液压挖掘机回转机构异响分析流程及解决方案.pdf

3 防溜制动后起步控制方法简介 防溜制动后的起步可通过相应的传感器、 控制 器及相应的控制方法来实现。 如图3 所示， 当安装在轮马达上的力矩传感器 测得的轮马达力矩大于设定值时 ， 防溜制动后起步 控制系统控制制动系统松开制动器 ， 实现防溜制动 后起步 。 图3 防溜制动后起步控制流程图 4 结束语 电动轮矿用车 的溜车现象虽 然是一个简单 的 物理现象， 但造成的后果是严重的， 因此必须采取 有效措施进行预防。本文介绍的防溜控制系统已在 我公司某型 电动轮矿用车上 如 图 4所示 成功应 用 ， 效果 良好 ， 可对 电动轮矿用车溜车现象进行有 效控制 ， 预防溜车引发事故 ， 确保露天矿安全生产。 图 4 应用防溜控制系统的某型电动轮矿用车 参考文献 【 1 ]周有强． S F 3 1 0 2电动轮卡车 自动熄火引发的撞车事故 分析[ J 】 ． 建设机械技术与管理， 2 0 0 9 6 1 1 8 1 1 9 ． 通信地址内蒙古包头稀土高新区北区北重路北方股份大厦 内蒙古北方重型汽车股份有限公司技术中, b 0 1 4 0 3 0 收稿 E t 期 2 0 1 1 - 1 2 2 3 液压挖掘机回转机构异响分析流程及解决方案 ‘ 王春磊， 郑华， 张科伟 徐州徐工挖掘机械有限公司 摘要 一台 3 7 t 级液压挖掘机调试时出现回转机构异响， 经调查与分析发现， 以往的回转机构异响 处理方式浪费了大量人力、 物力与财力， 且不利于以后快速解决和避免类似问题。根据液压挖掘机回转机 构组成 ， 将回转机构异响分为回转支承异响、 回转马达异响和啮合异响。对每一种回转机构异响进行分析， 确定 8大类 2 0小类回转机构异响原因， 并针对各种原因提出解决方案 ， 建立回转机构异响原因分析流程 图。对 3 7t 级液压挖掘机回转机构异响进行分析， 确定回转机构异响的原因， 采取相应措施消除异响后， 车 辆长时间使用未出现回转机构异响的现象。 关键 词 异响； 液压挖掘机 ； 回转支承 ； 回转马达 一 台 3 7 t 级液压 挖掘机在调试 场进行整机 回 异 响处理方式大部分为分别更换 与挖掘机 回转 机 转调试时， 出现运转不平稳 异常抖动 和噪声超标 构相关的上车架、 回转支承、 回转马达和底盘， 直至 异响 现象。经调查与分析发现 ， 以往 的回转机构 再次调试 ， 回转机构不再产生异响为止。 作者简介 王春磊 1 9 8 6 一 ， 男， 山东临沂人 ， 助理工程师， 硕士， 研究方向 液压挖掘机技术与研发。 一 59 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 这种 回转机构异响处理方式的缺点十分 明显 一 方面 ， 需要相关人员对挖掘机进行拆卸与重新装 配 ， 且不能确保经一次拆卸和重新装配就能解决 问 题 ， 浪费 了大量的人力 、 物力和财力 ； 另一方面 ， 这 种处 理方式不利 于以后快速解决类似 问题和避免 类似问题的再次出现 。 本文对造成液压挖掘机回转机构异响的原因 进行分析， 并结合处理 3 7 t 级挖掘机回转机构异响 的具体事例 ， 介绍快速解决此类 问题 的方法。 1 回转机构异响原因分析 液压挖掘机 的回转机构主要 由回转支承 、 回转 马达 、 为 回转马达提供工作油的回转控制阀及远程 控制回转动作的先导控制手柄等组成【” 。通过对液 压挖掘机回转机构组成进行分析 ， 可以将 回转机构 异 响分为 由液压系统故障引起 的回转机构异响和 由机械故障引起的回转机构异响。