張光耀 張亮 劉曰奇
(山推工程機械股份有限(xiàn)公司研究總院)
1台某型號大(dà)功率推土機行走台車履帶張緊裝置發生潤滑脂滲漏故障。為此,我(wǒ)們(men)根據其結構分析漏油原(yuán)因,並(bìng)對其密(mì)封性能進行了改進。
1.履帶張緊裝置結構
推土機行走台(tái)車主(zhǔ)要由引導輪(lún)1、履帶張緊裝置2、台車架3、履帶4、托(tuō)輪5、支重輪(lún)6、驅動輪7組成,如圖1所示。
該型號推土機張緊裝置主要由張緊彈簧筒1、張緊彈(dàn)簧2、張緊缸3、推叉4、台車張(zhāng)緊筒5等組成,如圖2所示。推叉4前端安裝引導輪,後(hòu)端頂在(zài)張緊彈簧2上,張緊彈簧2通過(guò)法蘭盤固定在張緊缸3上,張緊缸(gāng)3另一端固定在台(tái)車架4上。引導輪承受的衝擊力通過推叉4、張緊彈簧2、張緊(jǐn)缸(gāng)3傳遞給台車架(jià),張(zhāng)緊彈簧2的伸(shēn)縮運動吸收並緩衝引導(dǎo)輪承受的衝擊力。
履帶需要張緊時(shí),通過注油嘴向張緊缸3加注(zhù)潤滑脂。潤滑脂進入張緊缸(gāng)3右側無杆腔(qiāng)內,使張緊(jǐn)缸3無杆腔形成高壓,並使張緊缸3活塞杆伸出,通過張緊彈簧2推(tuī)動推叉4,使引導輪向左移動,將履(lǚ)帶張緊。推土機行(háng)駛過程中,引導輪承受的衝擊力不斷發生變化,張緊彈簧2隨之(zhī)伸縮,其長(zhǎng)度也不斷發生(shēng)變化。張緊彈簧2安裝於張緊彈簧筒1內,張緊彈簧筒1套裝在(zài)台車張緊筒5內,張緊彈簧筒1內注(zhù)有潤滑脂。台(tái)車張緊筒5頭(tóu)部設有防塵圈(quān)、擋(dǎng)圈(quān)、密封圈等密(mì)封件,其中防塵圈、密封圈均為Yx型重載往複式軸向密(mì)封圈,以保證張緊彈簧筒1內(nèi)腔潤滑脂不泄漏。台車張緊筒導頭(tóu)部密封組(zǔ)件如圖3所示。
2.故障原因分析
引導輪承受及釋放衝擊力時,使張緊彈簧往複伸縮,此時張緊彈簧(huáng)筒與台車張緊筒頭部之間頻繁(fán)摩擦,造成防塵圈、擋圈、密封圈產生磨損。原密封(fēng)圈采(cǎi)用(yòng)丁晴橡膠製成,該(gāi)材質容易磨損並(bìng)發生泄漏。我們檢查該推土機張緊裝置漏油情況時發現,其漏(lòu)油部位位於密封(fēng)圈的唇口處,且內唇口出現(xiàn)扭曲現象。
分析認為,造(zào)成密封圈密封失效有以下4種原因:一是密封圈(quān)與張緊彈簧筒外壁在重載(zǎi)情況下快速摩擦,因(yīn)摩擦係數較高、摩擦力(lì)較大(dà),導致其磨損嚴重;二是由於張緊彈簧筒與台車張緊筒之間(jiān)相對運動速度過快,導致密封圈接觸麵產生扭曲;三是橡膠自身彈性補償量不足,使密封失效(xiào);四是密封圈材質耐磨性能較差(chà),容易因磨損而失效。Yx型密封圈失效後,唇口(kǒu)部位無法保持對腔壁的有效接觸,造成(chéng)潤滑脂從接觸麵滲(shèn)出。
3.改進方法
(1)設計新型密封(fēng)圈為取得良好的密封效果,我們設(shè)計了新(xīn)型密封圈(quān),如圖4所示。
該新型密封圈由Yx型(xíng)密封圈和O形圈組成,Yx型密封圈(quān)與內(nèi)外腔采用唇口線接(jiē)觸,以(yǐ)減(jiǎn)小密封部位(wèi)摩擦麵積、降低(dī)摩擦阻力。Yx型密封圈內唇邊較(jiào)短且較厚,增加了內唇處的剛度,有效避免唇口扭曲。Yx型密封圈槽中間增設(shè)O形圈,提高了Yx型密封圈的(de)整體剛性及彈性,並(bìng)能提供合適的預壓力(lì)。
Yx型密封圈被擋圈及外腔壁軸向固定,受到(dào)潤滑脂(zhī)壓力衝擊時,Yx型(xíng)密封圈的壓緊力增大。O形圈可及時接收該壓緊力並反饋至內(nèi)、外唇口,從而保持Yx型密封圈對內、外腔壁的壓緊力。
推土機使用一段(duàn)時(shí)間後,Yx型密封圈可能逐(zhú)漸磨(mó)損,O形(xíng)圈還可對磨損量進行補償,以使Yx型密封圈有足夠的彈性,延長Yx型密封圈的使用壽命。
為了保證張緊彈簧筒和(hé)台車張緊(jǐn)筒密封(fēng)性,我們選用聚氨酯橡膠製作該Yx型密封圈。該材料具有(yǒu)較好的機械強度、硬度且能耐高溫,還具(jù)有一定的可壓縮(suō)性(xìng)和回彈性,其唇口具有較好的耐磨性,該(gāi)材料(liào)在軸向往複高(gāo)速運(yùn)動時摩擦(cā)係數較低。
內部O形圈(quān)采用具有較高(gāo)硬度和彈性的矽橡膠。根據推土機實際使(shǐ)用地點的氣候及(jí)溫度,該O型圈還可選用耐高溫的氟橡膠或(huò)耐低(dī)溫的氯醇橡膠。
(2)改進加工工藝
我們在張(zhāng)緊彈簧筒和台車張緊筒的加工工藝、工序、尺寸偏差、裝配精度等(děng)方麵進(jìn)行(háng)控(kòng)製,使密封圈變形合理,密封圈與其接觸(chù)更加(jiā)緊密,使該大功(gōng)率推土機張緊裝置密封性能更好,以達(dá)到預(yù)期密封(fēng)效果。
來源:《工程機械與維(wéi)修》2017年08期