高驱动推土机转向制动离合器故障分析

1.启动后行走异常

我公司1台SD9型高驱动推土机，在低湿状况启动发动机进行作业时，出现Ⅰ挡小油门时不行走，中油门时自动向右转向（未操纵转向拉杆）故障。

分析认为，该推土机在Ⅰ挡小油门时，由于转向离合器未能结合，发动机所提供的动力不足以克服转向阻力，因此造成Ⅰ挡小油门不行走。随着发动机转速的提高，其提供的动力也逐渐增大。当发动机动力足以克服转向行驶阻力后，由于右转向离合器没有结合，动力传递不到右侧驱动轮上，推土机只能向右侧转向。

右转向离合器未能结合有2方面原因：一是制动阀芯在制动状态下发生卡滞；二是转向离合器轴承座上的密封环（定制加工件）存在问题。要准确判断是哪一方面问题，需测试转向系统压力。具体方法如下：先将压力表接到右转向液压回路，再将右转向操纵杆拉到转向位置，如果压力值在要求的范围内，即可确定是制动阀芯在制动状态卡滞；如果压力值大幅降低，则可确定是右转向离合器轴承座上的密封环存在问题。

正常情况下转向压力应该为2.24 MPa，但实际测试该压力仅为1.05 MPa。由于右侧转向系统压力大幅降低，导致右转向离合器无法结合。在右转向离合器未结合的情况下，右侧动力便无法传递到右侧驱动轮上。

转向离合器轴承座上的密封环存在问题分为2种情况：一是密封环损坏，二是密封环失效。经现场拆检发现，右转向离合器轴承座密封环的外径低于轴承座的外径，已经失效。当低温起动发动机时，由于密封环失效，造成转向制动离合器活塞内部的油液从轴承座外径与压紧盘的内径之间的缝隙泄漏，进而导致右转向制动离合器不能结合。如附图所示。

油液从轴承座外径与压紧盘的内径之间的缝隙泄漏

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2.油温升高后不能行走

1台SD8型高驱动推土机在低温状态下，其液压系统各个压力检测点的压力都正常，推土机能正常工作，但在变矩器出口油温接近90 ℃后，变矩器出口油温迅速提高，整机推土无力，甚至出现高温报警。直到最后在无负荷的情况下，推土机在大、小油门状态均不行走。

分析认为，当液压系统油温升高到一定程度时，可能出现动力传动系统的动力不足或动力受阻现象。经测试，变矩器进、出口压力值均正常，由此排除变矩器存在问题的可能性，问题可能出在变速器或转向制动离合器上。而要具体判定是哪个部件的问题，须进行压力测试。

压力测试结果如下：变速器方向排在发动机大油门时压力为2.2 MPa，在小油门时压力为1.8 MPa，均在要求范围内。变速器速度排压力在发动机小油门时仅为1.8 MPa，低于正常值2.12 MPa；在大油门时其为正常值2.6 MPa。转向系统压力在发动机小油门时为1 MPa，低于正常值2.24 MPa，而在大油门时其压力正常。制动器压力在发动机小油门时为0.5 MPa，在大油门时为1.5 MPa，远远达不到正常的制动分离所需要的压力值2.75 MPa。

根据上述压力测试结果可以看出，变速器的方向排和速度排的压力值均正常，可以排除变速器存在问题的可能性，故障点可能在转向制动离合器。现场拆检发现，左侧制动离合器轴承座上的密封环已经失效，与故障1的状况基本相同。

3.解决方案

我公司高驱动推土机工作时，底盘液压油温差较大，一般在－20～120℃范围内变化。该机转向制动离合器、动力换挡变速器各离合器活塞均采用裙形、轴向往复式密封环。此种密封环的材质为聚四氟乙烯，其热稳定性差，热膨胀系数比金属的热膨胀系数要大得多，而且受热膨胀后再冷却到常温后尺寸会变小。前面所提到的二例故障都与液压油温度有关，第一个故障是推土机在低温状态下发生的，第二个故障是在高温状态下发生的。虽然这两种故障发生的频率不高，但也反映出该型密封环的低温和高温密封性能不够可靠。

密封环的密封性能除了与材料有关外，还与密封环的几何尺寸、沟槽尺寸、活塞孔内径或轴外径尺寸有关。其中，密封沟槽尺寸的加工精度对密封性能影响较大。在密封沟槽尺寸超差的情况下，容易发生低温或高温失效。

为提高密封环的密封性能，决定在不改变现有密封环材质及其沟槽尺寸的前提下，减小密封环的开口间隙，并适当调整其内径和外径公差值。

具体方案如下：将密封环开口间隙由（3.4±0.1）mm更改为（2.3±0.1）mm，以有效限制密封环的泄漏量；将密封环外径的公差值进行调整，以使密封环外径和活塞座之间的间隙由1.2 mm降为0.8 mm；对密封环内径和轴外径之间配合的过盈量进行调整，将过盈量由原来的0.6 mm调整为1 mm。

通过以上措施，高驱动推土机转向制动液压系统液压油泄露量明显减小，行走故障消失。

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责任编辑：Alley