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修机|大马力推土机支重轮的结构改进

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来源:匠客工程机械

1 支重轮漏油及损坏现象

山推生产的某批次小松 D375 型推土机工作约 20h 后出现支重轮漏油故障,如图 1 所示。根据该推土机支重轮漏油照片分析, 漏油位置在支重轮浮动密封处,扳动支重轮有轻微晃动。

我们对 3 个漏油的支重轮进行了拆解分析。经过检查发现,支重轮腔体及油槽内有大量细长小铜屑,浮封环的橡胶密封圈变形、磨损,且已经失去弹性,一些碎末已经附在浮封槽上。浮封环金属圈密封线完整,但由于过热已变色。轮轴因受热而变色,油槽边缘出现严重磨损痕迹,轴瓦磨损严重。

2 原因分析

支重轮结构如图 2 所示。在支重轮工作过程中,轮轴1 与轴瓦 4 为间隙配合、滑动摩擦,靠注入的润滑油形成油膜,保证轮轴与轴瓦的正常润滑。

2.1 油槽结构不合理

该种支重轮轮轴油槽为长形,油槽边缘设有圆角,如图 3 所示。分析认为,支重轮工作时,由于轮轴 1 油槽边缘棱角部位间隙形成突变,致使该处与轴瓦不易产生油膜。轮轴与轴瓦干摩擦,导致异常磨损。

2.2 轮轴的热处理面小

我们查阅了一些技术资料,发现国外支重轮轮轴滑动轴承踏面及浮封环面处均进行了热处理。支重轮轮轴热处理范围增大后,轮轴刚度更好。该批次支重轮轮轴仅对滑动轴承踏面进行了热处理,为此支重轮轮轴刚度相对较弱。轮轴在工作过程中产生弯曲变形,使轮轴与轴瓦之间的间隙被破坏,不能产生良好的油膜,从而导致磨损加剧。

通过拆解漏油的支重轮,以及对国外支重轮结构进行分析,我们认为推土机工作时,支重轮轮轴受到较大的压力后变形,造成其与轴瓦贴合。油槽棱角的阻断作用使其无法形成油膜,造成支重轮轴瓦和轮轴油槽棱角边缘磨损。轴瓦磨损后,轮轴和轴瓦间隙增大,浮封环密封部位发生改变,最终导致漏油。漏油后出现干摩擦,产生大量热量,且产生了大量细长铜屑堵塞支重轮内部油道,造成支重轮温度过高。过高温度进一步造成支重轮的浮封环橡胶圈变形、弹性降低,导致浮封环橡胶圈与浮封槽密封不严,从而产生漏油。

2.3 棱角应力集中

原支重轮轮轴油槽棱角处不易加工,容易产生较大的应力集中,热处理后常出现缺陷。

3 改进方法

我们将原支重轮轮轴挖槽式油槽结构改为阶梯式结构,如图 4 所示,由此解决支重轮轮轴润滑不良问题。油槽结构改进后,油槽棱角不好加工修磨等问题一并得到解决,并增加储油空间,支重轮工作过程中润滑效果得到有效改善。 

我们对改进后支重轮进行调查,漏油故障基本消失,拆解使用后的支重轮,轮轴及轴瓦磨损量很小,油槽几乎没有磨损,取得了预期的改进效果。

来源《工程机械与维修》2019年第5期

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