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挖掘机回转机构发出异响的结构改进

发布时间:2019-11-16
  故障现象
  在对SW240E型挖掘机进行维修时,发现多台该型号挖掘机做回转动作时,其回转机构均发出明显异响,特别是回转停止瞬间,发出明显的撞击声。该型号挖掘机从生产线下线时没有此类问题,这些挖掘机是在使用500~600h后才出现上述故障。
  原因分析
  挖掘机回转机构主要由上车架、下车架、回转滚盘、固定螺栓和回转马达总成等组成,如图。挖掘机上车架和下车架通过回转滚盘连接,回转滚盘外圈、内圈分别通过螺栓固定在挖掘机上车架和下车架上。回转滚盘内圈、外圈之间设有滚道及滚珠,可使内、外圈之间相对转动。滚盘内圈设有大齿圈,挖掘机上车架安装回转马达总成的主动小齿轮与大齿圈啮合。挖掘机做回转动作时,回转马达总成驱动主动小齿轮转动,主动小齿轮通过大齿圈带动上车架转动,从而实现挖掘机上车的回转动作。
  根据挖掘机结构初步分析,该挖掘机回转机构异响可能有以下3种原因:一是回转马达存在故障;二是回转马达总成主动小齿轮与回转滚盘大齿圈啮合时存在较大间隙;三是回转滚盘滚道、滚珠磨损。
 
 
 

  故障排查
  为了找出回转异响原因,我们选择1台该型号挖掘机进行排查:
  首先,将该挖掘机回转马达总成整体更换成新品,异响依然存在。由此排除回转马达及减速器存在故障的可能。
  其次,检测新回转马达总成主动小齿轮与回转滚盘大齿圈之间的齿侧间隙为1.7mm,该间隙略大于规范值(规范值为0.4~0.85mm)。
  再次,更换挖掘机回转滚盘。换上新回转滚盘后,异响消失,但使用一段时间后异响再次出现,并在回转滚盘滚道中发现有金属研磨后剥落下的铁粉。检测滚盘内外滚道、滚珠的硬度值均在合理的范围内,检查热处理工艺符合规范。
  最后,对安装回转滚盘的上、下车架进行检测,测得上、下车回转滚盘安装平面的平面度为2~3mm,该机滚盘安装平面的平面度技术要求应小于1mm,可见该值明显超过设计标准。另外,回转滚盘有松动现象。我们对该批挖掘机进行检查,该批挖掘机均不同程度存在以上问题。
  改进方法
  根据故障排查结果可知,该故障现象为回转马达主动小齿轮与回转滚盘大齿圈之间齿侧间隙过大所致。
  为此,我们对齿侧间隙尺寸进行改进,具体改进措施包括以下3个方面:一是适当增加回转滚盘大齿圈轮齿的厚度,减小回转滚盘大齿圈与回转马达主动小齿轮传动付的齿侧间隙,使该间隙由1.7mm减小到0.4~0.85mm;二是在回转滚盘与转台之间加装定位销,以保证长时间使用后各部件不会因为径向力而移位;三是将上、下车架回转滚盘安装面的平面度控制在1mm以内。
  以上改进措施实施后,该批挖掘机回转滚盘不再发生异响问题。此次故障排查可知,由于原挖掘机回转滚盘没有定位销,随着使用时间的增长,造成回转滚盘松动,回转马达总成主动小齿轮与回转滚盘大齿圈间的齿侧间隙变大,导致挖掘机使用一段时间后,回转制动停止瞬间发生明显的撞击声异响。而上、下车回转滚盘安装面平面度超标,经长期使用后造成回转滚盘滚道及滚珠严重磨损。(来源:网络)
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