1 故障現(xiàn)象

我公司擁有多臺(tái)小松 WA500-3 型裝載機(jī)，通過(guò)對(duì)其加強(qiáng)保養(yǎng)、檢修，多年來(lái)故障率大為降低。但某些該型裝載機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器連接的傳動(dòng)軸出現(xiàn)嚴(yán)重振動(dòng)故障，發(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)傳動(dòng)軸振動(dòng)更加明顯，在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火瞬間，發(fā)動(dòng)機(jī)與該傳動(dòng)軸連接的減振器出現(xiàn)明顯磨擦聲。

我們將減振器拆解后發(fā)現(xiàn)，減振器 支 承 軸 外 部 的 06000-06215 軸 承損壞、軸承滾珠脫落；支承軸內(nèi)部的06034-06208 軸承轉(zhuǎn)動(dòng)不暢，其保持架因受熱發(fā)藍(lán)；減振器花鍵軸配合間隙過(guò)大。該故障對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行造成潛在危害。

2 結(jié)構(gòu)原理

該裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。發(fā)動(dòng)機(jī) 1 飛輪殼內(nèi)設(shè)有減振器 2，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī) 1 飛輪上的內(nèi)齒圈內(nèi)將動(dòng)力傳遞給減振器 2，經(jīng)減振器 2緩解發(fā)動(dòng)機(jī)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)后，再通過(guò)傳動(dòng)軸 3 將動(dòng)力傳遞給變矩器 4，變矩器 4減速、增扭后將動(dòng)力傳遞給變速器 5。

這種動(dòng)力傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)是先通過(guò)減振器 2 緩解發(fā)動(dòng)機(jī) 1 扭力產(chǎn)生的振動(dòng)，再通過(guò)傳動(dòng)軸 3 將動(dòng)力傳輸給變矩器 4，使減振器起到了緩沖器的作用，使扭矩沖擊變小、動(dòng)力輸出平順。

3 原因分析

根據(jù)故障現(xiàn)象和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出原理，我們進(jìn)行了故障原因分析。分析認(rèn)為，這種動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)對(duì)減振器輸出軸與變矩器輸入軸安裝的同軸度要求較高。如果發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器機(jī)爪固定墊的厚度不符合要求，或是發(fā)動(dòng)機(jī)安裝時(shí)沒(méi)有進(jìn)行同軸度校正，就會(huì)造成減振器輸出軸中心線與變矩器輸入軸中心線不重合（有時(shí)甚至相差1cm）。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，減振器輸出軸的軸承會(huì)承載過(guò)大的徑向載荷，就會(huì)導(dǎo)致該軸承早期損壞。

4 改進(jìn)方法

為了解決減振器軸承容易損壞問(wèn)題，我們進(jìn)行了技術(shù)論證和分析，決定采取以下措施，改進(jìn)減振器運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。

4.1 更換新型軸承

原減振器輸出軸輸出端軸承采用 深 溝 球 軸 承（ 圖 2a 所 示）， 這 種軸 承 摩 擦 阻 力 小， 但 承 受 徑 向 載 荷小， 且 工 作 中 允 許 的 軸 線 偏 斜 量 僅為 8′～ 16′。我們將其更換為 NSK HPS22215EAE4 型調(diào)心滾子軸承，該軸承滾道表面為球面，能自動(dòng)調(diào)心，允許的軸線偏斜量為 2°～ 5° , 且具有較大的徑向承載能力。該型軸承如圖 2b 所示。

原深溝球軸承的寬度較窄，更換的調(diào)心滾子軸承較寬，發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼減振器外蓋上的軸承座孔端面必須進(jìn)行焊補(bǔ)。補(bǔ)焊后車削加工，使該座孔達(dá)到調(diào)心滾子軸承的寬度。

4.2 制作調(diào)心工具

我們制作了傳動(dòng)軸同軸度調(diào)心工具，在調(diào)整傳動(dòng)軸同軸度時(shí)，該調(diào)心工具可以安裝在減振器輸出端的傳動(dòng)軸聯(lián)接盤上，使用螺栓固定 1 個(gè)指針，該指針指向傳動(dòng)軸變矩器輸入端連接盤。

在安裝發(fā)動(dòng)機(jī)或變速器機(jī)爪固定墊后，將傳動(dòng)軸同軸度調(diào)心工具安裝在減振器輸出端的連接盤上，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，觀察指針與傳動(dòng)軸變矩器輸入端連接盤中心點(diǎn)誤差。如果轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)指針與變矩器輸入端連接盤偏差過(guò)大，可再次調(diào)試機(jī)爪固定墊，直至將誤差控制在 2mm 之內(nèi)即可。

按照以上方法改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)減振器結(jié)構(gòu)，并使用傳動(dòng)軸同軸度調(diào)心工具將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸與變矩器輸入軸同軸度誤差控制在 2mm 之內(nèi)，使用結(jié)果表明，小松 WA500-3 裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，減振器故障率明顯降低。

作者：萬(wàn)春明 薛利英 馬昕

來(lái)源：《工程機(jī)械與維修》2018年第6期