齊敦建
(徐州徐工挖掘機械(xiè)有限公司營銷公司)
一、回轉機構組成及工作原理
(1)組成
液壓挖掘機回轉機構主(zhǔ)要由(yóu)回轉支承、回轉(zhuǎn)減速器(qì)、回轉製動器(qì)和回轉液壓係統等組成。
回轉支承 回轉支承如同大型滾動軸承,其外圈用螺栓與轉台連接,內圈用螺栓與底盤連接,內、外圈之間設(shè)有滾動(dòng)體。挖掘機工作裝置作用在(zài)轉台上的垂直載(zǎi)荷、水平載荷和傾覆力矩均通過轉台、回轉支承的外圈、滾動體和內圈傳遞給(gěi)底盤。
回轉減速器 回轉減速器固定(dìng)在轉台上,與回(huí)轉馬達輸出軸連(lián)接,回轉減速(sù)器輸出(chū)軸上裝有小齒輪,回轉支承設有內齒圈。當回轉(zhuǎn)馬達帶動回轉減速(sù)器轉動時,安裝在回(huí)轉減速器輸出軸上的小齒輪與回轉支承的內(nèi)齒圈齧合(hé),小齒輪在繞自身軸線自轉的同時繞回轉支承內齒圈(quān)中心軸線公轉,小齒輪公轉運動帶動轉台及上機工(gōng)作裝置一起回轉(zhuǎn)。
回轉製動器 回轉製動器設置在回轉減速器上,由回轉液(yè)壓係統控製。各種(zhǒng)挖掘機製動器結構各不相同,但原理基本相同(tóng)。以XE370C型液壓挖(wā)掘機(jī)為例,其回轉製動采用常閉、彈簧夾緊、多片、濕式製動器,挖掘機轉(zhuǎn)台停止轉動時由製動(dòng)器實施製動(dòng),轉台回轉(zhuǎn)時(shí),液壓係統先導壓力(lì)油推動製動活塞將彈簧(huáng)壓縮,使製動器解除製動。
回轉液壓係統 以某(mǒu)型挖掘機為例,其回轉液壓係統如圖(tú)1所示。該挖掘機設有P1、P2泵2個主泵,操縱回轉時P1泵單獨供油。回轉馬達(dá)為斜盤式軸向柱(zhù)塞馬達,P1泵輸出的壓力油通過回轉液壓係統油路驅動回轉馬達轉動。回轉馬達上設有防反轉閥2、回轉溢(yì)流閥3、補油單向閥4、延時製動閥8,其中延時製動閥8由減壓閥7和換向閥9組成(chéng),這些閥組的主要作用是保護回(huí)轉油路(lù)不過載。
(2)工作原理
當操縱挖掘機回轉時,回轉先導閥輸出的壓力油進入回轉換向閥1閥芯一側,推(tuī)動回轉換向閥1閥(fá)芯移動,打開回轉換向(xiàng)閥1油路。主泵輸出的壓力油經(jīng)回(huí)轉換向閥1進入回轉馬(mǎ)達的(de)工作油(yóu)路(A、B油口),驅動回轉馬達5旋轉。
來自回轉先導閥的先導壓力油同時進入延時製動閥8的SH油口,SH油口的先(xiān)導壓力油推動延(yán)時製動閥的(de)換向閥9閥芯,使先導泵輸出的壓力油(PG油口(kǒu))進入回轉製(zhì)動器6活塞室(shì)。將製動(dòng)活塞頂起,使(shǐ)製動摩(mó)擦片分離以解除製(zhì)動,回轉馬達5方可通過回轉減速器10驅動轉台旋轉。當操縱挖掘機停止回轉時,回(huí)轉先導閥閥芯回到中位,先導油卸壓,回轉換向(xiàng)閥1閥芯回到(dào)中位,回轉馬達5的工作油路(A、B油口)被切斷(duàn),而回轉馬達5在慣性的作用下繼續轉動,使回轉馬達5原(yuán)來回油側(cè)壓力升高(gāo),該高壓油成為回轉馬達(dá)5停(tíng)止回轉的主要製動力。當壓力(lì)達到回轉溢流閥3設定(dìng)的壓力時,回轉(zhuǎn)溢流閥3開啟泄壓,防止回轉馬達回油側產生過高(gāo)的壓力,對回轉(zhuǎn)液壓(yā)係統起(qǐ)保護作業。
