相关系统的故障。因此,轮胎故障诊断排除分析的第一步,便是检查轮胎;还应使用正确,维护恰当。

1)不正常磨损。常见的典型磨损如下:

①胎肩或胎面中间磨损;如图3-68所示,磨损集中在胎肩或胎面中间,主要是由于未能正确保持充气压力所致。如果轮胎充气压力过低,轮胎的中间便会凹入,将载荷转移到胎肩上,并使胎肩磨损快于胎面中间。如果充气压力过高,轮胎中间便会凸出,并承受较大的载荷,使轮胎中间磨损快于胎肩。

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图3-68 胎肩或胎面的磨损

②内侧磨损或外侧磨损:在过高的车速下转弯,轮胎出现滑动,便会产生斜形磨损,这也是较常见的轮胎磨损原因之一。补救措施就是在转弯时降低车速。悬架部件变形或间隙过大,会影响前轮定位,且造成不正常的轮胎磨损。如果轮胎面某一侧的磨损快于另一侧的磨损,其主要原因可能是外倾角不正确。由于轮胎与路面接触面积大小因载荷而异,对具有正外倾角的轮胎而言,其外侧直径要小于其内侧直径。因此胎面必须在路面上滑动,以便其转动距离与胎面的内侧相等。这种滑动便造成了外侧胎面的过量磨损。反之,具有负外倾角的轮胎,其内侧胎面磨损较快。

③前束磨损和后束磨损:a.胎面的羽状磨损,主要是由于前束调节不当所致。过量的前束,会迫使轮胎向外滑动,并使胎面的接触面在路面上朝内拖动,造成前束磨损。如图3-69所示,胎面呈明显的羽毛形。用手指从轮胎的内侧至外侧划过胎面,便可加以辨别。b.过量的后束,会将轮胎向内拉动,并使胎面的接触面在路面上朝外拖动,造成图3-69所示的后束磨损。

前端和后端磨损:a.前端和后端磨损是一种局部磨损,常常出现在具有横向花纹和区间花纹的轮胎上,胎面上的区间发生斜向磨损(与鞋跟的磨损方式相同),最终变成锯齿状。如车辆经常在非公路上行驶,轮胎便会磨损较快。这是由于轮胎,胎面区间打滑所致。b.具有纵向花纹的胎面,磨损时会产生波状花纹。c.非驱动轮的轮胎只受制动力的影响,而不受驱动力的影响,因此往往会有前后端形式的磨损,如反复使用和放开制动器,便会使轮胎每次发生短距离滑动而磨损,前后端磨损的形式便与这种磨损相似。d.如果是驱动轮的轮胎,则驱动力所造成的磨损,会在制动力所造成的磨损的相反的方向上出现,所以驱动轮轮胎极少出现前后端磨损。大客车和大货车,由于制动时产生了大得多的摩擦力,故具有横向花纹的轮胎,便会出现与非驱动轮相似的前后端磨损。前端和后端磨损如图3-70所示。

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图3-69 前束磨损和后束磨损(羽状磨损)(www.daowen.com)

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图3-70 前端和后端磨损

⑤斑状磨损或环状槽形磨损:a.环状磨损是车辆高速行驶时产生的,特点是在胎面上出现一处或多处杯形凹陷。b.如果车轮轴承、球节、转向横拉杆端头等部件的间隙过大,或者轴颈弯曲,则在轮胎高速旋转时,便会在某些特定的点上摆振,并施加产生滑动的强大摩擦力,这两者均可导致斑状磨损。c.制动鼓变形或不规则磨损,会造成按一定周期制动,导致轮胎在沿圆周方向相对较宽的面积上出现斑状磨损。

2)车身抖动、转向摆振。具体分析如下。

①车身抖动:是指车身和转向盘的垂直振动或横向振动,同时伴随着座椅的振动。造成抖动的主要原因是:车轮总成不平衡、车轮偏摆过量及轮胎刚度的均匀性不足。因此,排除了这些故障,通常便可消除车身抖动。车速在80km/h以下时,一般不会感觉到抖动,高于这一车速时,抖动现象便会明显上升,然后在某一速度上达到极点。如果车速在40~60km/h发生抖动,则一般是由于车轮总成偏摆过量或轮胎缺少均匀性所致。抖动现象与洗衣机排水后的甩干程序所产生的振动相似。高速时的振动主要是车轮的平衡性能差所致。轮辋变形,轮毂、轮辋、制动鼓和轮胎制造及修理、装配的误差,质量不均匀等因素,破坏了车轮组件的平衡性能,在高速时会引起严重的角振动(共振),并造成前轮摆动。因此,更换车轮组件中的任一零件或修补轮胎后均应对车轮重新进行动平衡试验,且在维护中,车轮上的平衡块不能丢失也不能移位。

