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浅析中马力轮式拖拉机底盘渗漏油问题的产生及排除

发表时间：2021/3/26 来源：《中国科技信息》2021年3月作者：1陈文 2黄文龙

[导读] 拖拉机底盘的渗漏油问题，长期存在于拖拉机的三包信息中，随着用户质量意识的提升，市场可选择品牌的增加，此类问题逐渐影响着用户对品牌的信赖。

第一拖拉机股份有限公司中小拖公司河南洛阳 1陈文 2黄文龙

摘要：拖拉机底盘的渗漏油问题，长期存在于拖拉机的三包信息中，随着用户质量意识的提升，市场可选择品牌的增加，此类问题逐渐影响着用户对品牌的信赖。底盘渗漏油故障产生的原因比较复杂，涉及到产品设计、零件质量、装配方法、装配工装等一系列因素，具体原因需要经过分析后才能确定。本文通过分析拖拉机底盘常用的密封形式，查找生产过程中容易出现问题的地方，并列举密封胶密封失效、油封密封失效等几种常见的渗漏油案例，简要介绍了底盘渗漏油故障原因及解决方法。
关键词：拖拉机底盘、渗漏油、O型密封圈、油封
        引言：近年来，随着国内农机行业竞争日益激烈，用户对拖拉机的质量要求越来越高，对部分不影响整机使用的质量故障的容忍度逐渐降低，底盘渗漏油故障就是其中一类，成为农机企业亟需解决的问题之一。
        拖拉机底盘总成是由几个铸造的壳体类零部件通过一定形式的连接围成的一个密封腔体；内部按照一定的装配技术要求，将各种轴齿类零部件依照一定的规则装配在一起，依靠腔体内润滑油的润滑和降温，实现一定功能的零部件组合体。要使底盘壳体形成一个密封腔体，同时能完成扭矩及动能的传递，就需要对壳体与外界相通部位进行密封。拖拉机行业常用的密封元件主要有：密封胶、O型密封圈、组合垫圈、骨架油封等。为确保底盘不出现渗漏油故障，除了保证装配过程中以上密封元件的完好外，还需保证保壳体无砂眼、少肉、孔透等铸造类缺陷。
        下面对这些常见的底盘渗漏油故障逐一进行分析。
        1、密封胶密封不严
        密封胶的密封主要用在两个壳体零件加工面与加工面的结合部位。随着机加工工艺水平的日益先进，加工技术的不断进步，壳体加工面的加工精度越来越高，壳体结合面之间用密封胶代替纸垫进行密封已成必然趋势。在使用密封胶进行密封过程中，没有严格按照密封胶涂抹规程操作，导致胶线不连续无法形成封闭环是造成密封结合面渗漏油的主要原因。
密封胶使用过程中，通常胶线位置在两个零件接合面的中心线处，遇到螺纹孔或缺口时，沿着螺纹孔或缺口内侧进行涂抹，形成封闭环路。涂抹时，密封胶要均匀、饱满、连续、封闭，开头结尾部分有效搭接长度在1厘米以上，中间不允许出现气泡、断线等情况。涂胶后应尽快进行装配，确保密封胶凝固前装配完成。装配时，应确保一次对准，不可反复搓动，不可对接后又拆开再对接。需要重新涂胶的零部件，要将先前的胶清除干净后再涂抹。
        中马力轮式拖拉机产品在由纸垫密封升级为密封胶密封过程中，就出现过由于涂胶不规范，结合面出现渗漏油现象。经过认真查找原因，规范涂胶操作后，依靠密封胶密封的部位再无渗漏油现象。
        2、O型密封圈密封不严
        O型密封圈密封主要用于轴与孔之间的结合部位，技术要求较密封胶密封要高，不仅要求O型密封圈的尺寸符合标准，还要求装配O型密封圈的凹槽也符合标准。由于O型密封圈的这一特性，一定程度地增加了故障判断的难度。工人在发现问题时，首先看到的是渗漏油的表象。拆开渗漏油部位后，若O型密封圈有显著缺陷时，可以迅速判断故障原因；若O型密封圈没有明显切边、扭曲、损伤、挤扁等外观变化时，则需要专业人员对O型密封圈及凹槽尺寸进行测量，或让经验丰富的师傅根据O型密封圈在槽内装配后的凸起高度来判定。为确保O型密封圈装配后起到密封作用，在装配过程中一定要注意：O型密封圈凹槽不允许有毛刺、磕碰伤等情况出现；O型密封圈在装配时要涂抹润滑油，不允许有扭曲，装配不到位情况；装配有带花键的零部件时要有导向套，以免花键划伤O型密封圈。
        对底盘试验故障进行统计时，发现差速锁踏板轴右侧漏油较多。