回轉先(xiān)導閥回到中位時,解除回轉製動的先導壓力(lì)油(SH油口壓力)迅速降為零,換向閥9在彈簧力的作用下運動至圖1所示的位置(zhì),解除(chú)製動的壓力油通過延時製動閥的減壓閥7節流孔流(liú)進回轉馬達5殼體,然後流回液壓油箱。製動彈簧的彈力通過製動活塞(sāi)施加在摩擦片上(shàng)實施製動。
二(èr)、故(gù)障排查二例
回轉機構出現故障的現(xiàn)象和原因各不同,排查(chá)故障時應根據其特點分(fèn)別對(duì)待。
(1)回轉製動時轉(zhuǎn)台漂移量過大
1台工作了8850h的(de)XE370C型液壓挖掘機,當其停止回轉後,轉台的漂移量明顯過大(dà),在斜坡上停機時,轉台會自動向下坡方向轉動,回轉過程伴有異響。
排查延時製動閥 分析認為,如果延時製(zhì)動閥的減壓閥節流孔堵塞,就會導致解除回轉(zhuǎn)製動的先導油流回馬達殼體的時間延長;如果延時製動閥(fá)的換向(xiàng)閥沒有完全複位,PG油口的先導壓力(lì)油就會隻有一部分油液流(liú)向回轉馬達殼體(tǐ)。2種情況都會造成製(zhì)動活塞處於半開啟狀態,導致回轉製動時轉台漂移過大。拆檢、清洗延時製動閥的減壓閥和換向閥(fá),重新安裝後試(shì)機,故障現象依舊。
排查回轉溢流閥和補油(yóu)單(dān)向(xiàng)閥 用2個量程為60MPa的(de)壓力表分別接在主泵(P1、P2泵)測壓口,將鏟鬥(dòu)鬥齒插入地麵,然後操縱(zòng)挖掘機回(huí)轉,使回轉液壓係統處於溢流狀態,測得P1泵壓力為23.8MPa(正常(cháng)為27.5MPa),該壓力偏低,P2泵壓力為3.5MPa,該壓力(lì)正常。這(zhè)是因為(wéi)回轉(zhuǎn)是由P1泵單獨供油,P2泵輸出的壓力油經主泵溢流閥回液壓油(yóu)箱。雖然2個回轉溢流閥和2個補油單向閥同(tóng)時(shí)出現故障的(de)概率比較低,為了(le)快速確認故障部位,拆(chāi)檢2個(gè)補油單向閥,更換2個回轉溢流閥,故障仍然沒有排除。
拆檢(jiǎn)回轉馬達 在拆解回轉馬達之前,先拆卸回油過濾器,沒有發現金屬(shǔ)粉末(mò)等異常汙物。然後拆解回轉馬達,檢查柱塞的滑靴、回(huí)程盤(pán)、配流盤(pán)和缸體等沒有明顯磨損。檢查製動活塞、摩擦片、製動(dòng)彈(dàn)簧沒有明顯損壞現象。當(dāng)拆(chāi)出回轉(zhuǎn)馬達主軸時,發現主(zhǔ)軸滾柱軸承的滾柱表(biǎo)麵磨損嚴重,已呈現麻點狀,如圖2所示。

圖2 軸承滾珠柱損壞
由此可見,回轉製動時轉台漂移過大的主要原因是回轉馬達軸承過度(dù)磨損,造成回轉馬達主軸和缸體的安裝位置發生位移,使配流盤與缸體的配合壓(yā)緊力減(jiǎn)小,回轉馬達停止時原來回油一側無法形(xíng)成高壓,因而(ér)無法(fǎ)形(xíng)成所需的製動力。滾柱軸承的滾柱表麵成麻點狀,造成回轉時產生(shēng)異響。