②转向摆振:是指转向盘沿其转动方向出现振动。造成摆振的主要原因是车轮总成不平衡、偏摆过量或轮胎刚度均匀性不足。因此,排除这些故障,通常便可消除这种摆振。其他可能的原因还有:转向杆系故障、悬架系统间隙过大、车轮定位不当。轮胎的气压过高,其偏离角减小,轮胎产生的稳定力矩减小,自动回正能力减弱;轮胎的气压过低,侧向弹性增强,使偏离角增大,稳定力矩过大,车辆回正能力过强,转向后回正过猛,使转向车轮摆动剧烈,转向盘抖动。由此可见,轮胎气压过高或过低,都会引起前轮摆动或前轮跑偏,并破坏汽车操纵稳定性。摆振可分为两种:在相对低速下(20~60km/h)持续出现的振动;只在高于80km/h的一定车速时才会出现的振动(称为“颤振”)。

3)转向沉重。充气压力太低时,会使胎面的接触面变宽,增加了轮胎与路面之间的阻力,从而使转向沉重。每种车型都有最适合其预计载荷和使用的推荐轮胎,而使用刚度较强的轮胎,会导致行驶转向沉重。车轮定位调整不当,转向轴颈和转向系统出现故障,也会引起转向沉重。

4)正常行驶时车辆跑偏。当驾驶人试图使车辆向正前方行驶时,车辆却偏离并向某一侧行驶。当左、右轮胎的滚动阻力相差很大,或绕左、右转向轴线作用的力矩差很大时,就最容易发生这种现象。如果左、右轮胎的外径不相等,每一轮胎转动一圈的距离便不相同。为此,车辆往往会向左或右改变方向;如果左、右轮胎的充气压力不同,则各轮胎的滚动阻力也会不同,车辆因此往往向左或向右改变方向;如前束或后束过量,或左、右外倾角或主销后倾角的差别太大,车辆也很可能向某一侧偏斜。

(2)轮毂的常见故障

车轮轮毂的常见故障为轮毂轴承过松或过紧。轮毂轴承过松,会造成车轮摆振及行驶不稳,严重时还能使车轮甩出。此时,可将车轮支起,通过用手横向摇晃车轮,即可诊断出车轮轴承是否松旷。一旦发现轴承松旷,必须立即修理。轮毂轴承过紧,会造成汽车行驶跑偏。全部轮毂轴承过紧时,会使汽车滑行距离明显下降。轮毂轴承过紧会使汽车经过一段行驶后,轮毂处温度明显上升,有时甚至使润滑脂溶化而容易甩入制动鼓内。将车轮支起后,转动车轮可明显感到转动费力沉重。

2.车轮的修复

(1)轮胎的修复

轮胎磨损过多,会成为重要的不安全因素。据统计,轮胎全部问题的90%是发生在其寿命期最后的10%之内。过度磨损的轮胎除易爆胎外还会使操纵稳定性变差。故维护时,应检查花纹深度。经验显示,胎冠上的花纹磨剩2~3mm时,应停止使用。

(2)轮毂的检修

1)轮毂轴承孔磨损的检修。轮毂轴承承孔与轴承的配合过盈不得小于0.009mm,轴承承孔磨损可用刷镀或喷焊修理,禁止铜焊修理。由于铜焊层硬度过低,故修复后寿命过短;不但可靠性很低,也加大了修理费用。

2)轮毂变形的修理。轮毂变形会引起车轮的不平衡,且加大制动鼓的全跳动误差,影响了汽车的操纵性能和制动效能。轮毂变形后,以两轮毂轴承外座圈的锥面为基准,车削接合凸缘,凸缘的圆跳动公差为0.15mm。

(3)轮辋的检验

1)轮辋变形的检验。平式轮辋边缘20mm内的圆跳动公差为2.50mm,轿车深式轮辋中线上的圆跳动公差与边缘附近的圆跳动公差为2.00mm。变形后更换,以保证车轮滚动时的平稳性能并减轻轮胎的磨损。平式轮辋的锁圈在自由状态下,对口重叠长度不得小于45mm。否则说明锁圈的收缩弹性已经衰退,在气压下有崩脱的隐患,所以必须更换,且严禁用压扁的方法增加对口重叠量。轮胎螺栓孔磨损大于0.20mm时,应进行修理或更换轮辋。

2)轮辋组件的平衡。高速行驶的工程机械,大修或更换车轮总成中任一部件包括轮毂、轮辋、制动鼓组件后,均应重新进行动平衡检验,维护时粘补外胎也必须重新进行总成动平衡检验。拆装中,原平衡块不得拆除或移位。

(三)悬架及车架的常见故障及修复

1.悬架系统的常见故障及诊断

非独立悬架系统常见故障

(1)钢板弹簧弹力过小或刚度不一致

当某一侧的钢板弹簧由于疲劳导致弹力下降,或者更换的钢板弹簧与原弹簧刚度不一致时,会使车身歪斜。

(2)钢板弹簧折断

钢板弹簧折断,尤其是第一片折断,会因弹力不足等原因,使车身歪斜。前钢板弹簧一侧第一片折断时,车身在横向平面内歪斜;后钢板弹簧一侧第一片折断时,车身在纵向平面内歪斜。

