浅谈汽车钢板弹簧总成的检验与修理

2022-09-11

钢板弹簧也称叶片弹簧, 是机动车车桥与车架 (或车厢) 之间的弹性连接件, 它是由若干片等宽但不等长 (厚度可以相等, 也可以不等) 的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。它缓冲并吸收了车辆运行中的冲击和振动能量, 是重要的减震装置由于其结构简单, 使用可靠, 因而得到广泛应用。但是, 也因此而使一些驾修人员忽略对钢板弹簧的正确维护和使用, 甚至将一些错误的检修措施和维护方法当作经验, 致使钢板弹簧的使用寿命大为缩短, 甚至引发严重的交通事故。

因此, 车辆使用运行中, 当发现汽车出现侧倾、制动跑偏、车身严重振动等现象时, 应及时对悬架系统进行检查修理。

钢板弹簧总成拆下后, 修理人员应首先进行外观检查, 观察是否有折断、塑性变形、裂纹、磨损等。然后再拆散对各部位进行逐一仔细检查。从修理专业角度来讲, 钢板弹簧总成的检修应按一下几方面进行。

1 卷耳

钢板弹簧主片的卷耳是为安装弹簧衬套、弹簧销, 连接车架而设置的。车轮的驱动力 (或制动力) 、侧向力、支架反力等都要通过卷耳传给车架或车身, 主片卷耳受力严重, 是薄弱处, 因此, 采用包耳 (为改善主片卷耳的受力情况, 常将第二片的末端也弯成卷耳, 包在主片卷耳的外面, 亦称包耳) 或装配式结构, 以便在主片卷耳折断后仍能是钢板弹簧总成不离开支架, 从而可保证车辆继续安全行驶。

检查钢板弹簧片时, 应先检查主片卷耳根部是否发现断裂损坏, 否则应更换主片。然后检查包耳与主片间是否存在严重的磨损现象, 如有灰沙等杂物积存, 应马上进行清理并涂覆石墨润滑脂;如果磨损严重, 则应将主片卷耳退火, 重新卷制;若簧片产生锈蚀时, 应用细砂纸除锈, 需要提到的是, 坚决不允许用酸洗法除锈。对于簧片片端背部沟痕, 需用细锉修平, 并用细砂纸打光, 以减小应力集中。

2 衬套

安装于钢板弹簧卷耳内, 通常由金属、塑料、橡胶或尼龙等材料制成。金属材料衬套由于不耐磨、传递冲击或振动力大等缺点, 现已逐渐被非金属材料代替。

装配好的衬套在弹簧上下弯曲时, 承受扭转作用, 长时间工作后易发生疲劳扭伤。检查衬套内外表面, 如发现裂纹应及时更换。当衬套内孔表面出现局部扭伤痕迹时, 则说明侧向压板并未压紧衬套, 使其在工作中未承受整体扭转作用, 属异常损坏。因此, 修理人员应夹紧压板、支架或者加大衬套外径尺寸, 使之与卷耳内孔有较大的过盈配合。如果在卷耳内用加镶金属套的办法来保证过盈配合, 必须使镶套与卷耳孔发生相对转动。当橡胶衬套厚度较小传递载荷较大时, 易在衬套垂直方向的下方造成衬套断裂。此时, 修理人员应加大卷耳直径, 增大衬套的厚度。但是, 如果不具备修理条件的情况下, 必须经常检查更换, 以免发生金属撞击使销轴磨损折断。

3 中心螺栓

车辆采用中心螺栓连接方式解决了钢板弹簧总成在搬运中的散片问题, 而且中心螺栓兼起定位销的作用, 使钢板弹簧总成便于安装在车桥的定位孔中心上。也正因为如此, 当U型螺栓松动时, 中心螺栓的螺母易被支架孔剪断, 造成钢板弹簧总成窜片, 使车轴歪扭, 车辆跑偏。修理人员检查时, 若观察到中心螺栓的外露端已不在原车轴中心线上, 且各簧片错位, 车辆跑偏, 马上即可断定是中心螺栓已被剪断;同时还应检查车轴的支架孔是否变形损坏需根据实际情况进行校正或更换。

4 U型螺栓 (俗称骑马螺栓)

U型螺栓的作用是将车轴与钢板弹簧总成连接起来, 传递各种力和力矩。U型螺栓松动会使钢板弹簧在中心孔处疲劳断裂, 会使中心螺栓剪断造成车辆行驶跑偏。因此, 必须经常检查来保证U型螺栓的拧紧力矩符合车辆的使用技术要求。对于新车就更应注意, 每周应按要求紧固2~3次, 经过几千公里的磨合后, U型螺栓的紧固状态就会稳定下来。

检查U型螺栓应在满载 (主片拉直) 状态下进行, 当钢板弹簧总成固定于车轴下方时, 整车的重量将通过U型螺栓传给车轴和车轮。这时, U型螺栓不再单用来夹紧, 更重要的是起支承重量的作用。如果发现裂纹, 应立即给予更换。

5 弹簧销与吊耳销

弹簧销与吊耳销起着连接车轴和车架的作用, 它们既是结构连接销又是传力销, 是车辆悬架中的重要零件。其常发生的损坏形式主要有:磨损、脱落和折断。销轴与金属衬套配合时, 常由于润滑不充分和灰尘的研磨而导致急剧磨损。为了润滑, 销轴上钻有轴向和径向油道, 通过油嘴将润滑脂加到衬套内表面, 但常常由于径向油道孔位置偏斜, 造成出油困难。因此, 销轴安装时应保证径向油道孔位置不偏斜, 通常是将油道孔放在衬套受力小的一侧, 即吊耳上销油道孔向下, 卷耳销油道孔向上。当销轴直径比标准直径减少0.3mm后, 应必须给予更换, 同时也最好更换衬套。销轴用润滑脂多用黄油, 对于高负荷的销轴应用锂基或钙基润滑脂。如果不合理的使用, 会造成销轴的异常折断, 因此, 应注意以下几点:

(1) 过度磨损的销轴, 应与塑料或金属衬套一起更换。

(2) 橡胶衬套剪裂或压裂时, 应及时更换。

(3) 一般情况下, 销轴与衬套的间隙应为0.05mm~0.10mm, 当超出该要求时, 应更换销轴或衬套。