装载机液力变矩器导向轮的结构改进

　　内容提要：分析了装载机变矩器油温过高和导向轮磨损的原因，提出对变距两导向轮实行结构改进的方案，改进后使用效果评价。

　　1、故障现象

　　我公司近年购进的一台50C装载机，在施工过程中出现液力变矩器油温过高，变矩器油压降至0．8～1．0Mpa，且伴有泄漏，工作无力。在检查散热系统正常后，对变矩器拆检，发现第一导轮与止推挡圈接触面及第二导轮与自由轮座圈接触面有磨损，泄漏从涡轮轴骨架式橡胶油封处出来。在更换两导向轮、变矩器各部位密封圈及清洗更换变速箱传动油后，试机检查，装载机工作不到半个班时，又出现变矩器油温偏高，油压下降，工作无力。从变速箱检查孔检查传动油，发现变速箱油底壳中又有白色悬浮颗粒，证明仍有磨损的铝质合金粉末进入传动油。重新吊拆变矩器检查，发现仍是两导向轮有磨损，检查其它各部位均正常。将变矩器总成送该机生产厂家检修，返修后试机，上述问题仍然存在。后又经厂家技术人员到现场检修，仍无法解决此问题。在此情况下，决定自行对该变距器两导轮结构进行技术改进。

　　2、变矩器故障原因分析

　　2．1变矩器油温升高的常见故障

　　装载机在作业过程中，液力变矩器根据负荷的变化将发动机的机械能进行扭矩转换后传给变速箱。由于转换过程中的能量损失，引起变矩器循环油温度升高，当温度升高太快且超过一定的极限后，就会产生气泡和氧化沉淀，使传动油粘度下降，起不到润滑作用。同时造成橡胶油封破坏，产生泄漏等，致使变矩器工作特性变坏。而造成油温升高过快最根本的原因是变矩器传动油循环流量不足或散热系统有故障。前面几次维修只是根据以上分析进行，对导轮磨损只考虑了装配关系，致使一直无法解决该机故障。

　　2．2双导轮磨损原因分析

　　该机的故障主要是由导轮磨损引起的，应从导轮磨损上找原因。该变矩器为双导轮综合变矩器，两导轮是与自由轮外圈装在一起，自由轮机构是棘轮结构，导轮旋转方向与发动机旋转方向相同。导轮磨损原因一是当第一导轮给予从涡轮传过来压力油力矩时，同时也受到压力油给予导轮的反作用力矩，致使第一导轮在高速旋转时受到轴向挤压力，轴向挤压力使第一导轮旋转时与止推挡圈接触面之间产生摩擦。同样，第二导轮也受到第一导轮传过来的压力油的反作用力矩，致使第二导轮在轴向挤压力作用下与自由轮座圈之间产生摩擦。原因二是两导轮与自由轮座圈、止推挡圈接触面之间接触面积偏小，挤压形成的压强大，高速旋转时两接触面之间润滑困难，产生摩擦。摩擦产生的热量致使局部温度过高，润滑性能下降，导致两轮磨损加快。原因三是导轮与自由轮座圈、止推挡圈材质不同，当然，最先受损的是硬度较小的铝质合金导轮。出现磨损后，产生磨粒，因变矩器为一个高速旋转体，固体颗粒将使各工作轮的摩擦力和磨损增加，进一步加剧了各元件的磨损。同时，随着导轮的磨损，两导轮产生轴向位移，改变了两导轮的工作特性。另外，油温过高，致使变矩器橡胶密封圈失效，产生泄漏，大大降低了变矩器的工作效率。

　　3、变矩器导轮结构的改进

　　3.1根据以上分析可知两道轮磨捐赠是因摩擦引起的，改善磨损部位的摩擦特性，减少摩擦是解决该机故障的关键。确定导向轮改进方案为：(1)增大两导轮与自由轮座圈和止推挡圈接角界面的面积，(2)忙乱变两导轮磨捐赠部位的材质，增大两导轮磨捐赠部位的硬度。

　　3.2方案的实施

　　(1)在车床上将两导轮与自由轮座圈支承面、止推挡圈支承面扩大至D3、加深至H2(见两导轮装配示意图)。改进前两导向轮装配示意图 改进后两导向轮装配示意图

　　(2)用乙炔氧割加温熔化铜焊条至已加深扩大支承面后的两导轮上，并进行保温处理。

　　(3)用乙炔氧割加温熔化铜焊条至已加深扩大支承面后的两导轮上，并进行保温处理。

　　(4)将上述处理后的两导轮与自由轮座圈、止推挡圈支承面直径精加工至D2，深度仍加工至H1不变。

　　(5)将自由轮座圈和止推挡圈同样进行处理，并加工成与两导轮相匹配尺寸。

　　(6)将进行精加工后的两导轮送厂进行动、静平衡实验，在检验合格后进行装配使用。

　　 改进后两导轮接触面内径不变，外径由D1增大至D2，接触面积增大一倍；接触面全部改为铜质界面，增大了接触面的硬度。

　　 装配时，确保按同轴度、平行度和垂直度等位置精度要求进行装配，防止产生附加应力和偏磨。装机试车以后，变矩器油压恢复到1．4-1．6Mpa，油温也恢复正常，再未发生泄漏故障，装载机工作有力。

　　4、结束语

　　采用磨损后的废导轮进行结构改造，加工简单方便，利用施工现场的修制工具即可完成，时间短，成本低。经一年多的使用证明，改造后的变矩器工作可象性能稳定，故障率低，再未发生导轮磨损引起的变矩器故障。