一項提(tí)高挖掘機回轉馬達耐用性的改進方法

2020-05-30

尚福(fú)利(lì) 張飛
(徐(xú)工集團挖掘機械(xiè)事業(yè)部)
液壓(yā)挖掘機回轉馬達是其液壓(yā)係統核心部件和執行元件,回(huí)轉馬(mǎ)達在一定壓力和流量(liàng)的液壓油驅動下產生持續扭矩(jǔ)和回轉動作,將輸入的液壓油壓力(lì)能轉換為旋轉運動的機械能,使液壓挖掘機實現上部機身回轉動作。目前小型液壓(yā)挖掘機主要配置軸向柱塞回轉馬達。
1.回轉馬達結(jié)構
回轉馬達主要由配油盤、斜盤、定子(zǐ)、傳動軸、缸體等組成(chéng),其中配油盤(pán)和斜盤固定(dìng)不動組成定子,傳(chuán)動軸與缸體連(lián)接並一起旋轉組成轉子,傳動軸兩端分別設有滾(gǔn)針軸承和圓錐滾子軸(zhóu)承支承。回轉馬達(dá)結構(gòu)和原(yuán)理如(rú)圖1所示(shì)。
回(huí)轉馬達內有3對運動摩擦副,即柱塞與缸體柱塞孔、缸體與配(pèi)油盤、滑履與斜盤。回轉馬達內的壓力(lì)油經過這3對(duì)運動摩擦副的間隙泄漏到缸體與馬達殼體之間的空間後,再(zài)經馬達殼體(tǐ)上的(de)泄油(yóu)口直接流回液壓油箱,即圖1b中的泄油Dr。這不僅可以保證馬達體(tǐ)內的油液壓力為零,而且可隨時將熱(rè)量帶走,使回(huí)轉馬達內的熱油降溫。
圓錐滾子軸承位於回(huí)轉馬達底部,且靠近回(huí)轉(zhuǎn)減速器,相當於(yú)其(qí)與滾針軸承、減速器及傳動軸4者組成的杠杆機構的支點,受力很均勻,泄漏的油液在(zài)其自身(shēn)重力作用下直接潤滑該(gāi)軸(zhóu)承,因此一般不會(huì)損壞。滾針軸承的滾動(dòng)體既細又長(zhǎng),徑向結構緊(jǐn)湊,特別(bié)適用於徑向安裝(zhuāng)尺寸受限製的支承部位,因此常應用於傳動軸(zhóu)上端。
2.存在的問題
位於傳動軸上端的滾針(zhēn)軸(zhóu)承(chéng),其僅通過泄漏液壓油進行潤滑。由於該部位循(xún)環的液壓油量(liàng)非常少,造成該軸承潤滑(huá)不良(liáng),其內部的汙染物不能及時排出。在回轉馬達高速旋轉(zhuǎn)產生的高溫作用下(xià),滾針軸承與(yǔ)汙染物之間產生幹摩擦,加劇了其磨損。滾針軸承(chéng)結構如圖2所示。
另(lìng)外,由於滾針軸承位於傳動軸上端(duān),在其與圓錐滾子軸承、減速器和傳動軸4者組成的杠杆機構中,相當於杠杆端(duān)點,因此受力不均勻,易受傳動軸單方向力矩的作用,使滾針軸承在潤滑不良的情況下出現(xiàn)疲勞磨損。
由於(yú)滾針軸承(chéng)潤滑(huá)不良和(hé)受力(lì)狀況不佳,造成其產生振動和噪聲,縮短其(qí)使用壽命(mìng),進而對回轉馬達整體(tǐ)性能產生不利影響,Z終導致回轉馬達產(chǎn)生(shēng)故障。根據統計(jì)數據分析,回轉馬達滾針軸承的損壞(huài)原(yuán)因,有1/3為疲勞磨(mó)損,有2/3為潤滑不良(liáng)。改進前(qián)回轉馬達結構如圖3所示。
3.改(gǎi)進方(fāng)法
我們在回轉馬達滾針軸承上新增加補油口,並通過單(dān)向閥與液壓油箱連接,單向閥開啟壓(yā)力(lì)即為補油口背壓,一(yī)般為0.5MPa。補油口是為回轉馬達停止(zhǐ)時釋放壓力與消除氣(qì)穴設置的油口,可為回轉馬達補充液壓油及(jí)釋放壓力。為了改進滾針軸承潤滑不良的狀況,我們在回轉馬達殼體上增加了節流孔,形成補油口(kǒu)-節流孔-回油口的油道。由於補油口具有一定的背(bèi)壓,因此補油口的液壓油可通過節流孔通往回油油路,形成液壓油流經滾針軸承的循環,由此對滾針軸承進行(háng)潤滑、降溫、去除汙染物,增強其潤滑後,可(kě)減少其疲勞磨損、提高其(qí)使用壽命(mìng)。改進後回轉馬達結構如圖4所(suǒ)示。
4.改進效果
按照以(yǐ)上方法改進滾針軸承潤滑潤滑方式後,市場(chǎng)驗證結果表明,回轉馬達(dá)耐用性能得到了大幅度提高,相關挖掘機再未出現滾(gǔn)針軸承損(sǔn)壞故障。
選自(zì)《工程機械與維修雜誌》2017年第12期
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