我們更換了新的軸承,清洗馬(mǎ)達所有零部件,並對配油盤和缸體(tǐ)結合麵進行研磨,對回轉減速器進行清洗並更換新齒輪油,重新組裝後試機,故障現象消失。
(2)回轉時(shí)有異響
1台XE260型挖掘機在工作6700h後進行了整機維護(hù)保養,保(bǎo)養後回轉(zhuǎn)出現刺耳異響。因為聲音特別明顯,所以不能過多試機。
原因分析 雖然按照異響難以判斷故障部位,但是根據(jù)聲音(yīn)特點,可以斷定液壓(yā)係統沒有故障(zhàng),應重點排查機械傳動部分。
若異響是回轉減速器內(nèi)發出(chū),可能是回轉減(jiǎn)速器行星齒輪或軸(zhóu)承損壞,應更換損壞的行星齒輪或軸承,且清除損壞(huài)件碎片,清(qīng)洗幹淨後加入新減速器油,才能(néng)繼續使用。
若異響是從回轉支(zhī)承內的軌道(包括(kuò)滾珠)內發出,一般是滾珠(zhū)或隔(gé)離體損壞,將滾(gǔn)道壓壞,應分解回轉支承檢查、修複或更換。
若回轉減速器輸出小齒輪與回轉支承內齒圈齧合間隙過大、過小或齧合處有異物均會發出異響,應重新安裝或(huò)調整該間(jiān)隙。對油池的潤滑脂進行(háng)清洗更新,對損(sǔn)壞的部位進修複或者更換。
故障排查 首先拆檢回轉減速器(qì)。將回轉馬達連同回轉減速器從轉台(tái)上拆卸下來,發現潤滑脂較為清潔。仔細檢查發現潤滑脂含有(yǒu)金屬顆(kē)粒物,但回轉減速器輸出小(xiǎo)齒輪(lún)沒(méi)有損壞。
其次檢查回轉支承內(nèi)齒圈。吊起異響挖掘機工(gōng)作裝置前端,慢慢轉動異(yì)響挖(wā)掘機轉台,從轉台上的回轉減速器安裝孔觀察回轉支承內齒圈的輪齒,發現1個輪齒斷裂,斷裂的輪齒如(rú)圖3所示,至此查出異(yì)響原因。

圖3 回轉(zhuǎn)支承內齒圈的斷齒位(wèi)置
Z後徹底清理和檢(jiǎn)查。清理回轉支承內齒圈、油池和回轉減速器輸出小(xiǎo)齒輪上的潤滑脂,仔細檢查後發現,回轉支承內(nèi)齒圈輪(lún)齒隻是部分損傷且不嚴重,回轉減速器輸出小(xiǎo)齒輪與回轉支承內齒圈輪齒的齧合麵基本完好,對正常(cháng)的傳(chuán)動不會產生實(shí)質影響。重新加入新的潤滑(huá)脂,安(ān)裝回轉減速器試機,挖掘機(jī)回轉正常。
故障總結 經過(guò)與相關人員溝通後得(dé)知,在上次保養時,為了(le)方便快速地更換回(huí)轉支承(chéng)齒(chǐ)圈油池內的潤滑脂,將回轉減速器拆下後更換潤滑脂。當重新安裝回轉減速器時,因為轉台與底盤的位置發生了相(xiàng)對轉動,回轉減(jiǎn)速器輸(shū)出小(xiǎo)齒輪也發生轉動(dòng)。維修人員(yuán)沒有將回轉減速器安裝到位,就將其固定螺栓強行緊固,從(cóng)而導致回轉支承內齒圈的輪齒斷裂,斷裂掉的輪(lún)齒鐵塊進(jìn)入齧合麵,在回轉過程中(zhōng)就發出刺耳的(de)響聲。
安裝回轉減速器正確的(de)方法如下:先借(jiè)助外力對轉(zhuǎn)台(tái)進行微動,使回轉支承內齒圈與回轉減速器小齒輪齧合正確,再緊固回轉減速器固定螺栓。
本文選自《工程機械與維修》2017年第6期