斜轴式变量轴向柱塞马达内部构件损坏故障及诊断排除
①功能、结构及故障现象几台小松PC400-3型液压挖掘机的行走采用斜轴式轴向柱塞变量马达驱动。图K为该马达的结构简图,它由壳体1、缸体2、柱塞9、配流盘12、中心轴13、输出轴6,以及停车制动器(含制动箱7,制动活塞3,内、外齿制动碟5、4和制动弹簧10等)组成。制动器为弹簧上闸制动,液压松闸结构,即当机器不行走时,马达提供压力油,始终在制动弹簧10的弹力作用下处于上闸制动状态;机器行走时,进入马达的高压油推动制动活塞3,松开制动器,马达制动解除。
几台挖掘机仅使用了3450h,其行走马达就出现了解除制动动作缓慢,制动活塞油封老化,制动碟内、外齿内部零件破损以及柱塞、缸体等内部零部件严重破损的故障。
②原因分析因几台挖掘机在南方作业,环境温度较高,而机器本身的散热性能不足以保证充分的热交换,导致液压油温度过高,从而造成制动活塞3上的油封老化、破损,使其密封能力下降,由此导致的内泄漏使马达制动活塞缸的容积效率和机械效率均有不同程度的下降。容积效率下降,将直接导致制动活塞的运动速度变小,使解除制动所需的时间延长(即解除制动动作缓慢)。另外,制动活塞的液压推力也会因机械效率的降低(压力损失变大)而变小。当液压马达开始工作驱动机器行走时,因解除制动缓慢,同时推动制动活塞的液压推力变小,而制动弹簧10的弹力保持不变,使制动未能完全解除,造成机器行走乏力,从而引起制动碟间产生摩擦磨损。并且造成内齿制动碟4的内齿与马达输出轴6的圆盘齿轮部分产生相对运动;外齿制动碟4的外齿与马达壳体上的内齿部分也产生相对运动。这样,内、外制动碟上的内、外齿部位就会产生不正常磨损与冲击,较长时间的运转后可导致内、外齿部分破损。磨损或破损所产生的金属颗粒和碎片将进人马达的柱塞、缸体和滑阀等部位,从而造成了这些零部件的严重损坏。同时,摩擦产生的热量将使油温进一步升高,加剧马达的损坏。
③预防措施及效果每隔2000h更换一次液压马达制动活塞的油封,自采取该措施后,几台小松液压挖掘机使用近10000h中,再未出现过上述故障。此外,应每月清洗一次液压油冷却器,以保证其良好的散热效果,并按使用说明书的要求选用符合技术标准的液压油,并按时更换过滤器,以防马达损坏,保证主机正常工作。