(3)钢板弹簧销、衬套和吊耳磨损过甚

此类故障会造成以下现象:车身歪斜(不严重);行驶跑偏;汽车行驶摆振、异响。

(4)U形螺栓松动或折断(或钢板弹簧第一片折断)

此类故障会由于车辆移位歪斜,导致机械跑偏。

2.车架的常见故障及修复

(1)车架的常见故障

车架是工程机械及车辆的基体。工程机械及车辆由于机型复杂,用途不一,作业和行驶条件各异,故车架形式较多。根据其结构不同,大体可分为全梁式(整体式)、铰接式及半梁式。车架常见的故障形式主要是机械性损伤,包括变形损伤、裂纹或断裂损伤、腐蚀损伤及连接安装孔、座磨损松旷等。车架变形原因主要是承受不均衡外力所致。载重车辆的钢板弹簧支架多装在纵梁外侧。因此弹簧的支承反力经支架对纵梁施加扭转力矩。由于车架在该处有横梁,所以这种转矩在正常情况下不会造成变形。但是,当车辆在不平的道路上行驶时,其中一个车轮如被抬起(或落下),整个车架就有产生扭转变形的可能。一般车架前部的刚性比后部差。因此,车架的扭转变形往往前部大于后部,某些纵梁前部的断裂亦伴随发生。在车架发生扭转时,横梁承受的扭力和弯曲应力大小与纵梁的刚度有关,纵梁刚度越大,则横梁承受应力值越大。所以,有时过分地加固纵梁,反而会造成横梁的变形或与横梁连接处的断裂。当工程机械急转弯时,由于离心力的作用,将使外侧纵梁加载而内侧纵梁减载,有使车架发生扭歪的趋势。

(2)车架的维修

1)车架腐蚀的修复。车架腐蚀后,应打磨处理干净后,重新喷涂上防锈漆层,严重时应更换。

2)车架的裂纹的修复。车架由于受到交变载荷的影响,容易产生裂纹。此时可采用焊修法,焊修前应清洁除锈,彻底清除接头两侧的旧漆层;在裂纹两端开坡口;选用碱性的低氢焊条

3)连接松旷或连接部位磨损。车架纵、横梁连接铆钉松动后,将影响车架的刚度和弹性。修理时应取掉松动的铆钉,重新铆固。孔、座磨损后可堆焊,然后重新钻孔或修磨孔。

4)车架变形的修复。其变形形式、检查及校正修复方法如下。

①车架变形的常见形式:a.车架侧向弯曲(侧摆)。车架前部或后部的侧向弯曲通常是指车辆受到撞击使车架前后发生侧向变形的结果。在这种情况下,一侧的轴距比另一侧长,且这种侧向弯曲会使汽车自行向轴距较短的一侧跑偏。完全侧向弯曲发生在车辆所受撞击点在车辆一侧的中点附近,且完全侧向弯曲损坏导致车架成V字形。b.车架向下弯曲(下陷)通常发生在车架前部或后部直接受到撞击所致。这种情况发生时,车架边梁的前部或后部相对于车架中心有向上拱起的变形。如果车辆上一侧承受的冲击力比另一侧更多,左右侧轴距的尺寸很可能会不相同。而前横梁很可能在受撞击时向下弯曲。当这根梁下陷时,双梁臂悬架系统的上摆臂彼此靠近;如果麦弗逊式前悬架发生下陷,其滑柱顶部也会相互靠近。在这两种的任何一种前悬架中,下陷状态都会使车轮顶部向内移而使外倾角变成负。c.车架纵弯曲。车架发生纵弯曲时,发动机罩与前保险杠之间的距离小于规定值,或者后轮和后保险杠距离小于规定值,即车架的纵弯曲是由于车架正前方或正后方受到撞击引起。这种撞击可使车架侧面向外鼓起,尤其是承载式车身,且边梁和门框发生扭曲变形。d.车架菱形变形出现在车架撞击受损而不再保持相互垂直的时候,即车架的形状像一四边形的框架。如果右后轮相对左右轮被撞向后方,后悬架会向后转,而这又使车辆向左转向。此外汽车转向盘必须不断向右转才能抵消左转向的侧向力。车架菱形变形通常出现在边梁式车架的车辆上,而承载式车身的车辆很少有这种变形。

②车架变形的检查。车架如因行车事故造成较大的弯曲和扭斜,目视法即可检验。对弯曲较小不易观察的车架变形,可用拉线法或直尺、角尺等量具来检验变形情况。

③车架变形的校正修复。车架经检验后,如发现弯曲、歪扭超过允许限度应进行校正。当车架个别地方有不大的弯曲时,可直接在车架上用冷压校正。如弯曲较大,可采用局部加热校正。加热时应尽量减少加热范围,加热至暗红色(即不超过700℃)。校正后应在空气流动小的地方缓慢冷却,以免造成应力集中。车架如有严重弯扭歪斜或铆钉松动较多时,应将车架部分的或全部的拆散予以校正,然后重新铆合。

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