朱刚 张永洲
（上海建筑机械制造厂）
目前，履带式工程机械底盘上广泛采用一种浮动密封式支重轮，它的内部装有滑动轴承，两端靠浮动油封密封。支重轮是履带行走装置中工作条件Z差的一种部件，它经常出现的问题是内部轴承与轴的磨损，其中包括轴承内腔A与轴表面的滑动磨损以及轴承端面B与轴座端面C的接触磨损，如图1、图2所示。特别是在转弯时，由于强大的转向力矩的作用，使支重轮的轴与轮体之间发生轴向窜动，而轴座与轮体是相对浮动的。控制和约束这种窜动是靠轴座端面C与轴承端面B，这两个表面的接触会产生强大压力。支重轮转动时，轴承内腔与轴表面之间端面均产生磨损。曾拆开几只液压挖掘机的支重轮观察，发现轴承内腔A及端面B出现严重的环状沟槽，表面呈块状或片状脱落，甚至有嵌入内腔及端面的金属屑，有的轴表面也出现了磨损或拉伤现象。这种故障导致了润滑油污染变质，使轴、轴承损伤，密封漏油，Z终导致支重轮损坏。
1 故障
故障的产生是轴与轴承发生局部接触致使油膜被击穿所致。造成边界润滑，使油膜穿透破裂的原因如下：
（1）表面过于粗糙
图3为边界润滑的接触模型，油膜是否被破坏将取决于两摩擦表面的粗糙度。表面过于粗糙，凸起部分超过油膜厚度或有磨粒嵌在摩擦表面时均会导致油膜破裂。
Az：个别部位金属直接接触破坏油膜
Ay：通过边界润滑油膜而接触的润滑
Ax：微小磨粒嵌入金属表而破坏油漠
（2）气穴
在油膜扩散区即负压区内存在气穴，会引起油膜破裂。
（3）载荷
载荷增大或受到冲击时，会使油膜发生机械性破裂。支重轮在强制转向或当挖掘中离地的一侧履带突然落地时，会有这种现象发生。由以上分析可见，支重轮的磨损一般与轴、轴座、轴承的材料和硬度，润滑状态、压力、结合面粗糙度、轴承直径以及磨屑等因素有关。
2 改进
分析了产生磨损的原因，对挖掘机支重轮内的磨损进行一系列改进后，取得了良好的效果。
2.1 轴座端面C增加磨削工序，减小表面粗糙度
轴座端面C经切削加工，有时会留下明显的刀痕，这些刀痕尤如一条条微小的凸起，当支重轮旋转时，这些凸起与轴承表面接触，会穿透油膜，发生磨损。因此要求轴座端面C光整平滑，对端面C增加磨削工序，就大大减少了对轴承的磨损。
2.2 设计改进
对端面C增加磨削工序，虽然是一种较好的改进措施，但浪费工时，提高成本。通过参阅大量资料，对支重轮的结构稍加改进，经试验表明是可取的。由于轮体窜动，使轴座直接紧压在轴承上产生磨损，因此可以在轴承与轴座端面之间加一隔离垫片，使轴承端面不直接受到粗糙而坚硬的轴座端面磨损，如图4中的A处所示。这种垫片的材料要求强度高、比重小、耐磨性好，并具有自润性与抗
冲击性。针对上述要求，选用含二硫化钼的MC尼龙材料，经强度和耐磨量验算是可行的。
另外，为防止浮封环及轴座、轴承端面的空间形成负压区，在轮体上可加钻直孔（图4中的B处），使贮油腔与这个空间连通。这样，通过油槽和直孔，润滑油就可形成循环流动，不至于形成气穴，保护了油膜。
2.3 严格的装配质里管理
装配支重轮时，应用高压空气对各零件进行彻底清洗去屑，特别是轮体内加工后残余的铁屑及氧化皮。轴的过油槽棱边、密封环槽棱边及各销孔边缘等处应用油石打磨，去除棱刺，以防支重轮在工作时，金属屑等夹杂物嵌入轴承表面。
支重轮装毕后，要跑合一段时间。它有一个初期磨损阶段，磨损量很大，如图5所示。初期磨损阶段会有大量磨屑生成，造成润滑油污染变质。经一定时间跑合达到正常磨损阶段后，应放掉污染的润滑油，经彻底清洗后，换上清洁干净的润滑油即可。
来源：《工程机械》1998年12期
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