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穩定土拌合機轉子液壓馬達的維修(圖)

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穩定土拌合機轉子液壓馬達的維修(圖)

發布日期:2015-04-07 00:00 來源:http://www.cpawp.icu 點擊:

柴油機PT燃油系統的功用是定時、定量地向汽缸噴射高壓燃油,并根據柴油機使用工況自動調節供油量。無錫百發生產的BF-C358型發電機組配裝康明斯NTA855-G1A型柴油機,該柴油機配置了PT(G)型燃油泵及電子調速系統(EFC),本文主要介紹柴油機PT(G)型燃油泵電子調速系統的原位調整方法。

附圖

附圖

1.電子調速系統工作原理

一臺德國原裝寶馬牌MPH100S型穩定土拌合機(以下簡稱拌合機)出現工作無力現象,無法進行拌合施工。

停機檢查發現,拌合轉子一側液壓馬達曲軸從伸出殼體外的根部折斷,失去驅動功能。因拌合轉子由左、右2個馬達同時驅動,現只剩1個馬達工作,其輸出扭矩不能滿足工況要求,由此造成拌合機工作無力。將該馬達解體后,還發現五星體滑盤斷裂、柱塞與缸孔之間的密封圈老化變形和配流器密封環嚴重磨損等現象。

該拌合機是20年以前的產品,所配裝馬達為英國SMA 1600 B1143型低速大扭矩液壓馬達,該型號馬達現已不再生產,并被新型馬達取代,由于損壞程度比較嚴重,只能更換新總成。但是在國內找不到替代品,國外訂貨需29萬元且供貨期至少1個月。因購置費用高、供貨時間長,遂決定自行修復。

1.加工制作馬達曲軸

(1)?結構與原理

馬達曲軸的輸出端通過連接套與拌合轉子中心軸連接,連接套的一側與馬達曲軸以矩形平鍵結合,另一側以花鍵與拌合轉子花鍵軸連接。連接套的作用是保護馬達曲軸不受損壞。一旦馬達曲軸損壞,修理過程繁瑣,且維修費用高。為此需要增加1個連接套,當作易損件使用,其承受扭力的強度應略低于馬達曲軸的強度。

由該馬達工作原理可知,馬達曲軸分為4個工作部分:

一是配流部分。其進、回油2道環槽采用鑄鐵密封環間隙密封。軸與軸套的配合間隙至關重要,若中間的一道密封環因密封不良而產生泄漏,將造成進油腔與回油腔直接連通,馬達就無法正常工作。

二是能量轉換部分。由進、回油2個配流口和馬達曲軸上的偏心圓構成。偏心圓的偏心量及偏心圓與五星體軸孔的配合間隙應符合設計要求。根據馬達的轉速和馬達承載的壓力(最高32.8 MPa),取其配合間隙0.04~0.08 mm。

三是支承部分。它位于偏心圓兩側,用于安裝2個不同型號的圓錐滾子軸承。

四是動力輸出部分。這部分伸出馬達殼體之外,而且外露的根部剛好是直徑變化部位。由于該部位應力集中,容易斷裂,設計時應在該部位設置過渡圓弧。

拌合機在施工時,由于過載和交變載荷的沖擊時有發生,馬達曲軸極易損壞,因此需要對其進行結構改進。

(2)?改進方案?

根據以上分析,我們測繪了馬達曲軸零件加工圖,并在此基礎上改進。改進后結構尺寸如附圖所示。

馬達轉矩通過馬達曲軸輸出,這就要求馬達曲軸要有足夠的強度;曲軸頸又是軸承內圈,必須具有較高的硬度。最后決定選用20CrMnMo材質,并采用先調質后滲碳熱處理工藝,以保證表面硬度和芯部韌性。加工時則應保證偏心圓表面形位尺寸及2個軸承軸徑的同軸度及平行度。

由于該曲軸加工精度要求高,且熱處理后易產生變形,因此要適當增加滲碳深度和磨削余量。其加工工藝流程為:

模鍛→粗車(留余量2 mm)→調質→粗車偏心→精車外圓→鉆孔(長孔)→精銑鍵槽和油道→表面滲碳處理(硬度:HRC58~62)→精磨外圓和曲拐→堵油孔→檢驗。

2.加工五星體滑盤

五星體滑盤正面滑槽與背面滑槽互相垂直,其正面滑槽與五星體上的凸軌相接合,背面滑槽與馬達殼端蓋上的凸軌相接合,在工作中隨著馬達曲軸的旋轉做平面擺動(自由滑動),與馬達的其他組件一起實現導向功能。

原廠五星體滑盤由球墨鑄鐵鑄造而成,因單件鑄造成本高,所以改用機加工方法制作,材質選用45號鋼板。其加工工藝流程為:刨平面→精銑平面→精銑滑槽(兩面滑槽的垂直度為0.03 mm)→精磨平面(平面度0.03 mm)。

3.定做柱塞和配流盤密封件

柱塞與缸孔之間的密封采用Y型聚四氟乙烯密封圈,安裝在5個缸孔上部;配流盤密封采用鑄鐵環對進、回油道進行密封。由于國內專業生產密封圈、密封環的廠家很多,而且質量有保證,所以采取了定做方法予以解決。

4.組裝馬達

組裝前,須檢驗偏心軸部位的軸徑與五星體孔徑之間的裝配間隙。方法是:先用外徑千分尺測量偏心軸直徑,再用內徑量表測量五星體孔徑,2個數值相減,得到裝配間隙為0.05 mm,符合設計要求;再在偏心軸表面和五星體孔徑內涂一層液壓油,將五星體套裝在偏心軸部位,檢查五星體可自由轉動,說明裝配間隙符合技術要求。

五星體滑盤的滑槽與滑軌裝配后,滑盤能在滑軌中自由移動且無曠量,說明裝配間隙適宜。馬達整體裝配完畢后,用長度為400 mm的管鉗卡住馬達曲軸輸出端(要防止損傷曲軸),單手施力轉動馬達曲軸進行檢驗,馬達曲軸可緩慢轉動,至此完成裝配工作。

將修復后的轉子馬達安裝到拌合機上,按照原廠設計的拌合深度進行拌合施工,工作正常,工作無力現象消失。此時檢測其最高工作壓力為32.8 MPa ,完全符合該機技術性能要求。


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