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拆开零件后，O型密封圈均损坏。经过认真分析、对比，确认问题的原因是箱体装配差速锁踏板轴的孔无倒角，装配时易切坏O型密封圈，导致密封不严实通过优化产品结构，制定了在安装孔处增加倒角的解决方案。由于此处装配工艺的特殊性，安装孔的倒角要增加在箱体内侧，最终只能利用手动工具加工倒角。装配后进行试验，效果良好，彻底解决了差速锁踏板轴处渗漏油问题。
        3、骨架油封密封不严
        骨架油封密封主要用于旋转轴穿过箱体处的密封，其密封原理是在油封与轴之间存在着油封刃口控制的油膜，此油膜具有流体润滑特性。在骨架油封的作用下，油膜的刚度恰好使油膜与空气接触端形成一个新月面，防止了润滑油等介质的泄漏，从而实现旋转轴的密封。油封的密封能力，取决于密封面油膜的厚度，厚度过大，油封泄漏；厚度过小或没有油膜，可能发生干摩擦，引起油封的磨损。装配时，必须在油封密封圈上涂抹润滑剂，保证密封面的油膜；油封穿过轴时，保证油封面与轴心线垂直，否则油封的密封唇会把润滑油从轴上排干，导致密封唇的过度磨损。对于长轴处油封的装配，应用导向套将轴上花键部分套上，并采用旋转轴的同时装配油封的方法，避免花键划伤油封油唇。在运转中，壳体内的润滑剂微微渗出一点，以达到在密封面处形成油膜的状态最为理想。
        中马力轮式拖拉机一轴轴承盖座处装有骨架油封PG40×62×10，在试验台试验过程中发现有润滑油从油封处渗出，拆开后发现在油封的油唇上有极为细小不易察觉的划痕。通过对装配过程进行分析、对比，发现一轴前端的花键装配时与油封的油唇会发生摩擦，造成油唇划伤。通过分析，设计制作了导向套工装对油封油唇进行防护，从而保证了油封的装配质量。
        近年的三包故障中，动力输出轴处油封漏油较多。测量三包返回零件均合格，底盘试验时该处渗漏油故障较少，且故障均为装配原因造成。根据市场三包服务反馈的动力输出轴漏油，现场拆解发现油封外边油唇处有灰尘，且油唇有磨损。考虑到作业环境及故障零件实物情况，分析认为渗漏油是尘土进入油封，磨损油唇造成的。找到故障根源后，在该处加装了1个毛毡油封ZD50×68×7，加装毛毡油封后阻止了尘土进入油封，大大减少了该处渗漏油故障。借鉴此解决思路，末端传动机构在后续的改进中也使用了此种改进措施，改进后大大降低了驱动轮轴处渗漏油的故障。
        4、壳体类零部件有铸造缺陷
        中马力轮式拖拉机产品制动系统都采用的湿式盘式制动，在制动器壳体的底部设有放油孔，以备维修时放油使用，但该部位一直是中轮拖底盘的主要渗漏油点。放油孔是以螺纹孔的方式进行加工的，配以带螺纹的放油堵塞加组合密封垫进行密封。在很长的一段时间内，先后从放油螺塞的角度、放油螺塞的形状、相配合的组合垫、放油螺塞与壳体接触的加工面等多方面想过各种各样解决方案，但问题依然时有发生。通过进行底盘气密性试验，发现渗漏油在放油孔附近也存在，排除了以上原因，进一步对零件进行切检，发现放油口附近有极小的砂眼。进一步了解铸造工艺后得知，放油孔的位置与浇注口位置刚好重合，铸造过程中极易产生铸造缺陷。通过优化铸造工艺，改变铸造浇注口的位置，避免放油孔与浇注口位置重合，从而避免了放油孔部位出现铸造砂眼的铸造缺陷，解决了该部位的渗漏油问题。
        结论：
        本文通过对中马力轮式拖拉机底盘在装配、试验、使用过程中常见的渗漏油故障进行分析，并引用相关实例，简要介绍了常用密封元件的使用部位、装配注意要点、常见的故障形态以及壳体类零件的铸造缺陷造成的渗漏油情况。除上述介绍情况外，底盘渗漏油故障还涉及到装配人员、使用环境、装配工装等其他方面的原因，具体排查故障时还需要根据具体情况进行具体分析。
参考文献：
1、《拖拖拉机变速箱常见故障的原因与排除》，赵洪军，农机使用与维修
2、《小型拖拉机巧用速修》，鲁植雄中国农业出版社
3、《拖拉机设计手册》，机械工业出版社