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裝載機液力變矩器導向輪的故障分析

瀏覽量:734    發布日期:2018-09-08 13:27:43

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 一臺50C裝載機,在施工過程中出現液力變矩器油溫過高,變矩器油壓降至0.8~1.0Mpa,且伴有泄漏,工作無力。

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在檢查散熱系統正常后,對變矩器拆檢,發現第一導輪與止推擋圈接觸面及第二導輪與自由輪座圈接觸面有磨損,泄漏從渦輪軸骨架式橡膠油封處出來。在更換兩導向輪、變矩器各部位密封圈及清洗更換變速箱傳動油后,試機檢查,裝載機工作不到半個班時,又出現變矩器油溫偏高,油壓下降,工作無力。從變速箱檢查孔檢查傳動油,發現變速箱油底殼中又有白色懸浮顆粒,證明仍有磨損的鋁質合金粉末進入傳動油。重新吊拆變矩器檢查,發現仍是兩導向輪有磨損,檢查其它各部位均正常。

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   裝載機在作業過程中,液力變矩器根據負荷的變化將發動機的機械能進行扭矩轉換后傳給變速箱。由于轉換過程中的能量損失,引起變矩器循環油溫度升高,當溫度升高太快且超過一定的極限后,就會產生氣泡和氧化沉淀,使傳動油粘度下降,起不到潤滑作用。同時造成橡膠油封破壞,產生泄漏等,致使變矩器工作特性變壞。而造成油溫升高過快最根本的原因是變矩器傳動油循環流量不足或散熱系統有故障。前面幾次維修只是根據以上分析進行,對導輪磨損只考慮了裝配關系,致使一直無法解決該機故障。

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該機的故障主要是由導輪磨損引起的,應從導輪磨損上找原因。該變矩器為雙導輪綜合變矩器,兩導輪是與自由輪外圈裝在一起,自由輪機構是棘輪結構,導輪旋轉方向與發動機旋轉方向相同。導輪磨損原因一是當第一導輪給予從渦輪傳過來壓力油力矩時,同時也受到壓力油給予導輪的反作用力矩,致使第一導輪在高速旋轉時受到軸向擠壓力,軸向擠壓力使第一導輪旋轉時與止推擋圈接觸面之間產生摩擦。同樣,第二導輪也受到第一導輪傳過來的壓力油的反作用力矩,致使第二導輪在軸向擠壓力作用下與自由輪座圈之間產生摩擦。

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原因二是兩導輪與自由輪座圈、止推擋圈接觸面之間接觸面積偏小,擠壓形成的壓強大,高速旋轉時兩接觸面之間潤滑困難,產生摩擦。摩擦產生的熱量致使局部溫度過高,潤滑性能下降,導致兩輪磨損加快。原因三是導輪與自由輪座圈、止推擋圈材質不同,當然,最先受損的是硬度較小的鋁質合金導輪。出現磨損后,產生磨粒,因變矩器為一個高速旋轉體,固體顆粒將使各工作輪的摩擦力和磨損增加,進一步加劇了各元件的磨損。同時,隨著導輪的磨損,兩導輪產生軸向位移,改變了兩導輪的工作特性。另外,油溫過高,致使變矩器橡膠密封圈失效,產生泄漏,大大降低了變矩器的工作效率。

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 根據以上分析可知兩道輪磨捐贈是因摩擦引起的,改善磨損部位的摩擦特性,減少摩擦是解決該機故障的關鍵。確定導向輪改進方案為:

(1)增大兩導輪與自由輪座圈和止推擋圈接角界面的面積

(2)忙亂變兩導輪磨捐贈部位的材質,增大兩導輪磨捐贈部位的硬度。

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方案的實施

      (1)在車床上將兩導輪與自由輪座圈支承面、止推擋圈支承面擴大至D3、加深至H2(見兩導輪裝配示意圖)。改進前兩導向輪裝配示意圖 改進后兩導向輪裝配示意圖

  (2)用乙炔氧割加溫熔化銅焊條至已加深擴大支承面后的兩導輪上,并進行保溫處理。

  (3)用乙炔氧割加溫熔化銅焊條至已加深擴大支承面后的兩導輪上,并進行保溫處理。

  (4)將上述處理后的兩導輪與自由輪座圈、止推擋圈支承面直徑精加工至D2,深度仍加工至H1不變。

  (5)將自由輪座圈和止推擋圈同樣進行處理,并加工成與兩導輪相匹配尺寸。

  (6)將進行精加工后的兩導輪送廠進行動、靜平衡實驗,在檢驗合格后進行裝配使用。

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 改進后兩導輪接觸面內徑不變,外徑由D1增大至D2,接觸面積增大一倍;接觸面全部改為銅質界面,增大了接觸面的硬度。裝配時,確保按同軸度、平行度和垂直度等位置精度要求進行裝配,防止產生附加應力和偏磨。裝機試車以后,變矩器油壓恢復到14-16Mpa,油溫也恢復正常,再未發生泄漏故障,裝載機工作有力。

 

后記

采用磨損后的廢導輪進行結構改造,加工簡單方便,利用施工現場的修制工具即可完成,時間短,成本低。經一年多的使用證明,改造后的變矩器工作可象性能穩定,故障率低,再未發生導輪磨損引起的變矩器故障。