液压系统故障通 常会导致回转机构 回转变慢 和无力 ， 不易引起回转 机构异响， 即使引起异响也很容易通过声音来确定 异响为哪个液压元件引起 的， 故本文重点讨论 由机 械故障引起 的回转机构异响。 根据机械故障引起 回转机构异响的不同原 因， 可 以将液压挖掘机回转机构异响进一步分为回转 支承异响 、 回转马达异响和回转支承内齿与回转马 达小齿轮的啮合异响。 1 ． 1 回转支承异响 液压挖掘机使用的回转支承多为单排四点接 触球 内齿式 回转支承 ， 如图 1 所示 ， 主要 由外圈、 内 圈 、 滚动体和密封条组成。我公司 3 7 t 级液压挖掘 机使用的就是此类回转支承。 1 2 3 4 1 ． 外圈2 ． 滚动体3 ． 密封条4 ． 内圈 图 1 单排四点接触球内齿式回转支承 一 6 0一 回转支承异响是 由于 回转支承内圈与外圈组 成 的滚道与滚动体之间存在负间隙而产生的。滚道 与滚动体之间形成负间隙是由回转支承制造、 安装 和使用过程中不同的原因造成的， 如表 1 所示。 表 1 回转支承异响原因分析表 代号 异响原因分类 代号 异响原因 A1 l 螺栓松动或预紧力不足 回转支承 A1 2 上车架 回转支承安装面不 A 1 满足平面度要求 安装方面 底盘回转支承安装面不满 A 1 3 足平面度要求 A 2 1 回转支承滚道缺少润滑脂 回转支承 A 2 回转支承滚道混有沙粒、 铁 润滑方面 A 2 2 屑等异物 A 3 l 回转支承滚动体点蚀 、 剥离 A 3 回转支承损坏 A 3 2 回转支承滚道点蚀、 剥离 回转支承安装方面 A1 的问题 ， 均可能导致 回 转支承产生弹性变形 ， 变形位置产生负间隙 ， 进而 导致 回转支承异响 。由于螺栓松动或预紧力不足 A1 1 导致的回转支承异 响 ， 可以通过依次将螺栓 预紧到指定预紧力来消除。由于上车架或底盘回转 支承安装面不满足平面度要求 A 1 2 或 A 1 3 导致的 回转 支承异 响 ， 可通过对上车架 、 底盘进行更换或 修整安装面解决 。 回转支承润滑方面 A 2 的问题 ， 多发生在 回转 支承初次下线使用或长时间使用且未进行保养时。 回转支承滚道缺少润滑J] A 2 1 导致异响是 由于 回 转支承内部滚动体与隔块发生碰撞 ， 这种异响在及 时加注润滑脂后 即可消除。回转支承滚道混有沙 粒、 铁屑等异物 A 2 2 常发生在回转支承密封胶条 破损后 ， 导致 回转支承转动困难 ， 产生异响 ， 并加速 回转支承滚道和滚动体的磨损 ， 导致 回转支承损坏 A 3 。若回转支承没有发生损坏， 只需将异物清除 即可消除异响。 回转支承长时间使用后 ， 由于部件质量欠佳或 缺乏保养 ， 会导致回转支承损坏 A 3 ， 此时故障异 响多为回转时在同一位置周期性发出。回转支承损 坏后 ， 应将回转支承拆卸下来进行更换或维修。由 回转支承滚动体点蚀 、 剥离 A 3 1 引起的异响可以 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 通过更换滚动体来消除 ；由回转支承滚道点蚀 、 剥 离 A 3 2 l 起 的异响 ， 可 以通过对剥离或点蚀处进 行补焊解决， 补焊后可用磨光机磨平 略高于滚道 表面 ， 并用油石或金相砂布逐步修磨补焊处， 使其 达到滚道正常表面高度， 在整个修复过程中应注意 预热和保温 ， 避免母材变形圆 ； 滚道发生剥离和点蚀 比较严重时 ， 也可以选 用大一号 的滚动体 ， 然后按 加大的滚动体尺寸来修磨滚道。 1 ． 2回转马达异晌 回转马达 由通过工作油的循环进行 回转运动的 液压马达和用于降低液压马达输出转速，提高回转 力矩的减速机构组成【 1 1。回转马达的减速机构通常由 两组太阳轮、 行星轮 、 行星架和齿圈组成。