山地鉆機是為適應(yīng)山地勘探開發(fā)的一種人力能夠抬動的鉆機，廣泛應(yīng)用于山地、丘陵、黃土高源、農(nóng)田地域的地震勘探鉆井作業(yè)。該鉆機采用模塊化設(shè)計，其動力大、質(zhì)量輕、搬遷方便，深受地質(zhì)勘探等用戶歡迎。山地鉆機外形如圖 1 所示。

1. 液壓馬達(dá)存在的問題

山地鉆機液壓馬達(dá)用于驅(qū)動鉆桿旋轉(zhuǎn)、提升和下降，完成鉆井作業(yè)。山地鉆機工作環(huán)境惡劣，使用時間較長后，其液壓馬達(dá)會出現(xiàn)漏油故障，其主要原因是其輸出軸端的油封老化。具統(tǒng)計，液壓馬達(dá)年損壞率高達(dá) 11.6%。

該液壓馬達(dá)為擺線液壓馬達(dá)，采用全封閉結(jié)構(gòu)，當(dāng)其漏油時更換油封比較困難，只能更換新的液壓馬達(dá)總成。該液壓馬達(dá)為美國進(jìn)口產(chǎn)品，其供貨周期長、價格昂貴，造成維修費用較高。該液壓馬達(dá)外形如圖 2 所示。 

2. 軸承拆裝專用工具

為了解決更換該種擺線液壓馬達(dá)油封問題，我們設(shè)計制作 1 套液壓馬達(dá)軸承拆裝專用工具。該專用工具分為拆卸專用工具和安裝專用工具。

（1）拆卸專用工具

該液壓馬達(dá)油封位于其殼體最左端，內(nèi)部設(shè)有端面滾針軸承和向心滾針軸承，需將 2 個滾針軸承拆卸后方可更換油封。液壓馬達(dá)密封結(jié)構(gòu)如圖 3a 所示。

我們設(shè)計的拆卸專用工具主要由定位套和芯軸組成，如圖 3b 所示。定位套分為 4 瓣，內(nèi)部設(shè)有錐形孔，外緣設(shè)有溝槽和凸緣，溝槽內(nèi)可放置O 形圈，利用 O 形圈彈性將 4 瓣抱緊。芯軸右端為錐形，與定位套錐形孔的錐度相同，當(dāng)芯軸的錐形部分插入定位套內(nèi)錐孔后，可將定位套撐開。

拆卸液壓馬達(dá)軸承時，右手握住定位套，將定位套從液壓馬達(dá)右側(cè)向左推進(jìn)液壓馬達(dá)殼體內(nèi)部。左手握住芯軸，將芯軸從液壓馬達(dá)軸孔插入定位套的錐孔，使定位套慢慢張開，達(dá)到最大位置，此時定位套凸緣剛好頂住向心滾針軸承左端面。

上述準(zhǔn)備工作完成后，用榔頭敲擊芯軸左端，向心滾針軸承即被慢慢拆下，最后即可拆卸端面滾針軸承和油封。

（2）安裝專用工具

安裝液壓馬達(dá)油封和軸承的專用工具主要為 1 個臺階軸，如圖 4b 所示。安裝液壓馬達(dá)軸承和油封的步驟如下：首先，將新油封先裝在臺階軸的第 1 個臺階上，用榔頭輕輕敲擊臺階軸，使油封到達(dá)液壓馬達(dá)殼體的安裝位置，再取出臺階軸；其次，將端面滾針軸承裝入液壓馬達(dá)殼體相應(yīng)位置；最后，將向心滾針軸承裝在臺階軸的第 2 個臺階上，

用榔頭將該軸承敲擊到位 . 這樣，油封和 2 個軸承即可安裝到位。

3. 應(yīng)用效果

液壓馬達(dá)修復(fù)完成后，我們對液壓馬達(dá)的扭矩和提升力進(jìn)行了測試，旋轉(zhuǎn)扭矩為 935N·m，提升力為8700kN，均達(dá)到了鉆機使用要求。

到目前為止，使用該拆裝工具修復(fù)液壓馬達(dá) 43 臺，均已安裝到山地鉆機上投入使用，沒有發(fā)現(xiàn)漏油、動力不足等問題，使用性能良好。以每臺進(jìn)口液壓馬達(dá)價格 4096.88 元計算，修復(fù) 43 臺液壓馬達(dá)可節(jié)省材料費約 17.6 萬余元，取得了較好的經(jīng)濟效益。該液壓馬達(dá)軸承拆裝工具結(jié)構(gòu)簡單，拆裝操作方便，解決了液壓馬達(dá)軸承無法拆卸問題，縮短了山地鉆機修理時間，提高山地鉆機使用率及生產(chǎn)效率。該專用工具如能在東方公司各單位推廣使用，將會取得更大的經(jīng)濟效益。

作者：李家華 閆世普 蔡陸陽 劉占勝

來源：《工程機械與維修》2018年第二期