淺談工程(chéng)機械(xiè)定軸式變(biàn)速箱旋轉動密(mì)封機理(lǐ)及失效分析(xī)

2023-03-07

覃希(xī)昌

(柳(liǔ)州市工業(yè)投資(zī)項目(mù)服(fú)務中心)

目前,市場(chǎng)上的(de)裝載機(jī)、壓路機(jī)等工(gōng)程(chéng)機械普遍以定(dìng)軸式變(biàn)速箱為主。在正(zhèng)常運轉時(shí),變速(sù)箱必須要(yào)處在正常穩定的檔(dàng)位工(gōng)作油壓下(xià)進行。穩定的檔(dàng)位工作油壓離(lí)不開對(duì)密封環(huán)實施(shī)密(mì)封,而保障動密封的基(jī)本條件(jiàn)之一(yī)在于降低洩(xiè)漏。

裝(zhuāng)載機、壓路(lù)機等(děng)工程(chéng)機械在實(shí)際運轉時(shí),經常出現檔(dàng)位(wèi)壓(yā)力(lì)不夠穩定、處在怠速環境中的發動(dòng)機壓(yā)力不(bú)夠大等難題。由(yóu)于密封環(huán)位置(zhì)隐蔽(bì),處在(zài)變速(sù)箱内部,因(yīn)此在(zài)實施(shī)維(wéi)修養護(hù)工作、排除(chú)變速(sù)箱故(gù)障時(shí)困難(nán)較大。為增加變(biàn)速箱(xiāng)的穩定性(xìng)和可靠性,延長(zhǎng)維修(xiū)時間間隔(gé),筆者在文中就機械工程(chéng)的密(mì)封機理(lǐ)進行了(le)有效(xiào)分析,并研究了一系列工(gōng)藝技(jì)巧(qiǎo)和(hé)改進措施,願與(yǔ)廣大同仁共勉。

1 分析定軸(zhóu)式(shì)變(biàn)速箱(xiāng)旋轉動密(mì)封存(cún)在的問題(tí)及(jí)密封原(yuán)理(lǐ)

與(yǔ)高端(duān)名牌相比,我們(men)國家工程機械(xiè)的整機指(zhǐ)标——機(jī)械的(de)穩定性、大(dà)修時(shí)間(jiān)間隔、平(píng)均故障(zhàng)間(jiān)隔時(shí)間等相對比較(jiào)落後。通(tōng)過客戶(hù)反饋信息我們(men)得知(zhī),主(zhǔ)機(jī)産生(shēng)障礙的關(guān)鍵原因在于變速箱(xiāng)檔位問題。

定軸(zhóu)式動(dòng)力換檔(dàng)變(biàn)速箱(xiāng)的(de)工(gōng)作原(yuán)理為:在壓力油(yóu)液的(de)推(tuī)動(dòng)和摩(mó)擦(cā)片的緊密結(jié)合下,活塞進行(háng)動力(lì)的傳遞與(yǔ)檔位的轉換,隻(zhī)有檔(dàng)位壓力處(chù)在(zài)規定的範圍(wéi)内,且有較高(gāo)的(de)穩定性時,才能(néng)保證活塞有足(zú)夠的(de)壓力(lì)。

離合(hé)器(qì)軸上旋轉密(mì)封和進(jìn)油(yóu)端蓋(gài)處旋(xuán)轉密(mì)封是(shì)z主要的(de)檔(dàng)位密(mì)封部(bù)位(wèi)。之所以(yǐ)出(chū)現怠速環境(jìng)中發(fā)動機變速(sù)箱檔位壓(yā)力不(bú)夠、某(mǒu)種檔位缺(quē)乏、變速箱(xiāng)檔位壓力低等(děng)各種(zhǒng)問題(tí)的原因(yīn)就(jiù)是在(zài)于離合器(qì)軸上旋(xuán)轉密封和進(jìn)油端蓋處(chù)旋轉的(de)密封具(jù)有不(bú)可(kě)靠性(xìng)。檔(dàng)位壓力不(bú)夠、檔(dàng)位缺(quē)乏(fá)、檔位壓(yā)力的不正常又常(cháng)常引發(fā)變速(sù)箱變熱、主(zhǔ)機工作實(shí)效等現象(xiàng),問題嚴重(zhòng)的時(shí)候,會(huì)直接(jiē)大面(miàn)積地(dì)燒毀變速(sù)箱磨擦片。

