龐（páng）晟
（陝西漢德車橋有限公司，陝西岐山 722408）
摘 要：汽車驅動橋的滲漏是困擾汽車的難題之一。該文從（cóng）驅動橋密封的（de）結構特點及運動件對油封的（de）影響，提（tí）出了油封與（yǔ）相配件在相對運（yùn）動中的擺差、輪邊裝調、油（yóu）封製造等方麵是解決動態密封漏油的關鍵，並對（duì）具體（tǐ）方案進行了分析和闡述，為動態低壓密封漏油問題的（de）解決提供（gòng）了參考。
關鍵詞：汽（qì）車驅動（dòng）橋；油封；漏油；動態低壓密封
斯（sī）太爾汽車驅動橋自20世（shì）紀80年代與斯太（tài）爾整車一同引進以來，一直受到中國重型卡車市場的青睞。該橋為中央（yāng）及輪邊（biān）兩級（jí）減速，通（tōng）過性好（hǎo），為15噸以上汽車的重載橋，特別適用於工程車、大噸位重載汽車。但斯太爾橋在使用中也暴露出不少（shǎo）問題，特別是輪轂油封的漏油問題，該處一旦漏油容易流到摩擦（cā）片上，嚴重影響行（háng）車安全。針對此問題我（wǒ）們自2002年下半年著手攻關解決，曆時兩年，通過（guò）反複地改進及分析，使輪轂油封（fēng）的漏（lòu）油問題得到較（jiào）好解決。
1 斯太爾橋封油結構及特點（diǎn）
圖1為（wéi）斯太爾橋結構圖。中（zhōng）段（duàn）以橋包、橋管及橋管兩端的半軸（zhóu）油（yóu）封形成一個（gè）油腔。在橋殼後蓋上（shàng），有一加油口及放油口，兩端各（gè）自形成獨立的油腔，即以輪轂、隔圈、O形密封（fēng）圈、輪轂油封（fēng）在輪邊減殼內腔及輪（lún）轂內腔區域形成獨立油腔，在端蓋上有一加油口及放油口。輪（lún）邊油腔靠O形密封圈和輪（lún）轂油油封（fēng）進行（háng）密封，O形圈為靜壓密封，隻要與工（gōng）作麵配（pèi）合良好，有一定的預（yù）壓量，就能達（dá）到封油效果。輪轂油封為動密封，影響因素較（jiào）多，容易發生漏油現象，斯太爾橋發生的漏油現（xiàn）象絕大多數就為輪轂油封漏油。
圖1 斯太爾驅動橋結構圖（tú）
1.製動鼓；2.輪轂；3.O型圈；4.半軸油封；5.輪轂油封；6.隔圈；7.O型圈；8.橋殼；9半軸
2 漏油原因（yīn）的分析及解決措施
針對斯太爾橋輪轂油封漏油問題，且以左邊漏油多進行了分析與研究。原油封使用的是斯太爾配套廠家德國KACO公司生產的油封，請油封廠設計人員多次到現場查看，進行分析均無結果。後來我們從密封結（jié）構（gòu）、隔圈、油封及裝配（pèi）等方麵進行分析，發現了問題，為此從以下幾個方麵（miàn）進行了改進。
2.1 油封（fēng）與隔（gé）圈之間偏心的影響
通（tōng）過統（tǒng）計分析，發現漏油主要在左邊，經多次察看，發現漏油的橋油封刃口在隔圈外圓上磨削的痕跡線不同，不漏油（yóu）的橋一般其痕跡線明顯沿周線比較（jiào）均（jun1）勻，且較細，而漏油的橋（qiáo）其痕跡相對比較模糊（hú）不均勻，且較寬。這是由於油封相對隔（gé）圈在運動過程中偏心引起（qǐ）跳動過大造成的，故控製跳動量是解決漏（lòu）油的一個重要方（fāng）麵。因輪轂軸承孔（kǒng）與油封孔（kǒng）為一次裝夾加工而成，故（gù）不存在問題，所以問題主（zhǔ）要出在隔圈上。原隔圈國產化時，照搬（bān）了斯（sī）太爾的（de）加工工藝，即粗加工→粗磨（mó）外圓→軟氮化→外圓麵（miàn）拋光。按（àn）圖紙要求隔圈外圓麵相對裝配基（jī）準跳動為0.04mm，圓柱度為0.02mm，同時外圓麵粗糙度為Ra0.4，且為無螺紋磨削。該工（gōng）藝有一定的缺陷：首（shǒu）先，成品誤差為機加工誤差（chà）和熱處理變形之和，使成品誤差加大，很難（nán）保證設計要求。其次，粗磨時由於材料硬度（dù）低，磨削過程中細粒砂輪極（jí）易粘刀，很難達到粗糙度要求和實現無螺紋磨削，粗糙度大，拋光時很難將螺旋紋拋掉，拋深（shēn）了則容易損傷軟氮化（huà）後的白亮層，這樣加（jiā）工難度較大。還有，國產材料及軟氮化工藝不穩定，造成軟氮化後變（biàn）形較大，有的變形甚至超過0.1mm，再加上加工誤差，所以0.04mm跳動及0.02mm圓柱度的要求很難保證。
通（tōng）過以上分（fèn）析，對隔（gé）圈加工工藝改進如下：粗加工（gōng）→感應淬火→粗磨外圓→精磨外圓。這樣跳動、圓柱度通過機（jī）加工達（dá）到，成品誤差僅為機加工誤差，同時Ra0.4粗（cū）糙度是在材料硬度（dù）達到HRC50以上後進行磨削保證的，而且分粗（cū）精磨兩道（dào）工序，很容易達到，同時精磨過程因餘量小使無螺紋磨削（xuē）更易實現，避免了人工拋光對外圓表麵的影響。
