轮式装载机干式驱动桥故障反馈及分析改进

轮式装载机干式驱动桥故障反馈及分析改进（通用2篇）

轮式装载机干式驱动桥故障反馈及分析改进 篇1

轮式装载机干式驱动桥故障反馈及分析改进

驱动桥位于轮式装载机传动系统的末端，其主要功用是将传动轴传来的转矩传递给驱动轮，以降低变速箱的输出转速，增大输出扭矩，同时使两轮边具有差速功能，以实现轮式装载机的转向。除此之外，驱动桥还承担着支承整机重量和传力的作用。通常，干式驱动桥总成主要由驱动桥壳体、主减速器总成（含差速器）、轮边减速器总成、制动钳以及全浮式左右半轴等部分组成。通过对２００５年和２００６年干式驱动桥外反馈来看，其故障主要表现为以下几个方面。

一、主减速器总成（含差速器）部分 １、差速器坏

通过对整桥进行放油，可发现桥内油液污染较为严重，油品颜色发黑，并有刺鼻气味，油液脏（内有杂质、磨屑等）；挚片、齿面出现磨损。这主要是由于驱动桥密封圈损坏，引起外部灰尘、杂质进入；同时，驱动桥内齿轮件的表面缺陷所产生的金属磨屑也会进入到油液之中。

改进措施：

(1)定期更换润滑油，保证油液清洁；

(2)改进设计，将桥壳主传动放油螺塞设计为带磁性的油塞，以吸附磨屑。

齿面出现早期缺陷，如磨损、点蚀、胶合等；齿面出现早期接触疲劳或齿根弯曲。点蚀一般发生在前桥。

改进措施：

(1)加强对主、从动螺旋锥齿轮、半轴齿轮、行星锥齿轮等齿面硬度、热处理以及齿形加工误差的控制。(2)调整主、从动螺旋锥齿轮啮合印痕，使其达到合理的齿面接触区域。

(3)调整轴承游隙，使轮齿沿齿长方向磨损均匀，并减小冲击和噪声。差速器壳、十字轴、半轴齿轮、锥齿轮及挚片的磨损严重，导致差速器损坏。改进措施：优化差速器壳的剖分面，使其通过十字轴各轴颈的中心线。

止推螺栓间隙调整不当或磨损后间隙超差（磨损后未重新调整），使从动锥齿轮支承刚度不足，变形量大，轮齿受载不均匀。

改进措施：

(1)装配时从动锥齿轮背面和止推螺栓末端的间隙应调整到０．２５～０.４０ｍｍ；

(2)使用一段时间后要重新调整。

２．主减速器油封漏油，输入法兰及主动锥齿轮花键跳动量大，油封座和轴承套同轴度累积误差大，法兰轴径和座腔同轴度偏差大，使油封的密封唇偏心接触，加快磨损，缩短了油封的使用寿命，出现漏油故障。装配时，未清洗输入法兰轴表面和油封座安装座孔，或油封没装，发生扭曲。输入法兰轴表面粗糙度未达到要求。

改进措施：

(1)加强过程控制，在装配油封时，用设备压入；

(2)改进设计，采用两道油封密封结构，加强密封效果；改进设计，采用止口和定位套结构。

二、轮边部分

１．轮边漏油：密封件装配面本身质量低，如尺寸超差、精度低、热处理不到位等，均会引起密封面漏油。旋转轴唇形密封最重要的作用面是在密封唇和轴表面间的接触面，此接触面对防漏和使用寿命有着重要意义。对拆下的骨架油封进行检查，发现唇口有被磨平的痕迹，轮边支承轴也存在磨痕，但未发现有渗漏油痕迹。

改进措施：

(1)在密封件装配面上，表面应没有螺线，最好经切入磨削或滚子挤压加工。一般圆柱外表面粗糙度要求为０．２～０．８，硬度至少为５５ＨＲＣ（在有介质污染、或尘埃侵入时）。

