重卡生产中制动鼓失效原因及应对
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时间：2017-08-11
1 制动鼓生产材质的影响及应对策略
目前来说，我国部分制动鼓生产企业，站在材料角度将制动鼓强度提高到300MPa及以上水平，也就是牺牲一定的导热性，降低碳当量，这种做法会导致制动啸叫以及加工性能恶化等问题，如果碳含量较高，制动鼓硬度会随之下降，也就容易产生掉底或早期磨损等问题。西方研究学者指出，使制动鼓碳硅当量保持在3.8-4.0之间，两者比值在0.6-0.9之间，并适当添加铜、锌等元素，能有效提升制动鼓的各项性能。制动鼓摩擦系数、硬度等生产材料性能直接决定着制动鼓的性能，适当提高材料硬度，能有效提高制动鼓耐磨性，但是，若材料硬度过高，势必会降低制动鼓摩擦系数。故而，在制动鼓生产过程中，应积极吸取西方等国家先进生产经验，并站在自身生产实际基础上，必须综合考虑摩擦系数与硬度两方面影响因素，合理设计制动鼓的性能与化学成分，优化不同成分之间的配比，以期全面提升制动鼓材料性能[1]。
2 制动鼓金相组织及强化策略
相关研究资料指出，制动鼓基体硬度保持在190-210范围内，珠光体含量超过95%时，制动鼓自身的摩擦性能比较优越。现阶段，我国多使用HT250制动鼓，3-5级长度的A型石墨。大量研究实验证实，B型过冷石墨，能进一步缩减制动鼓机体强度。有研究指出，与灰铁相比，蠕虫状的石墨形态其铸铁强度要高很多，应力集中系数、弹性模量要小，故而，其自身抗疲劳性能优越。蠕墨铸铁其强度能达到340mpa以上，塑性能达到1.5%以上，再加上石墨底部呈现圆钝形，与灰铁相比，其刚度约提高50%，抗疲劳强度提高50%。相关人员进行了抗疲劳冲击试验，发现蠕铁在经过275次冲击时出现裂纹（蠕化率超过80%）。目前来说，我国大批量、稳定生产蠕墨铸铁的企业较少，故而，在供货能力上面有一定问题。
3 制动鼓与其他零件的科学配合
制动鼓与其他零件的配合程度直接决定着制动鼓性能，例如，制动鼓与蹄鼓之间的间隙、车轮螺栓松紧度、制定地板与大孔的配合位置等，均会受到制动鼓与摩擦片之间的接触受力影响。在生产研究中进行了如下实验：底板两孔位置之间的距离为0.8时，蹄面接触分部不均匀、差别显著。在实验过程中，一旦转动制动鼓，会出现某个固定位置转动吃力情况，即便是制动底板合格也会出现这一问题。其他研究结果也指出，在装配过程中精确测量蹄鼓间隙，也会出现无法全面、真实反映接触面的情况，蹄面内侧与开口侧很有很能存在不一致的情况。另外，还存在轮辋平面度这一问题，在西方等发达国家，对轮辋平面度的规定一般设置在0.3mm这一标准，而在我国轮辋平面度均设置在1mm标准。经过大量实验证实，如果轮辋平面度超过0.3mm，在具体使用过程中，很容易因接触面不均匀、车轮受力不均匀而导致的制动鼓滑丝、松动或断裂等问题。一旦出现上述问题，由于局部受力问题，轮辋很容易出现开裂或变形等问题，进而导致制动鼓失效。故而，在具体生产过程中，制动鼓生产企业必须建立健全标准、严格的生产流程，强化施工人员操作，从细微处入手，保证制动鼓与其他零件的科学配合，进而全面提升制动鼓应用有效性[2]。
4 裂纹情况分析及应对策略
工况情况，也是影响制动鼓运行的重要因素，不同工况其关注的焦点也不同，对于制动鼓失效问题的处理方式也不相同。目前来说，我国大量铸造车桥用于自卸车，制动鼓实效问题也出现了一定变化，掉底问题、制动鼓龟裂问题逐渐增多。相关研究实验证实，循环高温会直接影响制动鼓龟裂情况，温度越高，首次发生裂纹次数也逐渐下降。现阶段，不少用户都会选择自装淋水装置来降低制动鼓温度，但是，如果具体使用方式不合理，也会诱发制动鼓失效问题。如果频繁制动会导致制动鼓变形，并出现结构应力问题。再加上淋水不均匀、冷却不及时就会导致热应力的出现，在两者的共同作用下，制动鼓会出现龟裂失效问题。如果在制动之前打开淋水装置，使用缓速器或排气制动，能有效解决制动过热龟裂问题。
5 结语
综上所述，本文以制动鼓的有效性与重要性为切入点，详细论述了国内重卡生产中制动鼓实效原因，并从制动鼓材料、制动鼓金相组织、与其他零件配合、工况与使用等方面，详细论述了制动鼓失效应对策略，以期推动重卡制动鼓安全、高效率生产。
参考文献
[1]李富明，吴继宗，朱萍玉.大型重载货车制动鼓温度实时监测系统研究[J].农机使用与维修，2017（1）：1-5.
[2]李兆杰，周其凤，王慧.重卡车桥用蠕铁制动鼓的研究[J].科技创新与应用，2016（1）：108-109.