以上改進提高了隔圈的加工精度，改進了隔圈與油封的裝配精度。隔圈的（de）粗糙（cāo）度過低，容易造成油封刃口早期磨損。從而發生漏油現象，但粗糙度也（yě）不能太高，太高則無法在油封及外圓表麵之間形成油膜（mó），從而出現幹摩擦，其表麵有灼燒痕跡。一般圖紙要求粗糙度Ra0.4，較為理想的範圍為Ra0.3-Ra0.5之間，同時外圓表麵不得有磨削缺陷如振紋、螺旋紋等。而跳動及圓柱度超差，則造成油封的彈性或回彈（dàn）速度不足以彌補跳動及圓柱度脈動周期，容易引起漏（lòu）油。
2.2 輪（lún）轂軸承間隙的影響
在裝配過程中，輪轂軸承間隙（xì）是通（tōng）過軸承預緊力100%檢驗裝配調整（zhěng）的，故不存在問題，後來發現整車使用後，容（róng）易發（fā）生左邊軸頭母脫出及鬆動（dòng），輪轂油封漏油明（míng）顯增多。輪邊緊固結構為軸頭墊片，鎖片及軸頭母（mǔ）緊固。軸頭母為右旋，順時針擰緊，右輪（lún）邊軸頭母相對於整車前進方向，即輪轂轉動方向是一致的，而左邊則相（xiàng）反。盡管整車在運轉中，軸承軸向力很小，但此力始終存在，在瞬間可能還比（bǐ）較大，易造（zào）成左邊鎖片撕裂、軸頭母鬆退，輪（lún）轂軸承間隙變大而發生擺動，造成油封相對於隔圈擺動變大，而出（chū）現（xiàn）漏（lòu）油（yóu）。
針對此問題改進方案有兩個：一是將左邊軸頭母改成左旋，使旋（xuán）緊方向與輪轂轉動方向（xiàng）一致，但該方法給製造和裝配造成一定不便。二是（shì）提高軸頭螺紋製造（zào）質量，避免（miǎn）車輛運轉中（zhōng）軸頭母鬆退。經實際分析判斷後（hòu），采用了（le）第2種方（fāng）案，因國產（chǎn）化後軸頭螺紋一直（zhí）采用銑削加工，加工（gōng）後螺紋表麵粗糙度差，容易產生振紋。此缺點造成螺紋配合形成點接觸，使螺紋自鎖性能（néng）下降，出現鬆退。後將軸頭螺紋加工改為車削，提高了螺紋表麵粗糙度並避免（miǎn）了振紋，保證了螺紋配合時的自鎖（suǒ）性能。
油封密封必須使油封刃口在隔圈上運動軌跡為一均（jun1）勻的（de）細圓環，如果出現（xiàn）偏心或（huò）刃（rèn）口沿軸向擺動，則（zé）必（bì）然（rán）發生漏油。通過改進提高了隔圈及軸頭（tóu）螺紋的加工精度。有效地解決了油封刃（rèn）口相（xiàng）對於隔圈在轉動時的擺（bǎi）動。
3 油封的質量控製
在采用KACO公司油封仍不能解決問題的情況下，選擇了國產油封進行試驗。
首先對油封進行台架試（shì）驗。模擬實際車況進行試驗（yàn）。即試驗中（zhōng）加（jiā）溫。軸對油封的偏心（xīn）量加大為0.2mm，按車（chē）輛速（sù）度進行變化試驗，油封在試驗條件下不滲漏，即試驗合格方可裝車，通過（guò）試驗可以確認油封（fēng）的性能如回彈性、耐油性、抗老（lǎo）化性等。是對（duì）油封的綜（zōng）合（hé）檢驗。
其次加強對刃口尺寸的檢測。油封有（yǒu）的是切唇，有的是模壓成型，不（bú）論那種油封（fēng），刃口是關鍵，刃口尺寸（cùn）很難測量（liàng），為此製做了塞規，用塞規不僅（jǐn）能檢測尺寸，也可（kě）對刃口橢圓及點狀缺陷進行檢測。即將油封套於塞規上透過光線很容易發現（xiàn）油封刃口的橢圓及點（diǎn）狀缺陷，油封的橢圓在止端就表現為縫（féng）隙，如果出現縫隙則不合格；同時點狀缺陷通過（guò）透光十分（fèn）明顯（xiǎn），此係缺膠、雜質（zhì）等問題（tí）造成，對切唇油（yóu）封還存（cún）在（zài）切唇過程中對油封刃口的損傷所引起的缺陷，這些都是產生漏油現（xiàn）象的（de）因素，通過以上方法，嚴（yán）格地控製了油封質量。
4 裝配的控製
裝配也是一個重要環節：①對裝配的零件要（yào）去除毛刺，特別是與油封相配的（de）軸，裝配端應保證（zhèng）有一個圓弧倒角，且粗糙度（dù）符合（hé）要求，過渡必須光滑，並避免毛刺，這樣才能避免裝配過程中對油封（fēng）刃口的損傷。②油封的壓裝配必須用專用壓具，並（bìng）定期檢查壓具兩端的平行度，保證（zhèng）油封壓（yā）正，對中。
5 結語
解決油封漏油的關鍵一是與油封配件的質量，其次為油（yóu）封自身性能和刃口質量，三是裝配過程。這（zhè）樣則可有效控製和解決漏（lòu）油問題，自從采取以上措施後，斯太爾（ěr）橋的輪轂油封漏（lòu）油有大幅下降（jiàng）。所以解決（jué）漏油問題不僅要提高油封質量，更（gèng）要提高相配件（jiàn）質量，這樣才能有（yǒu）效（xiào）解決問題。
來源：《特種橡膠製品》2006年04期
