挖掘機支重輪承載挖掘機自身質量及（jí）作業載荷，支重輪屬性是（shì）衡量其品質優劣的重要標準，本文（wén）對支重輪屬性及損壞及原因進行分析。
　　一.支重輪的屬性
　　1.結構
　　支重輪結構如圖1所（suǒ）示。支重輪主軸7兩端的外蓋2、內蓋8固定在挖掘機履帶架的下部，將外蓋2、內（nèi）蓋8固定後，既能防止主軸7軸向竄動，又能防止其（qí）轉動。輪體（tǐ）5兩側（cè）設有凸緣，可夾持履（lǚ）帶鏈軌，防止（zhǐ）履帶脫軌，確保挖掘機沿履帶行駛。 　　外蓋2、內（nèi）蓋8的內部分別設有1對浮封環4和浮封膠圈3，外蓋（gài）2、內蓋8固定後，將浮封膠圈3、浮封環4相互壓（yā）緊。
　　2個浮封環4相對的接觸麵光滑而堅硬，形成密封麵（miàn）。當（dāng）輪體轉動時，2個浮封環4相對轉動，構成浮動密封。
　　O形密封圈9用（yòng）於主軸7與外（wài）蓋2、內蓋8之間的密封，浮動密封及O形密封圈9可防止支重輪內的潤滑油滲漏，同時阻止泥水浸入到支（zhī）重輪（lún）內部。螺塞1內的油孔用於向支重輪內部加注潤滑油。
　　2.受力狀況
　　挖掘機支重輪輪體受到履帶鏈軌向上的支撐力，主軸兩（liǎng）端承受挖掘機重力，如圖2所示。 　　挖掘機的重力通過履帶架、外蓋2、內蓋8傳遞給主軸7，通過主軸7傳遞給軸套6、輪體5，再通過輪體5傳遞給鏈軌和履帶板（見圖1）。
　　挖掘機在（zài）凹凸不平場地作業時，容易造成履帶板傾斜，導致鏈軌傾（qīng）斜。挖掘機做轉向動作時，主軸與輪體之間會產生軸向竄動力。
　　由於（yú）支重輪受力複雜，其結（jié）構必須（xū）合理，主軸、輪體和（hé）軸套需要有（yǒu）比較高的強度、韌性、耐磨性及密封性。
　　3.技（jì）術要求
　　主軸主軸材質（zhì）為50Mn優質碳素結構鋼，C含量為0.48%~0.56%，Si量含為0.17%~0.37%，Mn含量（liàng）為0.7%~1.0%，S含量小於0.035%，P含量小於0.035%，Cr含量小於0.25%，Ni含量小於0.30%，Cu含量（liàng）小於0.25%。
　　其中（zhōng）Mn是合金鋼中重要元（yuán）素，能改善鋼材的鍛造性與可塑性（xìng），能夠確保該材質具（jù）有足夠的韌（rèn）性和耐磨性。
　　50Mn鋼經熱處理後，具有較高的強度和硬度，淬透性（xìng）優良，硬化層較深，珠光體組織較細（xì），機械性能（néng）較好。
　　主軸（zhóu）設（shè）計標（biāo）準要求，淬硬（yìng）層深度T為2~7mm，淬火硬度為50~62HRC，如圖3所示。 　　輪體支重輪輪體軌道麵承受頻繁的衝擊載荷，容易出現擠壓變形，使輪體軌道麵延伸成圓錐形狀。
　　為改善受力狀況，我（wǒ）們加長了輪體軌（guǐ）道麵的長度（dù），並將軌道麵與輪腰的過渡處設計成斜麵，以提高軌道麵支撐能力，圖4所示陰影部（bù）分為加長的軌道麵和過渡斜麵。 　　為了提高（gāo）支重輪（lún）輪體的（de）耐磨性，輪體材料為40Mn2合金（jīn）結構鋼。C含量（liàng）為（wéi）0.37%~0.44%，Si含量為（wéi）0.17%~0.37%，Mn含量為1.4%~1.8%，P含量小於0.030%，S含量小於0.030%。
　　輪體采用鍛造方式（shì）成型，成型後（hòu）對輪體毛坯進（jìn）行調質處理（lǐ），硬度達（dá）到26~32HRC，以保持輪體內部具有（yǒu）較高（gāo）的強度、塑（sù）性、韌性和綜合機（jī）械性能。
　　輪體表麵進行淬火處理，以提高支重輪軌道麵（miàn）的硬度、耐磨性。
　　淬火硬度為50~58HRC，淬硬層深度為6~12mm，這樣（yàng）軌道麵（miàn）硬度與鏈軌節硬度（48~58HRC）基本接（jiē）近（jìn）。
　　密封O形密封圈環槽尺寸及表麵粗糙度要符合設計要求，相配合麵應倒角，並清（qīng）理毛（máo）刺（cì）及銳邊。
　　浮（fú）封膠圈（quān）、O形密封圈應選用（yòng）優質丁晴橡膠，內徑尺寸（cùn）、線徑尺（chǐ）寸、彈性、硬度（邵氏）、表麵光潔度應符合標準，裝配前應按以上項目逐一檢驗合格後，方可（kě）投入（rù）裝（zhuāng）配。
　　若浮封膠（jiāo）圈未套住浮（fú）封環環槽（cáo），或者未與浮封（fēng）環貼合，會造成浮封膠（jiāo）圈對浮封環施壓不均勻。
