工程机械湿式制动驱动桥常见故障及分析处理
发布时间:2015-11-02徐伶俐
(徐州华东机械厂,江苏徐州 221006)
国外工程机械用驱动桥已普遍采用限滑差速器和湿式行车制动器等先进技术,限滑差速器(多片摩擦盘式或No-spin牙嵌式)能大大提高整机的牵引性能,减少轮胎磨损,而湿式行车制动器则能提高整机的安全性能,简化维修工作。目前,湿式制动驱动桥(图1)在国内也得到了广泛关注并处于自主开发和逐步应用阶段。湿式制动驱动桥比干式桥虽然有诸多优点,但在使用过程中同样会发生一些故障,归纳起来主要有以下几点。

1 驱动桥过热
(1)油位不当。
驱动桥内所注润滑油过多或过少均会造成驱动桥发热,润滑油过多,搅油损失会产生热量,润滑油过少,轴承、齿轮等零件得不到有效润滑也会产生热量。如果发现驱动桥过热,首先检查润滑油油位是否达到规定要求,其次Z好将驱动桥内的旧油全部排尽,重新添加润滑油至规定油位。
(2)主减速器内油泵丧失泵油作用。
由于装载机作业时频繁制动,轮边减速器内的行车制动器产生的热量较多。为了使轮边减速器内的油液与相对温度较低的主减速器内的油液进行对流以降低轮边减速器温度,在主动螺旋锥齿轮两轴承之间安装了泵油装置,该泵随主动螺旋锥齿轮一起转动。如果此泵不再随主动螺旋锥齿轮转动,丧失泵油作用,轮边减速器将会出现过热。出现这种情况的主要原因为主动螺旋锥齿轮端部的锁紧螺母松动。
(3)轴承预紧不当。
主减速器和轮边减速器内的圆锥滚子轴承在装配时均需按照规定调整轴承预紧力,如果轴承预紧过大而导致游隙减小,轴承在高速运转过程中就会产生较多热量,造成驱动桥过热。可通过增减相应部位的调整垫片厚度加以解决。
(4)齿轮啮合间隙调整不当。
齿轮啮合间隙调整过小,驱动桥工作中齿轮啮合区不能形成良好的润滑保护油膜,轻则造成发热,重则造成齿轮齿面点蚀、剥落甚至烧结。
(5)摩擦片间隙调整不当、摩擦片翘曲或者活塞不能很好回位等会使活塞、摩擦片及行星轮架受压面之间产生滑磨发热。
2 驱动桥异响
(1)轴承预紧不当。
当车辆在运行中驱动桥发出连续的“嘤嘤”声并伴随异常发热时,则表明轴承游隙过小;当驱动桥产生杂乱的“哈啦哈啦”声时,则说明轴承游隙过大。可拆下主减速器,选择合适的调整垫片调整主动螺旋齿轮处轴承的游隙。
(2)齿轮啮合间隙调整不当。
车辆在行驶中发出“咣当咣当”无节奏的撞击响声,且速度越高响声越大,而滑行时响声减小或消失,一般是齿轮啮合间隙过大引起。可拆下主减速器,选择合适的调整垫片,并调整差速器的调整螺母,调整主、从动螺旋齿轮啮合间隙。
(3)差速器异响。
车辆在转弯时出现异响,而直线行驶时则消失,可判断为行星齿轮与十字轴发生卡滞或行星齿轮及半轴齿轮的垫片磨损严重,使差速器齿轮啮合不良。可根据具体情况更换行星齿轮和十字轴,或更换垫片。
(4)直线行驶时No-Spin差速器锁止系统异响。
这种情况可能为左右两侧轮胎的型式、尺寸和品牌不一致,或两侧轮胎气压不同造成。
(5)从动螺旋齿轮连接松动造成异响。
从动螺旋齿轮与差速器壳为螺栓连接,在从动螺旋齿轮辐板上设计有螺纹孔。造成从动螺旋齿轮连接螺栓松动的原因主要有两点,一是渗碳时螺纹孔防渗保护不好造成螺纹质量差,二是装配时周圈连接螺栓没有按照对称、逐步加力的拧紧规范操作。以上原因会造成驱动桥在工作一段时间后因连接螺栓松动而产生异响,这种异响往往突然发生且响声较大。此时必须立即停车进行修复,否则会引起齿轮打齿,造成更大的损失。
3 驱动桥漏油
驱动桥漏油主要发生在轮边总成与湿式制动器间的浮动油封处,密封结构型式如图2所示。

浮动油封作为一种具有端面动态密封功能的特殊型式机械密封,具有抗污染能力强、耐冲击、耐磨损、密封可靠、端面磨损自动补偿、结构简单紧凑等优点,但在加工制造过程中对材质、热处理硬度和加工精度等要求严格,装配过程较为复杂,如果在加工过程和装配过程中处理不当,就会造成密封失效而漏油。
影响浮动油封密封性能好坏的因素主要有:加工制造、装配、使用和介质性质等。
(1)制造质量的影响。
所选浮封环及浮封胶圈的材质不符合浮动油封的使用要求;密封端面热处理硬度超差(要求控制在65~72HRC);浮封环的锥面有颗粒粘附、不平整光洁,研磨而成的密封端面有划痕和碰伤;浮封胶圈早期老化、失去弹性,不能随动施压于浮封环;浮封环、浮封胶圈及浮封座圈的粗糙度、外形尺寸、几何精度、热处理硬度超差。
(2)装配质量的影响。
浮封环要配对研磨、装配,成对装配的浮封环两外径之差应小于0.5mm;装配时要保护研磨密封面并注意对中;装配时浮封胶圈产生扭曲或歪曲会引起浮封环加压不均;浮封胶圈与浮封环接触面上不得附有润滑油;装配压力未达到规定要求,造成浮封环密封端面压不紧。为了获得规定的装配压力,可通过控制两浮封座的装配间隙(图2中的尺寸A)来控制浮封胶圈的压缩量和轴向压力,进而达到合适的密封端面的比压要求。一般认为当浮封环外径小于330mm时,两浮封座的装配间隙应控制在3mm,当浮封环外径大于或等于330mm时,两浮封座的装配间隙应控制在4mm。
(3)使用环境的影响。
工程机械作业环境多样,经常会在沼泽、海滨等地带作业,外部的泥水、沙粒等会从两浮封座间缝隙侵入内部对浮封胶圈造成腐蚀,使浮封胶圈老化,失去弹性或弹力不均。
(4)介质性质的影响。
如果润滑油的清洁度差,油中的杂质会由浮封环锥形缝隙进入密封端面,影响密封端面油膜的稳定,加剧浮封环的磨损。
4 制动力不足
驱动桥制动力不足主要有以下原因:
(1)驱动桥过热导致制动液蒸发。
整机工作一段时间后出现制动力不足,停机冷却后制动恢复。原因为驱动桥过热导致制动液蒸发,引起制动力不足,可按照驱动桥过热情况分析处理。
(2)摩擦片过度磨损。
拆下行星轮架总成,测量摩擦片总厚度及主动片储油槽深度,如磨损严重需更换。
(3)制动压力油泄漏。
湿式制动器中活塞的密封圈损坏,制动压力油泄漏,使制动压力不能建立,导致制动力不足。需更换密封圈修复。
来源:《建筑机械》2011年19期