(2)轮毂与支承轴之间的密封采用双油封，直接与支承轴配合，这样可有效改善漏油现象。

(3)轮边油封处速度低，采用丁腈橡胶油封即可，但要保证油封及相关件本身质量。

２．轮边打坏：主要表现为内齿圈打齿。改进措施：

(1)提高齿面硬度和降低表面粗糙度；

(2)许可范围内采用大变位系数，以增大综合曲率半径；(3)采用粘度较高的润滑油。３．半轴断。

改进措施：对半轴重新优化设计，提高强度及刚度。

三、桥壳部分

１．反馈情况：主要是前桥壳体产生变形与裂纹和轮边减速支承轴轴承安装面磨损。前桥桥壳开裂的主要部位为，车架安装座与壳体变截面连接的附近区域和支承轴、桥壳以及制动支架三者的密集焊接区域；而桥壳变形主要是前桥桥壳的整体弯曲变形；支撑轴轴承安装面的磨损主要在轮毂内侧轴承安装处（靠近制动钳端）。２．故障分析：

车架安装座与壳体变截面连接的附近区域开裂主要是由于该处壁厚，截面尺寸和过渡圆弧偏小，引起应力集中。改进措施：通过ＰＲＯ／Ｅ有限元的定量比较分析，合理设计桥壳的抗弯和抗扭截面模量ｗ和过渡圆弧值Ｒ，分散应力。

支承轴、桥壳以及制动支架三者密集焊接区域开裂主要是由于焊缝集中，焊后产生的残余应力不可避免地在近缝区产生微裂纹，在不平路面上行驶及紧急制动时，在该部位产生冲击载荷与峰值应力导致微裂纹的加速扩展。

改进措施：

设计上尽量将支承轴、桥壳以及制动支架三者的焊缝间距拉大；同时采用“Ｕ”形坡口焊缝形式，提高其承载能力和焊接质量；并且要求焊后缓冷保温，避免形成淬硬组织、冷裂而造成裂纹源。

桥壳的弯曲变形危害最大，变形后将改变壳体上零件间的相对位置精度及齿轮间的啮合关系，该故障一般是整体变形（含焊接变形），市场反馈较少，主要原因是壳体整体刚度与强度不足。

改进措施：设计时适当加大安全系数；铸造时彻底进行时效处理以及焊后变形校正。

支承轴轴承配合面的磨损是由于该处表面精度和表面质量存在缺陷；表面接触强度达不到侧滑所承受的极限载荷。

改进措施：设计时提高表面加工精度，同时对该表面及其圆弧过渡处进行高频淬火与表面强化处理，以提高其疲劳寿命。

四、制动钳部分

制动钳部分反馈的主要问题有：制动钳漏油、刹车活塞外矩形圈，防尘罩损坏、制动钳密封件损坏、刹车钳抱死、活塞不回位和刹车盘断裂或磨损。前五种故障的主要原因为矩形圈损坏。改进措施：为减少高温对矩形圈的影响，将制动盘往里移，远离轴承高温区，有利于散热。同时选用性能好的乙丙橡胶材料，最高使用温度１５０℃，正常５０～１３０℃，优于丁腈橡胶；同时增加防尘罩的厚度。

对于后一种情况，主要原因为制动盘太薄，改进措施为加大刹车盘厚度和采用强度高的材料，增大强度。

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1 主减速器与差速器部位故障

1.1 主减速器主、从动伞齿轮齿轮副的早期磨损

1)齿轮啮合间隙偏大或偏小都会造成齿轮副的早期磨损。啮合间隙包括初始安装和运动过程中螺母松动造成大伞齿轮偏移后产生的间隙。

2)锥形推力轴承预紧力过大或过小预紧力过大时，影响传动效率，使轴承过热，寿命缩短;预紧力过小时，齿轮的啮合状况变坏，接触应力增大，导致齿轮副早期磨损。

3)未按规定加注或更换齿轮油主减速器体内必须有足够的齿轮油，在缺油的环境中，齿面就会因润滑不良而造成点蚀、粘结或磨损。

1.2 主减速器主、从动伞齿轮轮齿断裂

1)齿轮啮合间隙太大当齿轮啮合间隙太大而未及时调整时，大、小伞齿轮在啮合过程中将产生冲击，致使轮齿断裂。

2)轴承损坏导致滚珠掉在主减速器内将齿轮打坏。

3)大伞齿轮与差速器的连接螺栓松动、脱落这会打坏齿轮。

1.3 差速器行星齿轮垫、半轴齿轮衬垫及垫片磨损

行星齿轮衬垫及其与半轴齿轮垫的磨损，破坏行星齿轮与半轴齿轮的啮合间隙，造成间隙变大，齿轮冲击加大，严重时造成行星齿轮、半轴齿轮断齿或十字轴断裂。组装时应保证各垫片与差速器壳体间无相对转动，以减轻早期磨损。