2 對定(dìng)軸式(shì)變速箱旋轉動密封的密封機理分析

進(jìn)油端(duān)蓋(gài)處的壓(yā)力油密封是來自變速箱(xiāng)操縱(zòng)閥壓力油進入(rù)變速(sù)箱内部的道轉(zhuǎn)折。由(yóu)于此處的離合器軸旋轉極為迅速,因此密封(fēng)環一(yī)方面要具(jù)有良好(hǎo)的(de)靜密封;另(lìng)一方面,還要具(jù)備良(liáng)好的動密封。優(yōu)質的密封(fēng)對密封(fēng)槽(cáo)和密(mì)封(fēng)環均(jun1)有較高(gāo)的要(yào)求(qiú)。

在工(gōng)作(zuò)狀态(tài)下,密(mì)封環壓力(lì)油(yóu)與軸密封槽槽側壁及内孔緊緊帖合(hé);而在非工作狀态下(xià),密封環與(yǔ)槽産生相對滑(huá)動,正(zhèng)是由(yóu)于之(zhī)間的相對(duì)滑動,造成了密(mì)封環(huán)的磨損,進而造(zào)成壓(yā)力油内洩,形成壓(yā)力偏低(dī)直至(zhì)出現(xiàn)主機(jī)故障(zhàng)。

3 闡述目前的工藝(yì)方法

3.1 齊(qí)槽方法(fǎ)

為(wéi)提高粗糙度要(yào)求,我(wǒ)們嘗試了以下(xià)齊槽的方法:步(bù)、計算槽的(de)形狀(zhuàng),兩側及軸向尺(chǐ)寸留(liú)出約(yuē)0.5 mm的餘量。第二(èr)步、半精(jīng)車槽,流出(chū)大約(yuē)0.2 mm的餘量。第三步(bù)、z後一次走刀,精(jīng)細車(chē)槽,以(yǐ)提高(gāo)槽(cáo)側及(jí)槽底粗(cū)糙度。

3.1.1 齊槽方法的缺點

,由于切(qiē)削時多(duō)刃參與(yǔ)切削,切屑受切(qiē)槽(cáo)兩(liǎng)側的磨擦(cā)和擠壓嚴(yán)重(zhòng),切(qiē)削力(lì)比車外圓(yuán)時大将(jiāng)近30%,容易(yì)産生振動(dòng)。

第二(èr),切削處(chù)于(yú)封閉、半封閉(bì)狀态,散(sàn)熱面積較小,熱(rè)量集(jí)中在刀刃(rèn)上,加(jiā)快了刀具(jù)磨損。

第(dì)三(sān),切屑(xiè)排出時磨擦阻(zǔ)力加大,斷碎的(de)切屑卡塞在切槽中(zhōng)而引起振(zhèn)動,并對(duì)粗(cū)糙度(dù)産生破壞。

3.1.2 齊槽(cáo)方法安裝(zhuāng)的嚴(yán)格要求

,為避免(miǎn)發生振動(dòng),不能(néng)過度延伸刀杆(gǎn)。

第二,工件的軸(zhóu)線要與主(zhǔ)刀刃(rèn)保持平行(háng)。

第三(sān),工件的回(huí)轉中(zhōng)心線(xiàn)與刀杆中(zhōng)心線(xiàn)垂直(zhí)。

3.2 研磨(mó)工藝

為滿(mǎn)足産(chǎn)品的使用要求(qiú),我們對密(mì)封槽(cáo)采取了研磨工(gōng)藝。

3.2.1 研(yán)磨原(yuán)理

,研磨概念。研磨是(shì)一種用研磨工具和(hé)研磨劑從(cóng)工件表面上去(qù)除一層極薄金(jīn)屬的(de)精密(mì)加工方法。這(zhè)種方法(fǎ)能提高工(gōng)件表面的(de)粗糙度,降(jiàng)低工件表面的(de)微觀(guān)不平(píng)度。經(jīng)研磨後的零件,具有較高(gāo)的耐(nài)磨性、抗蝕性和(hé)疲勞(láo)強度,從而(ér)延長(zhǎng)了零件的(de)使用壽(shòu)命,極大(dà)改善了密封環的密封性(xìng)能。

