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贝博体育官网-贝博体育官方网站:小型挖掘机

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小型挖掘机

  小型挖掘机在实际工作过程中,由于需要转动的质量超过整台小型挖掘机总质量的1/3,再加之挖掘时阻力的不确定性、非常频繁的换向冲击力和巨大的转动惯量,导致回转支承的内齿轮在质量保证期内(一般为一年)经常出现断齿故障。当这种故障出现时,小型挖掘机就必须更换回转支承,才能重新正常工作。笔者根据多年的工作经验,谈谈对小型挖掘机回转支承内圈断齿原因的看法及相应的对策。

小型挖掘机回转支承断齿原因的分析与对策

  一、设计原因
  1、齿轮参数选取不当
  市场上有些厂家生产的个别型号的小型挖掘机,其使用的回转支承经对照国家相关标准,其整体性能参数、原材料的品质、热处理、表面处理技术要求,经取样检测,都优于国家相关标准要求,也就是说制造质量没有问题,又因为是主机厂的原装回转支承,所以在装配技术要求上也是没有问题的,但为何在短期内回转支承断齿的现象却经常发生呢?
  其主要原因是设计者没有充分考虑小型挖掘机在作业时动态因素的影响,也就是安全系数选取偏小。因此,在满足现行国家标准所规定的技术条件下,加大齿轮模数可以提高回转支承内圈齿轮的承载能力。
  2、热处理要求不当

  由于在回转支承的相关行业标准里,关于回转支承内、外圈的调质热处理硬度定为HB207~269,我们不能说相关的行业标准不合理。因为我们了解到:回转支承行业标准适用的行业领域比较宽,包括:小型挖掘机、汽车起重机、港口机械、塔式起重机、叉车属具、环保机械、太阳能发电装置等等。而上述除小型挖掘机外也要用到回转支承的机械设备,使用的回转支承的受力状况,较之于小型挖掘机使用的回转支承,受力平和、冲击小、轻载;而小型挖掘机回转支承的受力状况是:冲击大、重载、交变。

小型挖掘机回转支承断齿原因的分析与对策

  二、装配原因
  1、回转支承与立轴二者的轴线不平行
  如果回转支承轴线与立轴轴线严重不平行,会造成二者轮齿啮合的不正常,导致回转支承内齿与立轴外齿之间的有效啮合区域大幅度减小。
  2、回转支承内齿与立轴外齿啮合的齿侧间隙调整不当

  小型挖掘机回转支承的内齿模数较大,齿数较多,尺寸比较大,20t小型挖掘机的回转支承内圈的外径为1200mm。由于尺寸比较大,内齿中频表面淬火后,不再进行齿轮的精加工,所以内圈齿轮由于淬火变形导致其精度较低,一般为GB/T10095—2001《渐开线圆柱齿轮精度》中的10级齿轮精度,对应这个精度,齿轮的齿圈径向跳动达0.18mm左右,再加上与外圈装配后内、外圈滚道之间的间隙,20t级的小型挖掘机用回转支承,按标准:径向间隙为0.06~0.18mm,齿跳最高点与最低点相差0.36左右。所以回转支承与立轴外齿装配时,应以回转支承内齿齿跳最高点(蓝或绿色油漆标记处),作为齿侧间隙装配调试的基准点。具体要求是:小型挖掘机回转支承与立轴的齿侧间隙要≥0.07m(m为齿轮模数)。齿侧间隙见图5。只有以最大齿跳点为调试齿侧间隙的基点,并满足≥0.07m的齿侧间隙要求的原则,才能保证二者在整个啮合过程中,齿轮在最大齿跳点啮合时不会发生咬死并发生断齿的现象。

小型挖掘机回转支承断齿原因的分析与对策

  通过大量收集小型挖掘机回转支承断齿故障的实例,并进行性能参数的检测、材质取样、金相检验、综合分析和研究,得出:小型挖掘机回转支承断齿故障发生的,原因是多方面的,其中有齿轮参数选取不当、内圈和外圈热处理要求不当,也有回转支承与立轴装配不当的原因。可通过加大齿轮模数,提高内圈和外圈的热处理技术要求,装配时保证回转支承内齿与立轴外齿之间的平行度,同时在最大齿跳点按要求调整好齿侧间隙等措施来解决。




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