目前来说，我国部分制动鼓生产企业，站在材料角度将制动鼓强度提高到300MPa及以上水平，也就是牺牲一定的导热性，降低碳当量，这种做法会导致制动啸叫以及加工性能恶化等问题，如果碳含量较高，制动鼓硬度会随之下降，也就容易产生掉底或早期磨损等问题。西方研究学者指出，使制动鼓碳硅当量保持在3.8-4.0之间，两者比值在0.6-0.9之间，并适当添加铜、锌等元素，能有效提升制动鼓的各项性能。制动鼓摩擦系数、硬度等生产材料性能直接决定着制动鼓的性能，适当提高材料硬度，能有效提高制动鼓耐磨性，但是，若材料硬度过高，势必会降低制动鼓摩擦系数。故而，在制动鼓生产过程中，应积极吸取西方等国家先进生产经验，并站在自身生产实际基础上，必须综合考虑摩擦系数与硬度两方面影响因素，合理设计制动鼓的性能与化学成分，优化不同成分之间的配比，以期全面提升制动鼓材料性能[1]。
2 制动鼓金相组织及强化策略
相关研究资料指出，制动鼓基体硬度保持在190-210范围内，珠光体含量超过95%时，制动鼓自身的摩擦性能比较优越。现阶段，我国多使用HT250制动鼓，3-5级长度的A型石墨。大量研究实验证实，B型过冷石墨，能进一步缩减制动鼓机体强度。有研究指出，与灰铁相比，蠕虫状的石墨形态其铸铁强度要高很多，应力集中系数、弹性模量要小，故而，其自身抗疲劳性能优越。蠕墨铸铁其强度能达到340mpa以上，塑性能达到1.5%以上，再加上石墨底部呈现圆钝形，与灰铁相比，其刚度约提高50%，抗疲劳强度提高50%。相关人员进行了抗疲劳冲击试验，发现蠕铁在经过275次冲击时出现裂纹（蠕化率超过80%）。目前来说，我国大批量、稳定生产蠕墨铸铁的企业较少，故而，在供货能力上面有一定问题。
3 制动鼓与其他零件的科学配合
制动鼓与其他零件的配合程度直接决定着制动鼓性能，例如，制动鼓与蹄鼓之间的间隙、车轮螺栓松紧度、制定地板与大孔的配合位置等，均会受到制动鼓与摩擦片之间的接触受力影响。在生产研究中进行了如下实验：底板两孔位置之间的距离为0.8时，蹄面接触分部不均匀、差别显著。在实验过程中，一旦转动制动鼓，会出现某个固定位置转动吃力情况，即便是制动底板合格也会出现这一问题。其他研究结果也指出，在装配过程中精确测量蹄鼓间隙，也会出现无法全面、真实反映接触面的情况，蹄面内侧与开口侧很有很能存在不一致的情况。另外，还存在轮辋平面度这一问题，在西方等发达国家，对轮辋平面度的规定一般设置在0.3mm这一标准，而在我国轮辋平面度均设置在1mm标准。经过大量实验证实，如果轮辋平面度超过0.3mm，在具体使用过程中，很容易因接触面不均匀、车轮受力不均匀而导致的制动鼓滑丝、松动或断裂等问题。一旦出现上述问题，由于局部受力问题，轮辋很容易出现开裂或变形等问题，进而导致制动鼓失效。故而，在具体生产过程中，制动鼓生产企业必须建立健全标准、严格的生产流程，强化施工人员操作，从细微处入手，保证制动鼓与其他零件的科学配合，进而全面提升制动鼓应用有效性[2]。
4 裂纹情况分析及应对策略
工况情况，也是影响制动鼓运行的重要因素，不同工况其关注的焦点也不同，对于制动鼓失效问题的处理方式也不相同。目前来说，我国大量铸造车桥用于自卸车，制动鼓实效问题也出现了一定变化，掉底问题、制动鼓龟裂问题逐渐增多。相关研究实验证实，循环高温会直接影响制动鼓龟裂情况，温度越高，首次发生裂纹次数也逐渐下降。现阶段，不少用户都会选择自装淋水装置来降低制动鼓温度，但是，如果具体使用方式不合理，也会诱发制动鼓失效问题。如果频繁制动会导致制动鼓变形，并出现结构应力问题。再加上淋水不均匀、冷却不及时就会导致热应力的出现，在两者的共同作用下，制动鼓会出现龟裂失效问题。如果在制动之前打开淋水装置，使用缓速器或排气制动，能有效解决制动过热龟裂问题。
5 结语
综上所述，本文以制动鼓的有效性与重要性为切入点，详细论述了国内重卡生产中制动鼓实效原因，并从制动鼓材料、制动鼓金相组织、与其他零件配合、工况与使用等方面，详细论述了制动鼓失效应对策略，以期推动重卡制动鼓安全、高效率生产。
参考文献
[1]李富明，吴继宗，朱萍玉.大型重载货车制动鼓温度实时监测系统研究[J].农机使用与维修，2017（1）：1-5.
[2]李兆杰，周其凤，王慧.重卡车桥用蠕铁制动鼓的研究[J].科技创新与应用，2016（1）：108-109.
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