第(dì)二,研(yán)磨(mó)用具。研(yán)磨所用的(de)研具(jù)的材料硬度較被研(yán)件低。研磨(mó)時,将(jiāng)磨料(liào)塗在研具(jù)表面上,在(zài)受到壓(yā)力(lì)後嵌(qiàn)入研具表面而成為(wéi)無(wú)數微小(xiǎo)刀(dāo)刃,研(yán)具和零(líng)件之前作(zuò)相(xiàng)對(duì)運動(dòng),從而使磨(mó)料對零件産生(shēng)微量的切削與(yǔ)擠壓,在(zài)零(líng)件表(biǎo)面去除極薄的(de)一層金(jīn)屬。

第三(sān),研磨工(gōng)具的選擇。作為研磨加(jiā)工(gōng)中(zhōng)确(què)保被研(yán)零件幾(jǐ)何精度(dù)的重(zhòng)要因素,對(duì)研磨工具、研磨材料、研磨精度(dù)和粗糙度都有(yǒu)較高要(yào)求。首先,研具材料的組(zǔ)織結構應細密(mì)均勻,避免因研(yán)具産(chǎn)生不(bú)均勻(yún)磨損而對零(líng)件(jiàn)的使用質量造(zào)成影響。為(wéi)保證研磨(mó)劑中的微(wēi)小磨粒充分嵌(qiàn)入研(yán)具表面中(zhōng)去,與被研零件的硬(yìng)度相(xiàng)比,研(yán)磨工具(jù)表面硬度應(yīng)稍低(dī)一些(xiē),這樣微小(xiǎo)磨粒才不會(huì)嵌(qiàn)入零(líng)件表面中去。為确保被(bèi)研零件的尺寸(cùn)精(jīng)準度(dù)和形狀精準度(dù),研磨材料(liào)還應(yīng)當具備充足的(de)耐磨性(xìng)。

因此,在實際(jì)工作中,我(wǒ)們通(tōng)常選擇(zé)與(yǔ)灰鑄(zhù)件相比更容易嵌存(cún)磨粒的球(qiú)墨(mò)鑄件。實(shí)踐(jiàn)證明,球墨鑄(zhù)件制作的研具(jù),精準(zhǔn)度高(gāo)、有效(xiào)性強(qiáng)、成(chéng)本投入低、操作性好。

3.2.2 常(cháng)用研磨劑

作為(wéi)一種(zhǒng)由磨料(liào)、研磨液(yè)和磨料混合調成的溶劑,研磨劑的(de)調制(zhì)和選擇至關重(zhòng)要。①磨(mó)料(liào)。磨料的(de)功能(néng)是(shì)在研磨過程(chéng)中起切削(xuē)作用,磨(mó)料(liào)與研(yán)磨(mó)加(jiā)工的速度(dù)、表面(miàn)粗糙度和(hé)精準度(dù)密切相關。②研磨液。研磨(mó)液的功能是在(zài)研磨過(guò)程(chéng)中充(chōng)當調和磨料、冷(lěng)卻磨(mó)料和潤滑(huá)磨料的作用,研(yán)磨液選(xuǎn)擇的正确與(yǔ)否以及質(zhì)量的優(yōu)劣與z終的研(yán)磨效(xiào)果息(xī)息相關。煤(méi)油、機油、透平油都是(shì)我們常用的研(yán)磨液,煤油的作(zuò)用在于增(zēng)加摩(mó)擦力,而機油的(de)作用在于(yú)潤滑(huá)和冷(lěng)卻。

4 結束語(yǔ)

以上方法的實(shí)施有助于(yú)解決(jué)槽側粗糙度提(tí)高的工(gōng)藝難題(tí),提高了(le)變(biàn)速箱(xiāng)的可靠性和穩(wěn)定性。在(zài)實(shí)際工(gōng)作中,密(mì)封環故(gù)障的(de)出(chū)現還有很多(duō)其它的原(yuán)因,我們(men)應當密(mì)切觀(guān)察,對具體(tǐ)問題給(gěi)予(yǔ)具體(tǐ)分析(xī)。

[1]張慶武,王(wáng)曉輝(huī).工程(chéng)機械(xiè)定軸(zhóu)式(shì)變速箱(xiāng)旋轉(zhuǎn)動密封機理及失效分析[j].機械技術與管理,2009(12).

來(lái)源:《科學之(zhī)友》

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