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有臺(tái)紅旗T150BS型推土機(jī)先后多次出現(xiàn)轉(zhuǎn)向失靈問題，經(jīng)更換密封環(huán)后，轉(zhuǎn)向恢復(fù)正常，但使用兩個(gè)多月后轉(zhuǎn)向再次失靈。
1. 故障原因
轉(zhuǎn)向離合器為濕式、多片、常結(jié)合式摩擦離合器，由彈簧壓緊，采用液壓式操縱機(jī)構(gòu)。
對這種離合器的失效分析，應(yīng)從其液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)入手。據(jù)分析，紅旗T150BS型推土機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)向失靈應(yīng)是液壓系統(tǒng)的壓力有問題或是密封部分出現(xiàn)問題所致。經(jīng)測試，該轉(zhuǎn)向離合器的液壓泵的壓力為1.22MPa，在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，并由此推斷密封部分出現(xiàn)問題的可能性較大。
工作時(shí)接盤軸頸與軸承座之間相對轉(zhuǎn)動(dòng)。
經(jīng)測試，管路壓力僅為0.87MPa，達(dá)不到正常工作壓力;經(jīng)解體觀察發(fā)現(xiàn)，密封環(huán)及軸承座與其配合部位均有明顯的磨損痕跡。由此判斷，離合器內(nèi)部有液壓油泄漏，致使工作部分達(dá)不到正常工作壓力。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)接盤與軸承座密封部分的結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上存在以下缺陷：
①軸承座材料為普通鑄鐵，其內(nèi)孔經(jīng)車削而成，未經(jīng)任何熱處理，表面精度低，耐磨性差。
�、诿芊猸h(huán)采用石墨材料制成，彈性差，結(jié)構(gòu)如圖3所示，為矩形、直開口。由于軸承座孔和密封環(huán)外徑磨損嚴(yán)重，開口間隙隨之變大，磨損后無外漲自補(bǔ)能力，使徑向配合間隙逐漸增大而使液壓油直接從開口處泄漏。由于接盤與軸承座密封部分在設(shè)計(jì)上的缺陷，造成密封件壽命低、密封性能差，使壓力油腔內(nèi)油量漏失嚴(yán)重，以致達(dá)不到正常工作壓力，液壓油不能克服彈簧預(yù)緊力而無法推動(dòng)活塞及壓盤左移，造成轉(zhuǎn)向離合器內(nèi)、外齒片不能分離而使轉(zhuǎn)向失靈。
2.改進(jìn)方法
⑴軸承座的改進(jìn)
為解決原軸承座內(nèi)孔耐磨性差的問題，可采用內(nèi)孔鑲抗磨內(nèi)套的方法：即將原軸承座孔與接盤軸頸配合部分的尺寸由φ125mm鏜至φ130-0.02mm，如圖4所示;用F413型發(fā)動(dòng)機(jī)的缸套(內(nèi)徑尺寸正好為φ125mm)加工一內(nèi)套，將其鑲?cè)毽?30-0.02mm孔內(nèi)與之過盈配合，并鉆通進(jìn)油孔道。因F413型發(fā)動(dòng)機(jī)的缸套采用優(yōu)質(zhì)球墨鑄鐵精磨而成，尺寸精確，且內(nèi)孔表面經(jīng)過滲氮處理，具有良好的表面精度和耐磨性，從而使軸承座壽命大大提高。
�、泼芊猸h(huán)及其裝配的改進(jìn)
針對密封環(huán)材料存在的缺陷，將石墨改為聚四氟乙烯加鎳材料。該材料的耐溫范圍為-200～+260℃，可承受壓力2MPa，密封工作壓力為0～40MPa，并具有良好的冷卻性、耐磨性和抗介質(zhì)性;它能在表面上吸附一層油膜，使環(huán)與座孔之間形成油膜密封，因而磨損量大大降低。針對密封環(huán)結(jié)構(gòu)上的缺陷，將直開口環(huán)改為搭接口環(huán)，環(huán)的厚度減為原來的 1/2，其余尺寸不變。這樣，消除了因密封環(huán)與座孔磨損，使直開口間隙增大而引起的泄油現(xiàn)象;同時(shí)，由于改后密封環(huán)的厚度減為原來的一半，因而在密封環(huán)4的位置可由原來的單環(huán)改為雙環(huán)安裝，這樣即使第一道環(huán)泄漏，也還有第二道環(huán)進(jìn)行密封，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了密封效果。
通過以上改進(jìn)，雖然提高了密封件的耐磨性和密封性能，但仍沒有解決材料彈性差、磨損后無外漲自補(bǔ)能力使徑向間隙增的而漏油的缺陷。為消除這一缺陷，可將接盤油道進(jìn)行如下改進(jìn);將孔A加深至右端環(huán)槽中間位置徑向打4個(gè)導(dǎo)油孔C(直徑為φ0.5mm)，分別與4個(gè)均布的進(jìn)油孔A相通。這樣，可將微量的壓力油引入密封環(huán)內(nèi)徑與環(huán)槽形成的封閉環(huán)內(nèi)徑與環(huán)槽形成的封閉的環(huán)形腔D內(nèi)，在壓力油作用下使密封環(huán)產(chǎn)生外漲力以彌補(bǔ)磨損量，使環(huán)外徑與軸承座的徑向配合間隙始終保持在最佳范圍內(nèi)，防止從配合處漏油。這種自行補(bǔ)償結(jié)構(gòu)是延長密封環(huán)壽命的有效方法之一，其受力示意圖(接盤C孔處軸的截面)。由于是在低壓系統(tǒng)中，且孔C與孔A的截面積之比為1：400;孔C對壓力油的阻尼作用使進(jìn)入環(huán)形腔D的油量很少;再加上油環(huán)的側(cè)隙嚴(yán)格控制再+ 0.01～+0.03mm以內(nèi)，在油膜密封作用下不會(huì)發(fā)生泄漏，因而進(jìn)入導(dǎo)油孔C的液壓油不會(huì)通過密封環(huán)的側(cè)隙而泄漏，該機(jī)自改進(jìn)后使用至今，一直運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
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