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步履式挖掘机行走马达壳体开裂原因及改进措施
来源:工程机械与维修  作者:佚名  2017-04-17 09:25:50


    (3)排查行走马达内部油压
    更换新的行走马达后,我们在该行走马达另一个回油T口上安装了压力传感器,连接液压测试仪后测试回油压力。调整好挖掘机行驶速比后,先使轮胎悬空,再落实地行走,测试出回油压力稳定时的压力为0.08~0. 1MPa,峰值压力为0.2 MPa,最小压力为0.05 MPa。由测试结果可知,行走马达壳体压力并不高。支腿步行及轮式行走液压回路工作压力均在止常范围内,因此可排除行走马达内部存在高压油冲击的可能性。
    (4)排查高压油冲击问题
    排除以上3种可能性以后,我们从液压系统结构分析,除了中央回转接头以外,整个行走液压系统没有其他高压油液进入行走马达壳体。若挖掘机行驶过程中突然受到阻力,中央回转接头1口、15口的油压会爆炸式升高,该高压油窜进相邻油道3口,就令冲击与油道3口连接的行走马达T口。
    为此我们对中央回转接头进行了拆解,发现以下2个问题:
    一是中央回转接头转子表面加工粗糙、磨损严重,车削加工的痕迹明显,局部磨出了沟槽,转子和定子的配合公差超差。如图3所示。二是密封件损坏。该中央回转接头选用的是OR型旋转密封件,其由耐磨的低摩擦滑动环和NBR型丁晴橡胶O形圈组成。低摩擦滑动环上、下密封面应开导压槽,用于润滑和形成背压,以增强密封件的耐磨和密封性能。OR型旋转密封件与中央回转接头转子配合形成动态密封。检查后发现,部分低摩擦滑动环上、下密封面未开导压槽,造成其损坏,如图4所示。



    分析认为,中央回转接头转子表面加工粗糙,密封件表面很快会被磨损,动态密封容易失效。低摩擦滑动环没开导压槽,很容易引起偶发性瞬间击穿、泄露。这2种因素叠加,造成中央回转接头3口对应油道与相邻油道(1口、15口油道)甚至是其他油道密封性能降低,引起窜油。当步行及轮式行走回路某处的高压油在瞬间压力急剧上升形成液爆时,引发激烈的紊流拥塞,就会造成行走马达T口背压激增,将行走马达壳体炸裂。

    4.改进措施
    针对中央回转接头内部窜油造成行走马达T口壳体出现裂纹问题,我公司紧急调集各部门经验丰富的售后服务技师、液压专家及整机设计专家,组建了专项技术团队,通过对故障件的分析、诊断,对现有液压系统性能进行评估,经过对各种方案的反复论证和试验,我们采取了以下改进措施。
    (1)针对在用挖掘机
    对正在使用的挖掘机采取临时补救措施,在行走马达回油油路与巾央回转接头之间加装单向阀,预防中央回转接头偶发性密封失效,造成高压反向窜油。由于单向阀的开启需要一定压力,决定启用原中央回转接头预留的14口进行同步回油,以确保4个行走马达回油油路畅通。我们在3台步履式挖掘机上进行了试验验证,累计工作300h未出现行走马达壳体开裂故障,验证了故障判断准确及改进措施有效。
    (2)针对新挖掘机
    为彻底解决上述问题,针对新挖掘机中央回转接头采取以下3项具体措施:
    一是优化中央回转接头设计。在中央回转接头两端各增加1个轴承,以保证定子与转子配合间隙。
    二是优化生产工艺,加强过程控制,提升转子的表面光洁度。
    二是升级OR型旋转密封件。重新对密封件进行选型,密封件上、下密封面设置导压槽,并做充分试验,对设计进行验证和确认。
    改进后的中央回转接头旋转时同轴度更好,表面抗磨损能力更强,密封件升级改进后,密封效果更好。自更换新的中央回转接头后,累计工作400h再未出现行走马达壳体开裂故障。
 

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