1.故障现象
我单位1辆配置北方奔驰3138型底盘的油井工程车,在行驶11316km时出现挂挡后不能行走故障,该车驾驶员随后报修离合器。经修理人员现场排查,发现该车虽然低速挡不能行走,但是高速挡可以行走,由此排除离合器存在故障的可能,故障部位可能发生在变速器。
2.变速器结构
该工程车底盘配装富勒RT-11509C型变速器,该型变速器由1个前置的主变速器和1个后置的副变速器组成,其中主变速器具有5个前进挡和1个倒退挡,其功能是实现换挡;副变速器具有2个挡位,其功能是对主变速器输出转速进行高、低速切换。该型变速器分为低速挡区(倒退挡、爬行挡和1~4挡)和高速挡区(5~8挡),通过换挡杆操纵双H阀,改变高低速切换气缸活塞位置,进行高、低速切换。
3.故障排查
分析认为,该工程车挂入低速挡区不能起步,其原因有2种可能:一是控制机构气路存在故障;二是高低速挡切换机构存在故障。为此进行了以下排查:
用换挡杆操纵双H阀,该阀高、低速切换正常;检测高低速切换气缸进、出口气压符合要求,管路排气畅通;观察副变速器从低速挡往高速挡切换时可听到齿轮啮合声,但是从高速挡往低速挡切换时没有听到齿轮啮合声,据此判断,由高速挡往低速挡切换时发生故障。拆检高低速切换气缸,其活塞及。形密封圈均正常。
进一步分析认为,变速器外部控制及执行部件均正常,副变速器不能从高速挡切换到低速挡,故障部位应在其内部。拆检副变速器,发现其同步器的高速挡同步环上1根导向销折断。导向销折断后,卡滞在低速挡同步环与滑动齿套之间,造成滑动齿套无法与低速挡齿轮啮合。折断的高速挡同步环导向销如图1所示。
4.修复方法
仔细检查折断的同步环导向销断面有疲劳断裂痕迹,这说明该导向销存在制造缺陷。修复副变速器有2种方法:一是购买副变速器同步器总成,经询价需1380元,且需等待4大;二是自行测绘加工导向销,与高速挡同步环压铆固定,从加工到完成组装仅需1天。经研究,从工程急需和经济效益考虑,我们决定采用第2种修复方法。
导向销具有耐磨和抗扭转等特性,为此我们选用已经淘汰的旧抽油杆作为加工材料。该抽油杆直径为20mm、材质为20CrMoA,其直径尺寸、抗拉强度、屈服强度和硬度均符合导向销要求。我们对照导向销实物进行测绘、加工,将其表面粗糙度定为Ra3.2,与啮合齿套装配孔过盈量定为0.04mm,加工完成后使用压力机压铆固定。导向销装配结构如图2所示,修复后的副变速器同步器如图3所示。该油井工程车修复后,已经正常行驶5000km。