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改進潤滑方式，提高回轉馬達耐用性
2024-02-23
液壓挖掘機回轉馬達是其液壓系統核心部件和執行元件，回轉馬達在一定壓力和流量的液壓油驅動下產生持續扭矩和回轉動作，將輸入的液壓油壓力能轉換為旋轉運動的機械能，使液壓挖掘機實現上部機身回轉動作。
1.回轉馬達結構
回轉馬達主要由配油盤、斜盤、定子、傳動軸、缸體等組成，其中配油盤和斜盤固定不動組成定子，傳動軸與缸體連接并一起旋轉組成轉子，傳動軸兩端分別設有滾針軸承和圓錐滾子軸承支承。回轉馬達結構和原理如圖1所示。
回轉馬達內有3對運動摩擦副，即柱塞與缸體柱塞孔、缸體與配油盤、滑履與斜盤。回轉馬達內的壓力油經過這3對運動摩擦副的間隙泄漏到缸體與馬達殼體之間的空間后，再經馬達殼體上的泄油口直接流回液壓油箱，即圖1b中的泄油Dr。
圓錐滾子軸承位于回轉馬達底部，且靠近回轉減速器，相當于其與滾針軸承、減速器及傳動軸4者組成的杠桿機構的支點，受力很均勻，泄漏的油液在其自身重力作用下直接潤滑該軸承，因此一般不會損壞。
2.存在的問題
位于傳動軸上端的滾針軸承，其僅通過泄漏液壓油進行潤滑。由于該部位循環的液壓油量非常少，造成該軸承潤滑不良，其內部的污染物不能及時排出。在回轉馬達高速旋轉產生的高溫作用下，滾針軸承與污染物之間產生干摩擦，加劇了其磨損。滾針軸承結構如圖2所示。
另外，由于滾針軸承位于傳動軸上端，在其與圓錐滾子軸承、減速器和傳動軸4者組成的杠桿機構中，相當于杠桿端點，因此受力不均勻，易受傳動軸單方向力矩的作用，使滾針軸承在潤滑不良的情況下出現疲勞磨損。
由于滾針軸承潤滑不良和受力狀況不佳，造成其產生振動和噪聲，縮短其使用壽命，進而對回轉馬達整體性能產生不利影響，導致回轉馬達產生故障。改進前回轉馬達結構如圖3所示。
3.改進方法
我們在回轉馬達滾針軸承上新增加補油口，并通過單向閥與液壓油箱連接，單向閥開啟壓力即為補油口背壓，一般為0.5MPa。補油口是為回轉馬達停止時釋放壓力與消除氣穴設置的油口，可為回轉馬達補充液壓油及釋放壓力。為了改進滾針軸承潤滑不良的狀況，我們在回轉馬達殼體上增加了節流孔，形成補油口-節流孔-回油口的油道。改進后回轉馬達結構如圖4所示。
4.改進效果
按照以上方法改進滾針軸承潤滑方式后，市場驗證結果表明，回轉馬達耐用性能得到了大幅度提高，相關挖掘機再未出現滾針軸承損壞故障。
（來源：潤滑油情報）
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