QY16型起重机回转制动器泄漏与改进

1、.QY16型起重机回转制动器泄漏与改进陈振军（江西省公路管理局京福高速公路温沙管理处 抚州 344100）摘 要：针对QY16型起重机回转制动器出现泄漏故障，造成了起吊重物时回转，卷扬，吊臂缸伸出和变幅不平稳甚至会出现严重的安全事故，为此对起重机回转制动器的泄漏进行及时的修理和改进，取得较好的效果。关键词：筑路机械；回转制动器；泄漏；改进:74 前 言一台使用已8年的QY16汽车起重机在大修时更换了回转机构，试机时，因回转制动器发生了严重的泄漏，机器无法正常使用，经采取修理，调整和改进措施后，才使该机恢复了原有的技术性能，能进行正常作业。1 回转制动器结构回转制动器是实现起重机回转支承制动停转

2、的装置，安装在液压回转马达和回转减速器之间，这三个部件联接成一体后组成起重机的回转机构。QY16型起重机上装配的是摆线针轮减速器和单片式制动器，其结构如图1所示。图1 回转制动嚣的结构图1. 液压马达输入轴 2. 形圈 3. 形圈 4. 回位弹簧5. 形圈、挡圈 6. 壳体 7. 减速器输入轴 8. 油封 9. 制动活塞 1. 摩擦片 11.压盖 12. 联接盘A进油孔 B泄油孔2 泄漏现象和原修理换件情况在拆修回转制动器前，通过对这台起重机的几次试吊操作，在各不同的作业工况下见到了以下现象：（1）起重机在不吊重情况下作回转、卷扬、吊臂缸伸出和变幅缸上升的动作时，压力表显示出的系统压为4MPa

3、联接盘与制动器壳体结合面上略有渗油。（2）起重机不吊重情况下刚开始进行吊臂缸回缩、变幅缸下降动作的一瞬间，液压系统的压力达到1 MPa，原渗油部位出现慢慢滴油现象。而当这两个动作继续进行下去时，系统压力却又回到4MPa，滴油收稿日期：2005-03-31现象也立即停止。（3）作吊重（3000kg）回转、卷扬、吊臂缸伸出和变幅缸上升的动作时，液压系统的压力在12MPa左右，原渗油部位出现慢滴泄漏现象。（4）继续吊3000kg并试作吊臂缸回缩、变幅缸下降动作，在刚扳动操纵杆的一瞬间，只见油液突然间从原渗油部位如雾一样地喷薄而出，B孔中也有油液流出，压力表显示的瞬间压力超过了该型起重机的溢流阀调定压

4、力19.6MPa ；当动作继续下去，系统压力又稳定在15MPa左右，泄漏呈快滴状。将该动作重复几次，上述现象不变。同时，摆线针轮减速器内的润滑油位明显上升。3 泄漏原因的分析根据试机时所见现象并结合对制动器解体后的零件检测，造成回转制动器泄漏的原因是：（1）解体制动器后，对制动活塞与制动器壳体、压盖与制动器壳体这两组密封部位进行了检测，发现所用形圈的断面尺寸均未达到标准要求；密封沟槽虽然按标准进行了设计，但加工误差偏大，沟槽深度超差竟达0.50mm以上，造成了形圈装配后的预压缩变形量不够，以致在系统油液压力略有升高时就造成密封失效，即由A孔进入工作腔内的压力油经形圈2进入制动活塞内腔，压力油经

5、形圈3导致制动器壳体与联接盘的结合面渗漏，压力油经形圈5从B孔流出。（2）解体制动器后还发现，制动器内所装用的形圈的橡胶质量低劣，以及壳体、制动活塞和压盖等密封配合表面的加工粗糙度不符要求：活塞和压盖表面（钢件）只达到Ra=6.3um，壳体（灰口铁件）内表面只达到Ra=12.5um；使形圈与这些表面作往复接触运动时产生摩擦阻力增大，丛而导致形圈接触表面的磨损加快，甚至使形圈表皮出现脱落，造成密封失效。（3）回转机构制造厂家在进行制动器装配时，将密封挡圈装在了受压侧，使形圈受压时被挤出沟槽，挡圈未能起作用，导致密封失效。（4）摆线针轮减速器内的油液液面升高的原因是由于密封圈2和5失效。B孔原先是

6、被螺塞堵住，压力油进入制动活塞内腔，此时恰好骨架油封的唇口有裂损，使压办油经此油封进入减速器内而引起油位升高。（5）通过以上分析，我们可是得出“形圈的制造质量，制动活塞、压盖和制动器壳体的加工质量以及制动器的装配质量不符合要求造成了制动器泄漏”这一基本结论。但又是什么原因造成在操作吊臂缸回缩和变幅缸下降的瞬间使泄漏加剧的呢？由QY16型起重机的液压系统原理图（见图2）知，在起重机的吊臂伸缩、变幅上下、卷扬回路中都装有限速锁。限速锁的工作原理提示我们，当这3个回路中的液压缸（或液压马达）处于回缩下落工况时（以液压缸为例说明），液压缸上腔进油、下腔回油受到限速锁的控制。限速锁主阀开启压力调定值的高

7、低，决定了主阀开启的迟早。当主阀开启压力调得过低时，主阀开启早，液压缸上腔压力一上升，下腔立即回油，并且速度很快。当主阀开启压力调得过高时，主阀开启推迟，液压缸上腔压力上升后，下腔不能立即回油，会在短时间内使系统压力迅速增高，瞬时超过溢流阀的调定压力，直到限速锁主阀被打开，液压缸下腔才能回油，液压缸活塞实现回缩。根据该液压系统的布置，回转机构制动器的进油口A是与系统主油路直通的。当系统产生高压的同时，回转制动器内也受到了同样的高压，由于制动活塞的密封质量不好，经受不住这么高的压力，使制动器出现最严重的泄漏情况。根据此分析、推断，我们立即检查了吊臂伸缩缸、变幅缸和卷扬马达上的限速锁，发现吊臂缸和

8、变幅缸上两个限速锁的主阀调整螺杆都已被调紧到了极限位置。这种不正确 限压阀双向回转马达液压泵操纵阀限压阀图2 回转、变幅系统液压原理图的调整是由于个别修理人员在修理时不懂限速锁的工作原理而造成的。4 修理与改进措施利用原来的旧件配上符合要求的、质量较好的密封圈进行修理，并对某些结构略做改进，具体措施如下：（1）选择质量较好的丁腈橡胶形圈，并严格选配形圈的断面尺寸，确保形圈的预压缩量，以提高密封效果。（2）用砂纸打磨制动活塞、压盖和制动器壳体等部件的密封接触表面，以改善其表面粗糙度，避免与形圈发生不正常的磨损，从而延长密封圈的寿命。（3）将压盖与制动器壳体之间的静密封在原来外径密封基础上再增加一道平面密封，密封结构与部位如图3所示。加设这道密封后，可以彻底避免在连接盘与制动器壳体的结合处发生泄漏。（4）在制动活塞与压盖之间的密封圈1处（见图3）加设一个密封挡圈，挡圈安装在形圈的非受压侧，以提高该处的密封承载能力。提高动密封圈5（见图1）的装配质量，避免漏装、反装或挡圈接口重叠。图3 回转制动嚣密封结构改进示意图1、挡圈、形圈 2. 制动活塞 3. 壳体 4. 形圈 5. 联接盘 A进油孔（5）调整吊臂缸