2 驱动桥两侧轮边部位故障

2.1 轮边减速器的零部件断裂

轮边减速器的各零部件除日常正常磨损外，有时会因齿圈支撑锁片的磨损过度，锁片残片掉入轮边齿圈挤坏行星轮，行星轮的断齿继续留在齿圈内挤坏太阳轮和齿圈，断裂的齿圈进而会损坏齿圈支撑，甚至涨坏中节。造成齿圈支撑锁片磨损的原因是连接套的轴颈磨损变薄，修理人员往往不注意。当轴颈磨损变薄的连接套装入驱动桥后，行星架或行星轮轴会触磨到齿圈支撑锁片，进而诱发其他零部件的损坏，导致大故障的出现。

2.2 半轴套管断裂

由于装载机铲掘物料和紧急刹车时，整机载荷的70%～80%须由前桥来承受，负荷较大，加之车辆工作的场地往往凹凸不平，因此容易导致套管出现断裂，且主要集中在前桥。所以，车辆在不平整场地工作时，应坚决杜绝装载物料急速行驶。当然如果更换的半轴套管材质达不到设计要求，亦会出现套管断裂。

3 其它故障

3.1 驱动桥发热

1)驱动桥齿轮油不足或使用劣质齿轮油。

2)大、小伞齿轮啮合间隙过小。

3)驱动桥负荷过大或轴承间隙太小、装配过紧。

3.2 驱动桥异响

1)装载机在行驶中发出“咣当、咣当”的撞击响声，说明齿轮啮合间隙过大。

2)装载机转弯时发出“咔叭、咔叭”的响声，低速直线行驶时也能听到轻微的响声，而车速升高后响声即消失，一般是差速器齿轮啮合间隙过大造成的。

3)装载机在行驶中，如车速越高响声越大，而滑行时响声减小或消失，一般是由于轴承磨损或齿轮间隙失常所致。如急剧改变车速或下坡时发响，则为齿轮啮合间隙过大所致。

3.3 驱动桥漏油

驱动桥漏油主要是由主减速器输入法兰或半轴套管处的骨架油封损坏造成的。

1)油封质量差，压合量小，橡胶早期老化，造成漏油。

2)零部件与油封结合面的加工精度、尺寸公差和热处理硬度达不到要求，造成油封和零部件的偏磨，致使间隙增大，造成漏油。

3)通气孔堵塞，造成桥内压力升高，油液从接合面及油封处渗出。

3.4 制动钳故障

制动钳常见故障有活塞不回位、制动钳抱死、漏油等，主要原因为活塞密封件矩形圈损坏，需更换耐高温、耐制动液腐蚀的矩形密封件。

4 驱动桥故障的预防措施及实施效果

装载机驱动桥故障往往并不单独出现，如果出现一种故障而不及时排除，很可能诱发其它故障的发生。为使装载机安全运行，延长使用寿命，减少故障发生、提高完好率，必须提高设备维护保养水平，尤其对两侧轮边部位，要按使用时间进行拆检保养检查，严格对照技术标准查找设备隐患，掌握设备故障的初期信息，以便及时采取对策，将故障消灭在萌芽阶段，避免由于小故障酿成较大事故。

我公司自开展按设备使用时间对装载机进行拆检保养检查以来，驱动桥故障得到及时发现，装载机维护情况良好，设备技术状况有所提升，所有装载机的完好率都在95%以上，提高了设备的利用率，经济效益得到提升，并能及时、准确地判断在用设备的劣化趋势。在保证设备安全稳定运行的前提下，合理经济地开展设备的维修、检修，使维修计划安排得更准确，减少了过剩维修，提高了维修效能，消除了设备带病运行的现象，机械故障明显减少。

参考文献

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