摆线液压马达性能下降的修复方法(图)

ETN 6K系列的195和310型摆线液压马达以其工作效率高、安全可靠、结构紧凑等特点，被应用于钻机等机械的动力旋转系统。我单位数台钻机使用一段时间后，机上该型号摆线液压马达输出轴油封漏油，每遇到稍硬地层，钻杆的旋转和钻进速度逐渐减小，旋转扭矩减小，严重影响钻井效率。经检查判定，液压泵和操控阀输出压力均正常，钻杆旋转无力是液压马达故障引起的，更换同型号新液压马达后工作即能正常。

1.摆线液压马达的结构与原理

6K系列摆线液压马达为端面配流、压力补偿式，主要由输出轴、前盖、轴承、长联动轴、轴承壳体、定转子副、阀盘、小联动轴、配流盘以及预紧弹簧等组成（见图1）。这种液压马达具有低速、大扭矩的特点。

该马达具有6个齿的摆线转子，安装在定子中间，与7个圆弧齿的定子啮合，形成7个密封的空间；配流盘上的12个孔，其中6个与进（回）油口相通，另外6个与回（进）油口相通。阀盘上的7个孔辅助配流盘与摆线转子形成7个容积腔。

当高压油由油口进入时，相临3个腔进高压油。摆线转子在油压的作用下，按照高压腔齿间容积增大的方向自转。由于定子是固定不动的，摆线转子在围绕自身轴线低速旋转的同时，还绕定子中心作高速反向公转。当摆线转子公转即沿定子滚动时，其吸排油腔不断变化，但始终以两中心为界线分成两腔，即齿间容积不断增大的为高压腔和齿间容积不断缩小的为低压腔。公转1转(每个齿间容积完成1次进、回油循环)自转1齿，即摆线转子公转6圈时，才自传1圈，公转与自转的速比6∶1。摆线转子自转1圈时，完成42个腔进、出油变化。配流盘由小联动轴带动随摆线转子同步旋转，完成连续配流任务，使高压腔容积连续扩大，推动摆线转子不断旋转。摆线转子的自转能量通过长联动轴传给输出轴，使输出轴连续旋转，输出扭矩。

2.液压马达性能下降的原因

(1)液压马达磨损情况

WTZ-150和WTZ-200系列钻机上安装的主要是6K-195和 6K-310两种型号液压马达。经拆检后发现，液压马达配流盘与阀盘的摩擦表面磨损严重，磨损最深处达0.15 mm；输出轴油封漏油 。

(2)配流盘磨损的原因

由该种液压马达工作原理可知，配流盘和摆线转子由小联动轴联接一起旋转，同时配流盘在阀盘上做滑动旋转。造成此摩擦副过度磨损的原因如下：

刚安装新的液压马达时，由于马达壳体内没有加注液压油，使摩擦副的摩擦表面缺乏足够的润滑而造成磨损。特别是工作初期就带较大负荷，更加剧了配流盘的磨损。

液压系统的滤芯失效使液压油中混入颗粒物杂质，小的颗粒物在配流盘旋转过程中进入摩擦表面，使摩擦表面产生磨料磨损。

配流盘与阀盘摩擦表面由于磨损粗糙度变差，使摩擦副之间杂质储存空间加大，进入摩擦表面的颗粒物与被磨削下来的金属颗粒随配流盘一起旋转，加剧了磨损。

由于配流盘与阀盘间的磨损，使液压油在进、回油道之间产生缝隙而连通，在高压作用下，使液压油的密封、清洗、散热性能下降，油温提高，加据了磨损。

(3)液压马达无力的原因

根据对配流盘磨损的原因分析可知，造成液压马达无力的原因主要如下：

由于配流盘磨损，使进、回油道在配流盘处连通，部分高压油泄流，流经定转子副的油压下降，流量减少，最终造成马达的输出转速和扭矩下降。

由于配流盘磨损，其在阀体内的相对位置发生变化，阀体上的弹簧对配流盘与阀盘间的预紧力和贴合力降低，加剧了液压油的泄漏，造成液压马达性能下降。

液压油温度的提高，造成其综合性能下降，使其驱动摆线转子旋转的能力进一步下降。

经检查定转子副以及与其两侧配合的轴承壳体和阀盘的结合面无明显磨损。运动正常无卡滞，不会造成性能下降。

(4)输出轴油封漏油的原因

经拆检测试，输出轴的轴向和径向间隙符合标准，输出轴与油封的配合面无明显磨损。但是发现油封橡胶老化变硬，弹性变差。油封唇口磨损后，预紧力和封油性能下降，油温过高加速了油封唇口的磨损；此外，由于液压马达的内泄，造成壳体内的背压过高，使油封唇口磨损和漏油进一步加剧。