大多数小型挖掘机终传动故障都是根据症状(噪音、泄漏、发热、动力损失)进行诊断的,而没有首先确定装置内部两个机械结构不同的部件中哪一个发生了故障。任何0.8吨至6吨的机器的终传动装置都将液压活塞马达和行星减速齿轮箱集成在一个壳体内。它们共用一根轴和一个壳体,但它们的故障模式、液压油类型和维修方案完全不同。将它们混淆是导致大多数不必要的马达更换和过早大修的根本原因。

在进行任何其他诊断之前,首先要确定最终驱动装置的哪一侧出现了故障症状。最可靠的现场方法无需任何工具:通过粘度来识别泄漏或失效的液体。
液压马达侧
液体明显稀薄,质地类似于轻质机械油或刹车油。泄漏点位于软管连接处、电机轴封处或壳体泄油口附近。故障原因包括:轴封失效、端口板磨损、缸体/滑块磨损、增压泵性能下降。症状:转速下降、壳体泄油量过大、过热。
行星齿轮箱侧
液体粘稠且有黏性——齿轮油。泄漏点位于链轮安装面(双锥密封失效)或变速箱盖板处。故障原因包括:浮动端面密封失效、行星齿轮或轴承磨损、电机轴封串漏导致变速箱压力升高。症状:履带上有油渍、负载下发出摩擦声、驱动装置卡死。
在打开任何部件之前,区分这一点至关重要。如果将更换的电机安装到受污染的变速箱中,或者在未解决导致压力渗入的电机轴封问题的情况下进行变速箱大修,那么变速箱在恢复使用后的几个小时内就会再次发生故障。

当电机内部轴封老化时,高压液压油会渗过密封件进入行星齿轮箱壳体。该齿轮箱没有泄压通道。随着液压油的积聚,它会挤占齿轮油,并使腔体压力升高。最先出现的明显迹象是齿轮箱盖板开始渗油或鼓包——在原本完好的盖板上,会从轻微的压力下渗出少量齿轮油。
如果不加以处理,盖板会在工作压力下脱落。齿轮组、行星架轴承和环形齿轮将同时暴露于液压、磨料污染和润滑失效的环境中。其结果通常是行星齿轮部分在一个工作班次内完全损坏。
现场判断:如果变速箱盖渗漏齿轮油,但电机本身在软管接头或壳体泄油口处没有外部泄漏,则故障源是电机轴封,而不是盖垫。更换电机轴封并冲洗变速箱油后再重新组装。单独更换盖垫无法解决此问题。
行走机构不对称故障——即一侧履带运行无力或停止,而另一侧履带运行正常——是小型挖掘机行走马达最常见的故障表现,也是最容易被误诊的故障。两个上游故障会产生相同的症状,而最终驱动装置却完全没有损坏。
旋转接头通过一个旋转的多端口阀体将液压油输送至两个行走马达,并实现液压供油和回油。内部密封环分隔各个油路。当其中一个密封环磨损或在阀体孔内划出沟槽时,一个马达的液压油会在到达最终驱动装置之前泄漏到相邻端口或回油管路中。受影响的马达压力和流量降低;操作人员会误认为马达故障。在马达进油口安装压力表。如果在行走失速测试期间,马达的供油压力比主回路压力低 30-40 巴,则故障点在于旋转接头,而非马达。
重量超过 1.5 吨的机器的行走马达采用集成在马达端盖内的弹簧式液压释放驻车制动器。如果制动释放口受阻——例如导阀管路堵塞、释放阀内的 O 形圈失效或导阀信号过弱——制动器将无法完全释放。马达会试图克服部分制动而继续旋转。其结果是:履带运行迟缓,马达壳体产生的热量与工作负荷不成比例,并且在低速运行时可能会卡滞,而在高速运行时由于液压克服了部分制动力而运行顺畅。

擦拭干净终传动壳体,并在负载下运行机器 10 分钟,然后在油液重新分布之前用焊枪检查,即可在不拆卸的情况下确定大多数泄漏的源头。在 0.8 吨至 6 吨级的机器中,以下三个位置的泄漏占绝大多数:
链轮端面泄漏是由于双锥(浮动端面)密封失效导致齿轮油渗漏造成的。这种密封由两个研磨过的金属环组成,中间由环形橡胶元件压紧。密封失效通常是由于污染物进入研磨面之间、橡胶元件在长期闲置不用的机器中硬化,或轨道错位导致密封端面承受轴向载荷所致。更换密封需要使用密封拉拔器,并且配合面必须清洁平整——安装时未确认壳体孔面的平整度,会导致约30%的密封件过早失效。
盖板在轻微压力下发生泄漏,表明要么是O型圈垫片失效(螺栓连接式盖板在热循环后常见),要么是由于上述电机轴封故障导致变速箱压力积聚。这两种根本原因需要完全不同的处理方法。
壳体泄油口或软管泄漏的是液压油,而不是齿轮油。这种情况几乎总是接头或软管卡箍故障,而不是电机内部故障——但如果壳体泄油压力升高,则可能表明回油管路上的壳体泄油过滤器堵塞,最终会导致电机轴封背压过高而失效。