挖掘机支重轮结构(挖掘机维修——支重轮漏油原因及改进)

Posted 2023-05-27

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1、故障现象

某小型液压挖掘机在工作600h后，个别支重轮出现漏油现象，具体漏油位置在轮体与轴座之间，如下图所示。

2、结构及密封原理

（1）结构

该型挖掘机支重轮主要由油塞1、轴座2、浮封胶圈3、浮动密封环4、衬套5、轮体6、轮轴7、O形密封圈8、挡圈9组成，如下图所示。

支重轮左、右轴座2及轮轴7固定在挖掘机行走架上，不转动。衬套5固定在轮体6内，轮体6及衬套5可绕轮轴7转动。

轮轴7两侧的挡圈9对轴座2进行轴向定位，轴座2定位后，衬套5两侧翻边抵住轴座2，对轮体6进行轴向定位，使挖掘机转向时履带对轮体6的轴向力传递到轮轴7上。

（2）密封原理

在油塞处可向支重轮腔体内注入润滑油，支重轮腔体依靠轴座与轮体间的浮动油封环、轴座与轮轴间的O形密封圈实现密封。

支重轮两侧轴座及轮体的密封腔内设有浮动密封环，浮动密封环是一对可以相对转动的金属环，其两侧设有浮封胶圈，浮动胶圈装入密封腔内被压缩，其弹性变形产生的压力压在浮动密封环上，使2个浮动密封环紧密贴合。

浮动密封环属于液流阻力型非接触式动密封，浮动密封环的A处间隙内润滑油形成油膜，2个浮动密封环相对转动时油膜处油液流动，油液的黏度形成阻力，使浮动密封环既能相对转动，又能保证内部润滑油不会泄漏，达到密封效果。浮动密封环密封原理如下图所示。

3、查找漏油原因

（1）漏油位置

从支重轮结构及密封原理可以看出，有3个位置可能出现漏油:一是浮动密封环位置，二是油塞位置，三是轮轴端O形密封圈位置。

我们对该型号挖掘机进行了大量调查，调查结果漏油部位主要是浮动密封环位置。

（2）漏油原因

我们与浮动密封环生产厂家沟通，厂家认为，浮动密封漏油主要出现在图3所示的A处，A处漏油有4种原因:

一是2个浮动密封环之间压力过大，油膜失效，导致浮封环接触面变成干摩擦，使浮动密封环磨损加大，间隙增大;

二是支重轮在受到侧向力冲击作用时,衬套与轴座之间发生磨损，加大2个浮动密封环之间间隙;

三是浮动胶圈硬度过高、弹性差或者老化，弹性补偿能力减弱，导致2个浮动封密环之间间隙加大;四是润滑油黏度降低。

4、改进措施

（1）调整加工尺寸

为了避免浮动密封环间隙过大，我们决定向内调整轮轴两端挡圈槽位置,以保证装配后端盖与衬套翻边之间的间隙小于0.1mm、装配后浮封胶圈对浮动密封环保持合理压力，如下图所示。

（2）改进密封圈

浮封胶圈在高温作用下会发生永久的塑形变形，造成其弹性补偿力变差。为此，我们将浮封胶圈的材料由丁腈橡胶改为耐高温的硅橡胶。

（3）压力测试

我们对改进后的支重轮进行了压力测试，即向轮体右侧施加压力(F)，施加压力后，支重轮再未出现轮体向右窜动现象，轮体不再发生轴向窜动，浮动胶圈压缩量及浮动密封环接触压力得以保证。

5、改进效果

改进后的支重轮漏油现象基本消失，由此解决了该型挖掘机支重轮漏油问题，提高了其行走装置的可靠性、安全性，受到客户好评。

本文选自《工程机械与维修》杂志2017年第1期