回转马达 异响一般为减速机构机械故障引起 ， 如表 2所示 。 表 2 回转马达异响原因分析表 异响原因 代号 代号 异响原因 分类 减 速 机 构 B 1 B 1 1 减速机构缺少 润滑油 润滑方面 B 2 l 减速机构内部齿圈点蚀、 剥离 减 速 机 构 B 2 2 减速机构内部齿圈断齿 B 2 损坏 B 2 3 减速机构齿轮点蚀、 剥离 B 2 4 减速机构内齿轮断齿 减速机构润滑方面 B1 问题导致 的 回转马达 异响 ，多发生在减速机构长时间未加注润滑油时， 及时加注润滑油后即可消除异响。 减速机构损坏 B 2 多发生在 回转马达减速机 构长时间使用时， 减速机构损坏导致的异响， 在回 转机构左、 右回转时都能听见 。回转马达减速机 构比较复杂， 拆卸、 维修比较困难 ， 且并不是所有的 原因 B 2 1 一 B 2 4 均会导致 回转机构异 响 ， 在故障查 找阶段应直接更换新的回转马达来判断是否为回 转马达引起 的回转机构异响。确定为 回转马达减速 机构损坏 B 2 造成异响后 ， 再拆开减速机构进行维 修或对零部件进行更换。 1 ． 3 啮合异晌 回转支承内齿与回转马达小齿轮啮合时， 啮合 侧隙过大或过小都会造成啮合不良， 产生异响。造 成啮合异响的原因如表 3 所示。回转支承内齿和回 转马达长时间未保养时， 可能会由于润滑方面的原 因 C 1 导致啮合异响 ， 此时可以通过预留的观察孑 L 表 3 啮合异响原因分析表 代号 异响原因分类 代号 异响原因 C l 1 啮合区域缺乏润滑 C 1 润滑方面 啮合区域存在沙粒、 铁屑等 C 1 2 异物 C 2 1 安装中心距超差 C 2 安装方面 C 2 2 啮合面不垂直 C 3 1 回转支承内齿齿面磨损 C 3 2 回转支承内齿断齿 C 3 齿轮损坏 C 3 3 回转马达小齿轮齿面磨损 C 3 4 回转马达小齿轮断齿 观察判断啮合区是否缺乏润滑。 两齿轮的安装 中心距直接决定着两齿轮 啮合 侧隙的大小， 安装中心距超差 C 2 1 可造成啮合异 响 安装 中心距过小 ， 会造成运转时 回转 马达小齿 轮与回转支承内齿啮合卡死 ， 产生异响， 严重时造 成断齿； 安装中心距过大， 会导致啮合冲击， 使啮合 不平稳 ， 产生异响。啮合面不垂直 C 2 2 同样会造成 啮合不平稳， 产生异响。如果判断啮合异响为安装 方面 c 2 的原因导致的， 应根据具体原因修复或更 换零部件后 ， 重新安装。 回转支承内齿润滑方面 c 1 和安装方面 c 2 的不足进一步发展后会造成齿轮损坏 c 3 ， 从而导 致啮合异响。若判断为断齿原 因 C 3 2或 C 3 4 l 起 的啮合异响， 应通过更换齿轮来消除异响； 若判断 为齿面磨损原因 C 3 1或 C 3 3 引起的回转机构异 响， 可通过对齿轮进行修复或更换齿轮来消除回转 机构异响。 2 回转异响原因分析流程图 根据液压挖掘机回转机构异响原因分析及相应 的处理方式， 按照先简后繁、 先易后难的原则， 考虑每 个原因引起回转机构异响的概率， 确定回转机构异响 的分析流程图如图 2所示 ， 以通过较少的步骤， 较短 的时间查找回转机构异响原因， 快速解决问题 。 图 2中 ， Y o N表示判断异响是否消除 ， O t h表示 其他上文没有分析到的原因 例如液压故障 引起 的回转机构异响， 异 响的相应处理方式用异响原因 代号后面加字母 F表示 ， 例如 B 1 1 表示回转马达减 速机构缺乏润滑油，则 B l 1 F表示减速机构加注润 滑油 。 