一种取力器冒油故障分析及改进

2018-10-22许亮王建峰

汽车实用技术 2018年19期

许亮，王建峰

（陕西法士特齿轮有限责任公司，陕西西安 710119）

1 背景描述

2018年4月，接到山西长治某服务站反馈，一批自卸车出现取力器批量漏油故障，我公司技术人员立即与长治某服务站联系，经落实：共14台变速器+取力器出现取力器通气塞漏油，变速器总成出厂日期均为2018年3月份，搭载该变速器总成基本为跑煤炭运输的自卸车，日常载荷维持在 18T左右，出现取力器漏油故障里程平均在6000公里以下，行驶里程很少。从现场拍到的图1中可以看到，通气塞冒油已经导致取力器外表面沾满大量油渍，甚至开始滴落。

2 原因分析

如图2所示，该取力器装在变速箱后端左上角，主要匹配双中间轴变速器。与装在右下角的取力器不同的是，安装于左上角的取力器由于位置偏高，在设计之初，就在取力器前壳体与输入轴之间装有油封，用于阻隔取力器腔体与变速器腔体之间的流通，同时加装通气塞，保证取力器与外界气压流通（如图3）。由于油封的存在，则取力器必须单独加油，加油至观察油孔，油量为 0.35L；定量加油则一般推荐为0.25-0.26L。而安装于右下角的取力器,前壳体与输入轴之间没有设计油封，变速箱与取力器腔体润滑油可以自由流通，不需要单独加油也可实现润滑。

图3 某型号取力器油封及通气塞位置

通过分析，结合之前出现过的数起装于右上角取力器冒油故障，我们推测某型号取力器通气塞冒油原因为：由于取力器输入轴大部分时间在单一旋向下工作，单向油封F500A-1802191阻止了取力器腔体润滑油流向变速器腔体，但并未有效阻止变速器内润滑油通过齿轮带动旋入取力器腔体。这样就导致取力器腔体积油过多，从而通过通气塞冒出。

图4 某型号取力器取消油封后示意图

综上，我们猜想，是否可以借鉴装于右下角的取力器设计原理，取消某型号取力器壳体与输入轴之间的油封，并将通气塞堵死呢？

3 方案验证及结果分析

为了验证我们的方案，观察在取消变速器与取力器之间的油封后，取力器在不同工况下内部油量到底有多少，我们委托试验中心进行了试验，对空载、行车取力、停车取力等不同的工况做了横向对比。

采用变速器加取力器总成做取力器油量实验，由于取力器安装位置一致，所以实验结果对同类型箱型均具有参考性。具体实验方法为：保持取力器与变速器之间有油封，测量并记录取力器的加油量(至观察孔)；取消取力器与变速器之间的油封，测量并记录加油量；取消取力器与变速箱之间的油封，取力器单独加油 260ml，变速器挂 4挡，以输入转速1125r/min空载运行10min，测量并记录油量；保持取力器空油状态，变速器挂4挡，以输入转速1125r/min空载运行，分别记录取力器运行 5min、10min、15min、20min、25min取力器的油量。

（1）行车取力工况，按表1所示工况运行，并记录取力器油量及取力器油温变化情况。

（2）停车取力工况，主箱挂4挡，副箱气缸处于中间位置，输入扭矩701Nm，输入转速1500r/min，运行15min，记录油量。拆检取力器。

（3）补充破坏试验，保持取力器内空油状态，挂4挡，输入扭矩701Nm，输入转速1500r/min，运行10min，记录油量并拆检。

表1 行车取力工况

表2 实验数据

通过实验结果可以看出：①在取消取力器与变速器之间的油封后，取力器腔体与主箱接通，取力器实际储油能力为160mL；②取力器空油状态，无论空载和加载，在运行一段时间后，取力器内油量均可达到160mL。

由此可以得出：在取消某型号取力器与变速器之间的油封后，取力器腔体与主箱接通，在取力器运行时，主箱的润滑油不断甩入取力器，而由于取力器的位置高于主箱油面，故取力器内的润滑油也不断回流主箱。主箱与取力器的润滑油不断交换，一方面可以保证取力器内保有一定的油量从而保证润滑；另外由于主箱壳体较取力器壳体散热性能较好，还可以加快取力器散热速度；同时取力器与主箱接通，取力器就不需要设计单独的通气塞，进而解决某型号取力器通气塞漏油问题。