裝載機(jī)齒輪泵油封竄油現(xiàn)象分析
“齒輪泵竄油”，即液壓油將骨架油封擊穿而溢出。此現(xiàn)象普遍存在，主機(jī)廠反映強(qiáng)烈，齒輪泵竄油嚴(yán)重影響裝載機(jī)的正常工作和齒輪泵的使用可靠性及環(huán)境污染。為利于問(wèn)題的解決，現(xiàn)對(duì)齒輪泵油封竄油故障的原因和控制方法進(jìn)行分析。
1 零部件制造質(zhì)量的影響
(1) 油封質(zhì)量。如油封唇口幾何形狀不合格，縮緊彈簧太松等，造成氣密性試驗(yàn)漏氣，齒輪泵裝入主機(jī)后竄油。此時(shí)應(yīng)更換油封并檢驗(yàn)材質(zhì)及幾何形狀(國(guó)產(chǎn)油封與國(guó)外先進(jìn)油封相比質(zhì)量差距較大)。
(2) 齒輪泵的加工、裝配。如若齒輪泵加工、裝配有問(wèn)題，致使齒輪軸回轉(zhuǎn)中心與前蓋止口不同心，會(huì)造成油封偏磨。此時(shí)應(yīng)檢查前蓋軸承孔對(duì)銷(xiāo)孔的對(duì)稱(chēng)度、位移量，骨架油封對(duì)軸承孔的同軸度。
(3) 密封環(huán)材質(zhì)及加工質(zhì)量。此若存在問(wèn)題，致使密封環(huán)產(chǎn)生裂紋和劃傷，造成二次密封不嚴(yán)甚至失效，壓力油進(jìn)入骨架油封處(低壓通道)，因而油封竄油。此時(shí)應(yīng)檢查密封環(huán)材質(zhì)及加工質(zhì)量。
(4) 變速泵的加工質(zhì)量。從主機(jī)廠得到的反饋信息，與變速泵組裝在一起的齒輪泵油封竄油問(wèn)題較嚴(yán)重，因此變速泵的加工質(zhì)量對(duì)竄油也有較大的影響。變速泵裝在變速箱輸出軸上，齒輪泵又通過(guò)變速泵止口定位而裝在變速箱輸出軸上，如果變速泵止口端面對(duì)齒輪回轉(zhuǎn)中心的跳動(dòng)超差(垂直度)，也會(huì)使齒輪軸回轉(zhuǎn)中心與油封中心不重合而影響密封。變速泵加工、試制過(guò)程中，應(yīng)檢查回轉(zhuǎn)中心對(duì)止口同軸度及對(duì)止口端面的跳動(dòng)。
(5) CBG齒輪泵骨架油封與密封環(huán)之間的前蓋回油通道不暢通，造成此處壓力升高，從而擊穿骨架油封。通過(guò)對(duì)此處改進(jìn)后，泵的竄油現(xiàn)象有了明顯的改善。其結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。
2 齒輪泵與主機(jī)安裝質(zhì)量的影響
(1) 齒輪泵與主機(jī)的安裝要求同軸度小于0.05。通常工作泵安裝于變速泵，變速泵又安裝于變速箱。如果變速箱或變速泵的端面對(duì)花鍵軸回轉(zhuǎn)中心的跳動(dòng)超差，形成累積誤差，致使齒輪泵在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下承受徑向力，造成油封竄油。
(2) 部件之間的安裝間隙是否合理；齒輪泵外止口與變速泵內(nèi)止口及齒輪泵外花鍵與變速箱花鍵軸內(nèi)花鍵，兩者間隙配合是否合理，都對(duì)齒輪泵的竄油有影響。因?yàn)閮?nèi)、外止口屬于定位部分，配合間隙不宜太大；內(nèi)、外花鍵屬于傳動(dòng)部分，配合間隙不宜太小，以消除干涉。
(3) 齒輪泵竄油與其花鍵滾鍵也有關(guān)系。由于齒輪泵軸外伸花鍵與變速箱輸出軸內(nèi)花健有效接觸長(zhǎng)度短，而齒輪泵工作時(shí)傳遞的扭矩較大，其花鍵承受大扭矩而發(fā)生擠壓磨損甚至滾鍵，產(chǎn)生巨熱，以致造成骨架油封橡膠唇口燒傷、老化，從而出現(xiàn)竄油。建議主機(jī)廠選用齒輪泵時(shí)應(yīng)校核齒輪泵軸外伸花鍵強(qiáng)度，保證足夠的有效接觸長(zhǎng)度。
3 液壓油的影響
(1) 液壓油清潔度超差，污染顆粒大，各種液壓控制閥及管道內(nèi)的粘砂、焊渣等也是造成污染的原因之一。因?yàn)辇X輪軸軸徑與密封環(huán)內(nèi)孔間隙很小，油中的較大固體顆粒進(jìn)入其間，造成密封環(huán)內(nèi)孔的磨損、劃傷或隨軸旋轉(zhuǎn)，致使二次密封的壓力油進(jìn)入低壓區(qū)(骨架油封處)，造成油封擊穿，此時(shí)應(yīng)過(guò)濾或更換新抗磨液壓油。
(2) 液壓油粘度下降、變質(zhì)后，油液變稀，在齒輪泵高壓狀態(tài)下，通過(guò)二次密封間隙的泄漏增大，由于來(lái)不及回油，引起低壓區(qū)壓力升高，從而擊穿油封。建議定期化驗(yàn)油液，選用抗磨液壓油。
(3) 當(dāng)主機(jī)大負(fù)荷工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)及油箱油面較低時(shí)，油溫可升高到100℃，致使油液變稀、骨架油封唇口老化，從而引起竄油；應(yīng)定期檢查油箱液面高度，避免油溫過(guò)高。
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