某小型挖掘機支重輪漏油原因及改進措施
2020-12-04丁躍進 焦青
(徐州徐工挖掘機械有限公司)
1 故障現象
市場報告反饋,我公司某小型液壓挖掘機在工作600h后,個別支重輪出現漏油現象,具體漏油位置在輪體與軸座之間,如圖1所示。

2 結構及密封原理
(1)結構
該型挖掘機支重輪主要由油塞1、軸座2、浮封膠圈3、浮動密封環4、襯套5、輪體6,輪軸7,O形密封圈8、擋圈9組成,如圖2所示。

支重輪左、右軸座2及輪軸7固定在挖掘機行走架上,不轉動。襯套5固定在輪體6內,輪體6及襯套5可繞輪軸7轉動。輪軸7兩側的擋圈9對軸座2進行軸向定位,軸座2定位后,襯套5兩側翻邊抵住軸座2,對輪體6進行軸向定位,使挖掘機轉向時履帶對輪體6的軸向力傳遞到輪軸7上。
(2)密封原理
在油塞處可向支重輪腔體內注入潤滑油,支重輪腔體依靠軸座與輪體間的浮動油封環、軸座與輪軸間的O形密封圈實現密封。
支重輪兩側軸座及輪體的密封腔內設有浮動密封環,浮動密封環是一對可以相對轉動的金屬環,其兩側設有浮封膠圈,浮動膠圈裝入密封腔內被壓縮,其彈性變形產生的壓力壓在浮動密封環上,使2個浮動密封環緊密貼合。浮動密封環屬于液流阻力型非接觸式動密封,浮動密封環的A處間隙內潤滑油形成油膜,2個浮動密封環相對轉動時油膜處油液流動,油液的T6度形成阻力,使浮動密封環既能相對轉動,又能保證內部潤滑油不會泄漏,達到密封效果。浮動密封環密封原理如圖3所示。

3 查找漏油原因
(1)漏油位置
從支重輪結構及密封原理可以看出,有3個位置可能出現漏油:一是浮動密封環位置,二是油塞位置,三是輪軸端O形密封圈位置。我們對該型號挖掘機進行了大量調查,調查結果漏油部位主要是浮動密封環位置。
(2)漏油原因
我們與浮動密封環生產廠家溝通,廠家認為,浮動密封漏油主要出現在圖3所示的A處,A處漏油有4種原因:一是2個浮動密封環之間壓力過大,油膜失效,導致浮封環接觸面變成干摩擦,使浮動密封環磨損加大,間隙增大;二是支重輪在受到側向力沖擊作用時,襯套與軸座之間發生磨損,加大2個浮動密封環之間間隙;三是浮動膠圈硬度過高、彈性差或者老化,彈性補償能力減弱,導致2個浮動封密環之間間隙加大;四是潤滑油黏度降低。
4 改進措施
(1)調整加工尺寸
為了避免浮動密封環間隙過大,我們決定向內調整輪軸兩端擋圈槽位置,以保證裝配后端蓋與襯套翻邊之間的間隙小于0.1mm、裝配后浮封膠圈對浮動密封環保持合理壓力,如圖4所示。

(2)改進密封圈
浮封膠圈在高溫作用下會發生永久的塑形變形,造成其彈性補償力變差。為此,我們將浮封膠圈的材料由丁睛橡膠改為耐高溫的硅橡膠。
(3)壓力測試
我們對改進后的支重輪進行了壓力測試,即向輪體右側施加壓力(F),如圖4所示。施加壓力后,支重輪再未出現輪體向右竄動現象,輪體不再發生軸向竄動,浮動膠圈壓縮量及浮動密封環接觸壓力得以保證。
5 改進效果
我們對改進后的支重輪進行了實際應用,市場反饋結果表明,改進后的支重輪漏油現象基本消失,由此解決了該型挖掘機支重輪漏油問題,提高了其行走裝置的可靠性、安全性,受到客戶好評。
來源:《工程機械與維修》2017年01期
