許亮,王建峰
(陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司,陜西 西安 710119)
2018年4月,接到山西長治某服務(wù)站反饋,一批自卸車出現(xiàn)取力器批量漏油故障,我公司技術(shù)人員立即與長治某服務(wù)站聯(lián)系,經(jīng)落實:共14臺變速器+取力器出現(xiàn)取力器通氣塞漏油,變速器總成出廠日期均為2018年3月份,搭載該變速器總成基本為跑煤炭運輸?shù)淖孕盾?,日常載荷維持在 18T左右,出現(xiàn)取力器漏油故障里程平均在6000公里以下,行駛里程很少。從現(xiàn)場拍到的圖1中可以看到,通氣塞冒油已經(jīng)導(dǎo)致取力器外表面沾滿大量油漬,甚至開始滴落。
如圖2所示,該取力器裝在變速箱后端左上角,主要匹配雙中間軸變速器。與裝在右下角的取力器不同的是,安裝于左上角的取力器由于位置偏高,在設(shè)計之初,就在取力器前殼體與輸入軸之間裝有油封,用于阻隔取力器腔體與變速器腔體之間的流通,同時加裝通氣塞,保證取力器與外界氣壓流通(如圖3)。由于油封的存在,則取力器必須單獨加油,加油至觀察油孔,油量為 0.35L;定量加油則一般推薦為0.25-0.26L。而安裝于右下角的取力器,前殼體與輸入軸之間沒有設(shè)計油封,變速箱與取力器腔體潤滑油可以自由流通,不需要單獨加油也可實現(xiàn)潤滑。
圖3 某型號取力器油封及通氣塞位置
通過分析,結(jié)合之前出現(xiàn)過的數(shù)起裝于右上角取力器冒油故障,我們推測某型號取力器通氣塞冒油原因為:由于取力器輸入軸大部分時間在單一旋向下工作,單向油封F500A-1802191阻止了取力器腔體潤滑油流向變速器腔體,但并未有效阻止變速器內(nèi)潤滑油通過齒輪帶動旋入取力器腔體。這樣就導(dǎo)致取力器腔體積油過多,從而通過通氣塞冒出。
圖4 某型號取力器取消油封后示意圖
綜上,我們猜想,是否可以借鑒裝于右下角的取力器設(shè)計原理,取消某型號取力器殼體與輸入軸之間的油封,并將通氣塞堵死呢?
為了驗證我們的方案,觀察在取消變速器與取力器之間的油封后,取力器在不同工況下內(nèi)部油量到底有多少,我們委托試驗中心進(jìn)行了試驗,對空載、行車取力、停車取力等不同的工況做了橫向?qū)Ρ取?/p>
采用變速器加取力器總成做取力器油量實驗,由于取力器安裝位置一致,所以實驗結(jié)果對同類型箱型均具有參考性。具體實驗方法為:保持取力器與變速器之間有油封,測量并記錄取力器的加油量(至觀察孔);取消取力器與變速器之間的油封,測量并記錄加油量;取消取力器與變速箱之間的油封,取力器單獨加油 260ml,變速器掛 4擋,以輸入轉(zhuǎn)速1125r/min空載運行10min,測量并記錄油量;保持取力器空油狀態(tài),變速器掛4擋,以輸入轉(zhuǎn)速1125r/min空載運行,分別記錄取力器運行 5min、10min、15min、20min、25min取力器的油量。
(1)行車取力工況,按表1所示工況運行,并記錄取力器油量及取力器油溫變化情況。
(2)停車取力工況,主箱掛4擋,副箱氣缸處于中間位置,輸入扭矩701Nm,輸入轉(zhuǎn)速1500r/min,運行15min,記錄油量。拆檢取力器。
(3)補(bǔ)充破壞試驗,保持取力器內(nèi)空油狀態(tài),掛4擋,輸入扭矩701Nm,輸入轉(zhuǎn)速1500r/min,運行10min,記錄油量并拆檢。
表1 行車取力工況
表2 實驗數(shù)據(jù)
通過實驗結(jié)果可以看出:①在取消取力器與變速器之間的油封后,取力器腔體與主箱接通,取力器實際儲油能力為160mL;②取力器空油狀態(tài),無論空載和加載,在運行一段時間后,取力器內(nèi)油量均可達(dá)到160mL。
由此可以得出:在取消某型號取力器與變速器之間的油封后,取力器腔體與主箱接通,在取力器運行時,主箱的潤滑油不斷甩入取力器,而由于取力器的位置高于主箱油面,故取力器內(nèi)的潤滑油也不斷回流主箱。主箱與取力器的潤滑油不斷交換,一方面可以保證取力器內(nèi)保有一定的油量從而保證潤滑;另外由于主箱殼體較取力器殼體散熱性能較好,還可以加快取力器散熱速度;同時取力器與主箱接通,取力器就不需要設(shè)計單獨的通氣塞,進(jìn)而解決某型號取力器通氣塞漏油問題。
在試驗論證可行后,我們在市場上進(jìn)行了改制、跟蹤,截止目前,未出現(xiàn)漏油故障反饋。