　　施壓不均會造成浮封環轉動時局部刃麵磨損加劇，導致浮封環漏油。若裝配內、外蓋時將O形密封圈邊緣切壞、半邊卡在環槽外，或裝入環槽時被扭（niǔ）曲，會造成（chéng）O形密（mì）封圈密封性能或使用壽（shòu）命降低。
　　有時（shí），氣密檢查壓力達（dá）不到一定數值，則檢查不出（chū）泄漏（lòu），注油後也不會（huì）發生泄漏，但挖掘機工作（zuò）一定時間（jiān）後（hòu），支重輪各部件摩（mó）擦升溫、內腔壓力升（shēng）高到一定數值，就會出現泄漏。
　　若（ruò）出現泄漏後繼續使（shǐ）用，則浮動油封會出現嚴重漏油。
　　間隙支重輪主軸與輪體上（shàng）的軸套間隙為0.2~0.4mm，轉動時不應有阻滯現象，密封性能良（liáng）好，不漏油。
　　潤滑應使用加油器向支重輪內加（jiā）注齒輪油，必要時可適當（dāng）提高（gāo）潤滑油黏度。加（jiā）注齒輪油前，應先放盡已經失效的齒（chǐ）輪油，再將新齒輪（lún）油加至（zhì）油塞孔內（nèi），至到油液流出為（wéi）止。
　　加注潤滑油時，將軸端螺塞擰（nǐng）下，把注（zhù）油器注油嘴端頭（tóu）頂住油道（dào）內肩（jiān），向油道內注油。安裝油塞時（shí），需用（yòng）扭力扳（bān）手，將油塞的擰緊力矩（jǔ）控（kòng）製在157~255N•m範圍（wéi）內。
　　二（èr）.損壞原因分析
　　本文以某廠家（jiā）20t級挖掘機為例，分析其（qí）支重（chóng）輪損壞原因。我們檢查該挖掘機部分損壞的支重輪，發現其故障以主軸、輪體損壞和漏油為主。其中損（sǔn）壞嚴重的支重輪主軸出現抱軸，造成整個支重輪無法轉動，現分別進行分析（xī）。
　　1.主軸損壞
　　材質不合格我們用光譜測量儀檢測支重輪損壞主軸各元素含量，其中（zhōng）Mn元素實測含量為0.59%，與標準含量（0.7%~1.0%）相差很多。這嚴重影響了主軸機械性能。
　　熱處理（lǐ）不合格實測損壞主軸表麵硬度及淬硬層深度，如表1所示。 　　測試數據表明主（zhǔ）軸表麵淬火硬度及淬硬層深度均達不到設計（jì）要（yào）求，嚴重影響主軸的（de）強度、剛度及耐磨性。
　　磨損嚴重經（jīng）檢測發現，主軸彎曲、主軸（zhóu）軸徑與（yǔ）軸套配合部位磨損嚴重（chóng），如（rú）圖5所示。經測量，主軸與（yǔ）軸套配合（hé）間隙已大於0.3mm（該間（jiān）隙應小（xiǎo）於0.2mm），需更新主軸及軸套。 　　2.輪體損壞（huài）
　　檢（jiǎn）查（chá）損壞的支重輪輪體，發現輪體軌道麵變形、開裂、掉塊。圖6為支重輪滾（gǔn）道麵受衝擊後（hòu）延伸為圓錐形。 　　磨損嚴重（chóng）輪體磨損主要表（biǎo）現在軌道麵、導向凸輪緣及軸套（tào）座孔。
　　這是因為挖掘機經常在沙（shā）土（tǔ）、泥濘、粒（lì）石場地（dì）作業，大（dà）量磨料進入支重（chóng）輪軌道麵與鏈軌之間，形成強烈的磨料（liào）磨損，且這些砂石對軌道（dào）麵及凸緣與履帶鏈軌（guǐ）節（jiē）間產生較大的（de）擠壓應力，形成很多微觀擠壓變形及幹摩（mó）擦。
　　這些（xiē）幹摩擦既有滾（gǔn）動摩擦也有滑動摩（mó）擦（cā），由（yóu）此造成輪體（tǐ）軌道（dào）麵嚴重磨損，導致（zhì）輪體剛度與強度（dù）降（jiàng）低。而凸緣嚴重磨損後，容易出現支重輪脫軌現象。
　　熱處理不合格實測支重輪損壞輪（lún）體表麵（miàn）硬度及淬硬層深度，測（cè）試結果如表2所示，從實測數據（jù）數據（jù）表（biǎo）明，輪體表麵淬火（huǒ）硬度及（jí）淬（cuì）火硬度層深度未達到設計要求。 　　將材質有問題的輪（lún）體解剖（pōu），發現其（qí）內部有裂紋，如（rú）圖7所示。這說明輪體毛坯鍛造不合格，需改善輪體鍛造工藝，防止晶粒（lì）粗大、組織異常。 　　2.漏油
　　檢測支重輪主軸O形密封圈（quān）密封槽尺寸（槽寬、槽深、O形槽圓度等）均在設計公（gōng）差範圍之內，符合技術要求。
　　檢（jiǎn）測浮封膠圈、O形密封（fēng）圈（quān）線徑及內徑尺寸超差，表麵有損（sǔn）傷。其損壞（huài）的原因是密封圈材質不合格，體現在接觸潤滑油後膨脹變形、失去彈性、早期老化（huà）、硬度（邵氏（shì））不符合設計要求，因密封不嚴（yán）而導致漏油。
　　分析支重輪漏油的原因有2點：一是挖掘機作業時支重輪長時間浸泡在水裏（lǐ），造成浮封環、O形密封圈環槽被腐蝕;二是冬季在泥水中施工，造成浮封環結冰失（shī）效。