修机|大型矿用挖掘机支重轮漏油故障 排查及改进措施

大型矿用履带挖掘机多在露天矿山作业，环境条件极其恶劣，其支重轮几乎承载着整机

的全部质量，还承受着横向、侧向挤压力和冲击载荷。支重轮是履带式挖掘机行走机构的主要易损件之一，对其抗疲劳破坏能力有很高要求，支重轮使用寿命已成为衡量“四轮一带”设计和制造水平的关键指标。本文介绍支重轮漏油故障原因及改进方法。

1 存在问题

某公司生产的 95t 大型矿用挖掘机使用200h 后，其部分支重轮轮体两端出现漏油故障，漏油部位如图 1 所示。仔细检查后发现，该批次支重轮漏油部位位于轮体与轴座之间的浮封环组件处。

2 原因分析

该挖掘机支重轮结构如图 2 所示，初步判断漏油有以下 4 种原因：一是轮轴、轴套、轴座等尺寸或表面粗糙度不合格，造成支重轮工作时，其轮轴与轴套轴座与轴套出现异常磨损，形成大量金属粉末，使轮体内部润滑油被污染，导致进入浮封环密封面的金属粉末将浮动油封密封面磨损失效。

二是轮体、轴座强度不足，造成其内部浮封环因受到挤压而变形，使浮封胶圈发生扭曲、错位，导致浮封环密封失效。

三是润滑油选型不当，无法满足相应环境温度要求，轮体内部不能形成有效油膜，造成

润滑油升温，导致浮动油封胶圈快速老化失去弹性，密封能力降低。

四是浮封环组件及浮封槽尺寸设计不合理或浮封胶圈硬度不合格，造成密封面压力过大或过小，导致浮封环接合面无法形成油膜，使密封失效。

3 故障排查

3.1 检查浮封环组件

浮封环组件结构如图 3 所示，浮封环设有2 个相对贴合钢环，轴座和轮体通过浮封胶圈

对 2 个相对贴合钢环施加压力，浮封胶圈弹性使浮封环贴合形成密封带。

通过拆解漏油支重轮，发现其轮体、轮轴、轴套和轴座均未异常磨损。浮动油封处尺寸、浮动油封摩擦环、橡胶环机械性能能够满足设计要求。检查该支重轮所用 85W/140 重负荷齿轮油，能够满足相应环境温度要求。

3.2 检查安装尺寸

排查浮封环配对间隙 A（轴座和轮体端面间隙）决定浮封胶圈压缩量，决定浮封环的贴

合力，即浮封组件端面压力，轴座和轮体浮封槽的倾斜角 α 及浮封环上的倾斜角 β，决定浮封组件端面压力随浮封配对间隙 A 的增加梯度。

我们用浮封环端面压力试验机对浮封环组件端面压力进行试验，压力试验机及试验方法

如图 4、图 5 所示。通过改变浮封配对间隙 A，使其从 2 mm 逐渐增加到 4mm，测试浮封组件端面压力，浮封环端面压力变化如图 5 中曲线1 所示。我们发现浮封组件端面压力明显偏高，为 1.1 ～ 2.1kN，且波动较大。