一 61 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 开始 C 1 2 F C 3 4 F C 3 2 F C 3 3 F N 一 、 N 笙 查 图 2 回转机构异响分析流程 图 由于部分导致回转机构异响的原因之间存在 因果关系，例如啮合区域存在沙粒、铁屑等异物 C 1 2 会导致齿面磨损 C 3 1 和 C 3 3 的出现， 故对回 转机构异响原因进行分析时， 应对几个原因进行综 合考虑， 作出判断， 然后制定方案 ， 消除异响。 3 3 7 t 级液压挖掘机回转机构异响的处理 应用 回转 机构异响分析 流程图对本 文开始提 到 的 3 7 t 级液压挖掘机进行故 障分析 ，该机为新 机下线 ， 不存在原 因 A1 1 ， A 2 1 ， B 1 1及 C 1 1造成 回 转机构异 响的可能。 通过观察孔进行观察 ，啮合 区域不存在沙粒 、 铁屑等异物 ， 排除原因 C 1 2 。经过检查 ， 回转支承内 齿 和回转马达小 齿轮均无断齿 ，排除原因 C 3 4和 C 3 2 。 将异响车辆回转支承拆下后， 发现回转支承内 齿上可见黑色痕迹， 触摸有台阶感 ， 且磨损角度不 垂直， 如图 3 所示。拆除回转支承后， 对异响车辆的 底盘安装面和上车架 回转支承安装 面进行检查 ， 发 现上车架 回转支承安装面有焊渣 ， 且 回转支承安装 一 62一 定位销销孔存在台阶， 销孔内有铁 屑 ， 如图 4所示 。 对回转支承内齿和回转马达小齿轮安装中心距进 行测量 ， 测量结果显示 ， 中心距偏大 O ． 2 m m。 图 3 异响车辆回转支承内齿 图 4 异响车辆上车架回转支承安装面 根据上述现象 ， 结合前文分析， 初步判断回转机 构异响原因为啮合面不垂直 C 2 2 和安装中心距超 差 C 2 1 。 为进一步确定异响原 因， 采用如下方案 1 在原有异响车辆上更换新的 回转 支承 ， 测 试 回转机构异响是否消除。 2 更换检验合格的上车架后 ，采用异响车辆 的回转支承， 测试 回转机构异响是否消除。 测试结果为 更换新的回转支承后回转机构异 响依然存在， 而采用检验合格的上车架后回转机构 异响消除。至此可 以确认 ， 回转机构异响原因为啮 合面不垂直 C 2 2 和安装中心距超差 C 2 1 。 更换上车架后 ， 该 3 7 t 级液压挖掘机 已使用超 过 1 0 0 0 h ， 没有再次出现回转机构异响现象。 4 结束语 本文根据液压挖掘机回转机构组成 ， 将 回转机 构异响分为回转支承异响 、 回转马达异响和啮合异 响 ， 对每一种 回转机构异响进行讨论 ， 确定了 8大 类 2 0小类 回转机构异响原 因，并针对每种原 因提 出解决方案。基于回转机构异 响原因分析 ， 建立 回 转机构异响原因分析流程图， 并根据流程 图对一 台 3 7 t 级液压挖掘机回转机构异响进行分析 ，得到回 转机构异响原因及相应解决方案。 本文介绍的液压挖掘机回转机构异响故障分 析方法思路清晰， 操作简便 ， 可供处理液压挖掘机 回转机构异响故障时参考。 Y Y Y Y Y Y Y Y Y 重 量 重 重 量 量 霾 N 一 ／N 一 ／N 一 N 一 ／N 一 ／N 一 ／ N 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 参考文献 [ 1 】金钟振． 挖掘机原理、 测试与维修[ M】 ． 上海 上海交 通大学出版社 ， 2 0 1 1 2 1 5 2 4 1 ． [ 2 ]张敏． 回转支承滚道剥层和齿圈断齿的修复[ J 】 ． 工程机 械 ， 1 9 9 9 1 1 2 0 ． [ 3 ]赵建平． 挖掘机回转装置异响的处理[ J ] ． 工程机械与维 修 ， 2 0 0 7 7 1 4 4 ． [ 4 】李靖． 