挖掘机储油盘漏油故障分析与改进

挖掘机储油盘的作用为存储润滑脂，保证回转马达 和回转支承啮合齿轮润滑良好 ；若储油盘密封失效将 导致杂质进入或润滑脂泄漏，杂质进入储油盘将加速 润 滑脂 变 质 失 效， 泄 漏 将 导 致 润 滑脂 量不足， 无 论是 润 滑脂变 质失效 还是润 滑脂 量不足都 将影 响回转减 速 机和回转马达啮合齿轮的正常润滑，因此储油盘的密封 可靠对挖掘机质量至关重要。
与上车架的加工面接触，回转支撑高度为 122m m，上 车架的加工面与非加工面差 4m m，非加工面接触环形 密封圈实现压缩密封。
尺寸链计算 ： H = L3 ＋ L2 － L1 － L4 － L
= 122 ＋ 3 － 1 － 4 － 103.3=16.7mm H ：回转支撑上平面（上车架加工面）至储油盘的 上沿尺寸 ； L ：储油盘的安装下平面距储油盘上沿 ； L1 ：储油盘与下车架之间密封条厚度 ； L2 ：下车架承载储油盘的平面与下车架上平面的高 度差高度差 ； L3 ：回转支撑总高度 ； L4 ：上车架加工面与非加工面间距。 经 过 尺寸 链 计 算 回 转 支 撑 上平 面（ 上车 架 加 工 面）至储油盘的上沿理论尺寸 H=16.7m m，因储油盘 L 尺寸有负 1 到正 4 的公差， 则 L 取值为 102.3m m ～ 107.3m m，因此 H 的允许尺寸在 12.7m m ～ 17.7m m 之 间 ；结合图 2 环形密封圈的截面尺寸，可计算出压缩量 在 7.3m m ～ 12.3m m 之间，计算压缩量较标准压缩量 略有增加，经设计人员确认，满足压缩量要求，尺寸设 计合理。
形密封圈 Y 性结构的两边完全压平，这是导致密封圈
损坏、密封失效、漏润滑脂的根本原因。图 5 为整机生
产过程 H 尺寸测量验证。 经 过 零 部 件尺寸测 量验 证， 回转支 撑与下 车 架的
图7 支撑板和密封圈安装板拼接图
加工尺寸符合设计尺寸要求，储油盘的尺寸超差严重，
我们重点查看了供方薄板成型过程和薄板拼焊过
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挖 掘 机储 油 盘 漏 油 故 障 分 析与 改 进
Analysis and Improvement of Excavator's Oil Reservoir Leakage
中联重科股份有限公司渭南分公司 张 欣/ZHANG Xin 张 杰/ZHANG Jie
2
45 28 20
35
2 9 图2 密封圈截面图
图1 褶皱、密封圈损坏、漏润滑脂图
图3 储油盘结构形式图
2.2 验证设计合理性
2 原因分析
2.1 表象原因分析
为了进一步查明环形密封圈异常压缩的情况，我们 需要了解 储油 盘 及环 形 密 封圈的装配关 系， 并核 查 尺
从故障现象分析储油盘环形密封圈压缩过量，褶 寸链验证设计尺寸是否合理，如图 4 所示，储油盘安
具体表现为储油盘外沿一圈呈现波浪状，安装下平面 程，薄板拉深成型过程是材料密排六方晶体从新排列
2019.04 建设机械技术与管理 51
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的 过 程， 且薄 板件 拉伸成 型 后存 在回弹 现 象， 因此 磨 具设计过程中要求磨具的凹凸模有足够的强度，针对回 弹现象应采取措施进行纠正。薄板件在冲压过程中发
距储油 盘 上沿尺寸 L 四周不 均匀， 局 部 位 置 尺寸 为 113mm，已严重超出最大允许公差值 107.3mm。 2.4 储油盘制造加工过程验证
基于以 上调 查 结果， 储 油 盘 的制造 质 量不 满足设 计要求是问题的根本原因，因储油盘由第三方协作，我 司组 织设 计、 工艺、 质 量 等 技 术人 员去 供 方 实际 考察 储油盘的制造加工过程。储油盘制造过程为薄板成型 后拼焊，先由圆环板冲压成型为图 6 所示成型板，如图 7 所示将支撑板和密封圈安装板拼接，再按图 8 所示 将成型板和支撑板拼接后打磨矫形喷漆，形成图 9 所 示的储油盘成品 ；该加工制造过程中薄板成型易变型、 薄板焊接易变型，因此制造过程中变型控制很重要。
图5 整机生产过程H尺寸测量验证图
图4 储油盘装配示意图
2.3 储油盘实际尺寸验证
图6 冲压成型板图
经 过 现 场测 量验 证， 回转支 撑 上平面至储油 盘 的
上 沿尺寸四周不 均 匀， 同一台车 H 从 6m m ～ 16m m
的尺寸不等， 严重若 H 按 6m m 计算则压缩量为 19m m，则环
皱的环形密封圈在回转的过程中异常摩擦，导致环形 装在下车架的，下车架承载储油盘的平面与下车架上
密封圈损坏、密封失效、漏润滑脂等情况发生。环形 平面（承载回转支撑）有 3mm 的高度差，为了密封可靠，
密封圈的截面形式为 Y 型结构，如图 2 所示，储油盘 储油盘与下车架之间粘贴有 1m m 的密封条 ；储油盘的
1 故障现象
我 司产品 在 调 试 过 程中发 现储 油 盘 上 的 密 封条与 上车 架平面接 触 的 部 分存 在 褶 皱、 密 封 圈损坏， 部 分 产品还有润滑脂外溢的情况发生，如图 1 所示。
型 结 构的高边朝向圆筒内侧， 一 般 从 挖 掘 机下 放可 观 察 到， 与上车 架平面紧 密 相 切，设 计 通常要求 环 形 密 封圈压缩量在 4m m ～ 9m m 之间为密封最佳状态，即 结合图 2 环形密封圈的截面要求，Y 性结构的高边压 缩而低边不接触状态为最佳密封状态。然通过故障图 片可观察到 Y 性结构的高边已经完全压平，或者高边 与上车 架 未 接 触， 最 终 导 致 密 封 圈 损 坏、 密 封失 效、 漏润滑脂。
为薄板件，结构形式呈碟状，碟状中心焊接圆筒立板， 安装下平面距储油盘上沿的尺寸为 103.3m m（装配尺寸
如图 3 所示 ；密封圈安装在储油盘圆筒立板上，且 Y / 关键尺寸），回转支撑安装在下车架上平面上，上平面
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