劉煒

中交二航局第一工程有限公司 湖北武漢 430000

歐米伽離合器（多片濕式離合器）作為該裝置最關鍵和最有技術含量的單元。摩擦片是其至關重要的一項摩擦元件，一旦摩擦片出現(xiàn)嚴重的磨損或是形變等問題，將會直接影響濕式離合器的正常運行。在這一背景下，本文將通過該系統(tǒng)提供的技術資料以及筆者對系統(tǒng)維修保養(yǎng)，自身實踐觀察，重點針對o歐米茄離合器摩擦片在不同工況下磨損性進行簡要分析研究，以期能夠為相關維修保養(yǎng)人員提供必要技術參考。

1 歐米伽離合器基本構成以及應用特點

1.1 濕式離合器

濕式離合器在實際運行過程中，在液壓油的推動作用下，活塞將克服回位彈簧作用力并進行左移，直至牢牢壓緊濕式離合器摩擦片和鋼片，完成動力傳遞過程的一次接合。在濕式離合器摩擦片同鋼片相互分離時，在控制油道的作用下，壓力油將返至油箱中，此時活塞在回位彈簧的推動作用下將慢慢回至初始位置，徹底分離濕式離合器摩擦片和鋼片[1]。圖1展示的就是濕式離合器的結構組成示意圖：

圖1 濕式離合器的基本構成

圖2 歐米茄總成離合器支架總成

1.2 歐米伽離合器

歐米伽離合器組件位于連接到轉換器殼體的前殼體內部。安裝在離合器載體外周上的歐米伽閥通過與歐米伽控制閥和偏壓閥的聯(lián)動來控制離合器作用壓力，使得轉換器輸入旋轉自由改變。通過供給閥減壓的機油通過變矩器輸入軸的機油孔進入離合器活塞室，并且對離合器活塞施壓。同時，它向上推動歐米伽閥活塞的底部。同時，在歐米伽閥活塞頂部起作用的歐米伽控制閥油壓（Pc）按壓歐米伽閥活塞并使排放口關閉。通過ω形閥活塞的旋轉獲得的離心力用于打開閥的排出端口。歐米伽控制閥油壓（Pc）的最大值可將歐米伽閥活塞壓向下直至排出口完全關閉。因此，機油壓推動活塞到最大值，并且在離合器中發(fā)生完全嚙合，獲得與發(fā)動機數(shù)量相同的變矩器輸入軸旋轉。

當離合器處于滑動狀態(tài)時，歐米伽控閥油（Pc）壓力，推動離合器活塞的閥油壓（Pa）和歐米伽閥（F）的離心力處于平衡。在這種條件下，轉換器輸入軸旋轉的數(shù)量可以根據(jù)歐米伽油壓的變化而變化。

因此，通過改變影響歐米伽離合器滑動程度的歐米伽控制閥油壓，可以在原動機轉速不變工況下地自由控制輸出軸的轉數(shù)。

離合器中使用的摩擦副的組成構件為對偶碟形內齒鋼片（13片）和外齒摩擦片（12片），其中摩擦片高強度纖維材質，鋼片則使用65Mn材料制成。在外齒摩擦片中，使用厚度為2.5mm的鋼片作為基片，并在其兩側位置處均勻粘著厚度在0.9mm左右的強度纖維材質。內齒鋼片則使用厚度為4mm的碟形鋼片，且蝶形量在4.5mm。

2 濕式離合器摩擦片磨損量的計算

通過結合相關研究資料。測量摩擦片8等分，即分成8個完全相同的相位，各相位按照內徑由外向內的順序選取5個點，最后取均值即可。通過根據(jù)磨損前與磨損后，濕式離合器摩擦片的厚度變化情況客觀反映出摩擦片的具體磨損量。圖2展示的就是測量濕式離合器摩擦片的具體位置：

圖3 測量濕式離合器摩擦片厚度位置示意圖

如果用h表示磨損深度，并將其作為濕式離合器摩擦片的具體磨損量，則其計算公式如下：

在這一公式當中，V與K分別代表著磨粒體積與磨損系數(shù)，其中磨損系數(shù)的取值通常在10-2到10-7之間。W代表作用于活塞上的控制壓力與活塞回位彈簧力的差值，即摩擦副上作用的法向載荷。而An代表著摩擦副理論接觸面積，L與H各自代表滑動距離與摩擦副當中較軟材料的硬度，α代表接觸比例系數(shù)[2]。根據(jù)具公式可以知道如果其他的系數(shù)均一樣，影響h摩擦深度取決于2個因素：時間積累、W法向載荷！摩擦片于鋼片的接觸比是由W法向載荷決定的。濕式離合器摩擦片的滑磨時間長度也會在一定程度上直接影響著摩擦片自身的磨損性能。

濕式離合器摩擦片接觸比與時間和磨損量的變化趨勢圖

通過分析上圖可知，當濕式離合器摩擦片的滑磨時間不斷延長的情況下，隨著摩擦片接觸比的逐漸增大，其磨損量也會出現(xiàn)明顯的遞增變化趨勢。但當滑磨時間在80min以上時，雖然濕式離合器摩擦片的磨損量仍然出現(xiàn)增大的變化趨勢，但增幅相對較小。因此，如果濕式離合器長期處于低接觸比滑磨行狀態(tài)，將會在一定程度上增大摩擦片的磨損量，進而對摩擦片的使用性能產(chǎn)生不良影響，縮短摩擦片使用壽命。雖然歐米茄離合器長期處于滑磨，在相同W法向載荷下能在最短時間得到合適的接觸比是減少磨損量最好的辦法。

3 歐米茄合器摩擦片在起重，挖泥工況下的壽命對比

以下在大修過2套 TDCYN-21-6001A在不同工況下的對比：

“海力802”在純起重的工況下在2014年6月份經(jīng)行大修跟換了整套的摩擦片和鋼片，通過測量計算在運轉8000小時后，摩擦片砂片磨損量0.35mm.平均起重負荷重量120噸。由于屬于起重作業(yè)要求作業(yè)時吊車運行平穩(wěn)速度均勻，所以摩擦副上作用的法向載荷比較平順。同時單片機根據(jù)變矩器壓力和流速、以及卷揚機的速度和操作人員的模擬指令在最短時間給出對應的適合接觸比。

“津航浚405”是一艘18方非自航抓斗挖泥船，挖斗和泥沙總質量不到80噸。大修時運行時間6000小時，摩擦片砂片磨損量0.48mm。但由于挖泥工況的特殊性負荷變化比較大，在抓泥工況下單片機往往反應不及起重工況。這也導致歐米茄離合器不能在最短時間得到合適的接觸比一個原因。

4 結語

通過原理和案的分析研究，歐米茄離合器作為濕式離合器一種，摩擦片接觸比與摩擦片磨損性能之間具有直接的影響關系。因此在日常管理操作中要避免暴力操作減少過度滑磨，定期更換變矩器油減少油料污染對摩擦片的影響。預熱要充分，直到變矩器變矩器油入口處的機油溫度至少達到50℃時，以便變矩器和歐米伽離合器全效率運行，變矩器出口處的溫度不超過許可值（連續(xù)運行時最大值為100攝氏度）。如果超過100攝氏度，應立即停止運行降低油溫，防止高溫下摩擦片與鋼片粘連。務必確認主機油壓、變矩器油壓力和歐米伽離合器控制壓力在正常范圍內。使之設備可以長期高效、穩(wěn)定運行。