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L180F装载机前桥异响的原因及预防措施

1台沃尔沃L180F型运行8000h后,其前部出现异响,通过仔细检测发现,异响来自装载机前桥差速器,疑似前桥内机件敲打前桥壳体的声音。初步推测为前桥齿轮磨损或断齿。将前桥润滑油的放油堵打开后,发现流出的齿轮油中含有铁屑。

该装载机前桥传输路线为前传动轴→主动伞齿轮→被动伞齿轮→差速器→半轴,半轴将动力传递给轮边减速器,即半轴→太阳轮→行星轮→行星架→轮毂,如图1所示。

图1

3.故障原因分析

将该装载机的前桥全部拆解,发现其主动伞齿轮齿面有点蚀及疲劳磨损现象,个别轮齿齿顶剥落。分析认为,由于主动伞齿轮轮齿损坏,导致其在运转时出现振动、碰撞,发出敲打前桥壳体的声音。主动伞齿轮损坏情况如图2所示。

图2

齿轮传动的失效形式有齿面点蚀、粘着、磨损以及轮齿折断4种,从拆卸的主动伞齿轮啮合面存在点蚀、金属剥落现象看,其失效初期为点蚀。出现点蚀后,齿面产生疲劳裂纹。裂纹现象逐渐严重,并穿透表面硬化层,逐渐达到深层,最终导致齿顶剥落。

当主动伞齿轮齿顶剥落后,主、被动伞齿轮啮合间隙增大,其转动时啮合面传动不平稳,出现冲击。该冲击一方面造成异响,另一方面增大了相邻轮齿啮合时产生的交变接触应力,加速了相邻轮齿的磨损。

出现齿面磨损原因主要有以下5点:

一是齿轮加工质量差,二是齿轮装配间隙不合理,三是装载机作业时超载,四是操作不当,五是保养不及时。

分析认为:齿轮加工质量差表现为齿轮硬度不足、精度差、光洁度差;齿轮装配间隙不合理,主要表现为装配间隙过大或过小。当出现这2种问题时,通常在装载机使用早期前桥就会出现发热、噪声加大以及齿轮磨损等现象。该装载机已使用8000h,故属于此类原因。

4.预防措施

该沃尔沃装载机的设计的满载质量是9t,如长时间超载作业,会造成前桥的主、被动伞齿轮负荷过大,导致主、被动伞齿轮之间因油膜破坏而磨损。若司机在行车过程中,频繁在前进与后退挡之间切换,甚至装载机前进中未待停稳即更换后退挡位,将会对前桥主、被动伞齿轮造成很大的冲击力,从而导致齿面磨损。如果装载机保养不到位,会造成润滑油缺失或品质下降,致前桥齿轮加速磨损。

我公司现有L180F与L220E型沃尔沃装载机多台,为了延长这些装载机的使用寿命,我们采用了以下4项措施:

一是严格控制装载机作业强度,严禁超载。

二是按装载机使用时间对其前、后桥等重要部位进行拆检,发现故障隐患及时排除。

三是定期更换前、后桥齿轮油,经常检查主、被动伞齿轮是否有异响,以判断主、被动伞齿轮间隙。

四是将桥壳主传动放油螺塞改为带磁性的螺塞,以吸附铁质磨屑,防止金属磨屑进入到油液中,造成齿面加速磨损。

通过采取以上措施,该型号装载机前、后桥故障明显减少,再未出现过齿轮损坏情况,同时也为公司节省了大量的维修资金,间接地创造了经济效益。

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