侧移式挖掘装载机动臂回转时销轴异响的分析 研究【 J 】 ． 工程机械 ， 2 0 1 0 1 2 2 6 2 8 ． 通信地址 江苏省徐州市经济开发区东环工业园2 8号徐州 徐工挖掘机械有限公司技术中心 2 2 1 0 0 4 收稿 日期 2 0 1 1 - 1 2 1 5 推耙机变矩器油温过高故障排除 刘如定 ， 王东升 宁波港股份有限公 司北仑矿石码头分公司 摘 要 针对 C A T D 7 G型推耙机变矩器油温升高 ， 工作无力甚至不能行走故障， 根据“ 先易 后难、 先简后繁” 的故障排除原则， 给出故障排除方法。 关键词 推耙机； 变矩器； 油温过高； 测压法 原装进 口的 C A T D 7 G型推耙机是我公 司大码 头清舱作业的主力， 已使用近 5 年。近期， 在工作中 发现 ， 下舱作业 O ．5 h后， 推耙机变矩器油温过高， 工作无力甚至不能行走 ， 影 响推耙机清舱 、 装卸的 作业效率。 1 变矩器油温升高原因分析 一 般来说 ， 由于转矩传递过程 中的功率损失 约 1 5 ％一 2 5 ％ 转换成热量， 变矩器油温升高在所难免。 变矩器油的正常工作温度在 7 0 ～ 9 3 ℃， 且变矩器出口 油温应在 1 2 0℃以下 ， 如超过此温度 ， 推耙机上的变 矩器油温表指示就会超过红色警戒线 ， 提示变矩器油 温过高。长时间在高油温工况下作业， 油泵、 控制阀、 安全阀、 变矩器 、 变速器等推耙机主要工作部件易损 坏。 在实际工作中发现， 变矩器发热， 变速器离合器打 滑， 刹车未完全分离， 液压系统泄漏， 油位不当或油品 选用不当， 操作不当是导致变矩器油温升高的主要原 因。 另外， 外部环境温度高或油冷器工作效果不理想， 散热不畅， 也会导致变矩器油温升高。 2 故障的排除 根据“ 先易后难 、 先简后繁” 的原则进行故障排 查。经初步检查 油品油量都正常 ； 试车操作各个连 接机构工作正常且机体内无异响。此时， 认为油液 及油路密封、 机械构件正常， 要得知变矩器和离合 器这两个主要生热元件的工作情况 ， 需结合测压法 进行故障诊断。 图 1 所示为推耙机液压系统原理图。液压泵从 变速器底部吸油， 供给系统压力安全阀2 ， 并将工作 油分成 3路 一路通过变矩器进 口安全阀 3进入变 矩器 4 ；一路通过压力控制阀 6进入变速器液压控 制系统 方向选择阀和速度选择阀 ； 另一路进入转 向离合器和刹车的液压控制阀【l】。可通过对图 1中 的 4处压力进行检测找到系统过热的原 因 系统压 力安全阀压力 D处 应为 2 6 3 5 3 1 6 0 k P a ， 液力变 矩器 出口安全 阀压力 A处 应为 2 9 0 3 5 k P a ， 变速 器 压力 控制 阀中 的速度 离合 器压 力 E处 应 为 2 6 3 5 3 1 6 0 k P a ， 方 向离合器压力 F处 应 比速度 离合器压力小 3 8 0 5 8 k P a 。 需注意的是 ， 测压必须在液压系统油温达到工 作油 温时进行 ， 否则测不准 。具体方法 启动发动 机 ， 踩刹车 ， 挂前进 3挡 此时变矩器 的阻力最大 ， 加大油门 5 ～ 8 ra i n ， 使油温加热到工作温度， 同时关 注压力表指针动作的速度 。虽然压力表只能检测压 力 ， 但液压系统压力建立的快慢能从表针动作速度 中体现出来， 可以间接地判断液压泵泵油量及油腔 密封情况。当有多个测压表时 ， 最好多点同时检测 ， 这样能快速诊断故障。 作者简介 刘如定 1 9 7 1 一 ， 男 ， 浙江宁波人， 技师， 研究方向 流动机械管理。 一 6 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m