Ich habe einmal mehrere Jahre in einem großen staatseigenen Unternehmen gearbeitet und war hauptsächlich mit der Reparatur von importierten On-Road- und Off-Road-LKWs beschäftigt, daher habe ich einige Erfahrung in der LKW-Wartung.
(Die Reparatur von Radladern gehört jedoch zum Bereich der Baumaschinen. Ich habe noch nie wirklich inländische Radlader repariert – außer einmal, als bei einem Kollegen ein Chengdu-30 den Rückwärtsgang verlor und ich bei der Reparatur helfen ging.)
Nun ein paar Worte im Klartext:
Der Ausfall Ihres Hauptreduzierers ist auf eine inhärente strukturelle Schwäche zurückzuführen – er ist konstruktionsbedingt nicht langlebig.
Das Werk verwendete einen Hypoidrad-Hauptreduzierer, der für Automobilanwendungen entwickelt wurde, um Kosten zu sparen, aber diese Konstruktion ist für Baumaschinen nicht geeignet.
1. Konstruktionsprobleme und Arbeitsbedingungen
Die Arbeitsbedingungen eines Radladers unterscheiden sich stark von denen eines LKWs.
Radlader arbeiten häufig im Rückwärtsgang – selbst wenn die Rückwärtsfahrzeit nicht der Vorwärtsfahrzeit entspricht, ist sie nicht weit davon entfernt.
Und Rückwärtsfahrten erfolgen fast immer unter schwerer Last (z. B. beim Rückwärtsfahren nach dem Beladen).
Für den Hauptreduzierer ist dies eine extreme Arbeitsbedingung.
Das Problem ist, dass der Hypoidrad-Hauptreduzierer beim Rückwärtsfahren schlecht abschneidet – das Antriebsritzel arbeitet unter Rückwärtsdrehmoment an seiner mechanischen Grenze.
Dieser Zustand ist bei LKWs selten, bei denen das Fahren unter schwerer Last im Vorwärtsgang der primäre Modus ist.
Für Radlader ist das Rückwärtsfahren unter schwerer Last jedoch eine übliche Arbeitsbedingung.
(Wenn Sie anderer Meinung sind, versuchen Sie, einen Radlader zu nennen, der nicht häufig Rückwärtsfahrten unter schwerer Last durchführt – haha!)
Bei zuverlässigen Marken verwenden fast keine Hypoidradgetriebe in Radladern.
Stattdessen verwenden sie herkömmliche Kegelrad-Hauptreduzierer, die eine viel höhere Tragfähigkeit haben.
Obwohl der Kegelradtyp ein kleineres Untersetzungsverhältnis hat, wird dies durch den Endantrieb (Raduntersetzung) kompensiert.
Infolgedessen zeigen diese Reduzierer, es sei denn, ein Zahn ist buchstäblich gebrochen, keinen frühen Verschleiß oder Überlastausfall.
Marken, mit denen ich vertraut bin – CAT, Komatsu, Kawasaki usw. – verfolgen alle diesen Ansatz.
2. Vor- und Nachteile von Hypoidrad-Hauptreduzierern
Vorteile:
Großes Untersetzungsverhältnis.
Hohe Bodenfreiheit der Antriebswelle kann erreicht werden.
Kompakte Struktur (was aber auch eine hohe Lastkonzentration bedeutet).
Geeignet für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb von Fahrzeugen.
Nachteile:
Hohe Belastung der kleinen Ritzel (großes Untersetzungsverhältnis bedeutet kürzere Lebensdauer des Ritzels – nur fünf Antriebszähne).
Große Gleitreibung beim Eingriff, was zu Wärmeentwicklung führt.
Hohe Montagepräzision erforderlich und benötigt Spezialschmierstoffe.
Da wir die inhärenten Konstruktionsfehler nicht ändern können, konzentrieren wir uns auf das, was bei Montage und Einstellung verbessert werden kann.
3. Fehleranalyse
Aus dem Ausfallzustand Ihres Zahnradsatzes lässt sich Folgendes ableiten:
Das Antriebsritzel zeigt Kontakt an der Ferse (großes Ende), bereits am Limit – dies deutet auf eine falsche Einstellung und übermäßiges Lagerspiel hin.
Starker Lagerverschleiß und schlechte Schmierung – was zu Zahnflankenreibung, Verschleiß von Planetenrad und Differentialgehäuse sowie schließlich zu Grübchenbildung/Abplatzung führt.
(Dies ist am vollständigen Kontaktschub zum großen Ende des Ritzels erkennbar.)
Minderwertige Lager und falsche Spielanpassung, was zu vorzeitigem Ausfall und anschließender Beschädigung des gesamten Zahnradsatzes (einschließlich Planeten- und Seitenzahnräder im Differential) führt.
4. Mein empfohlener technischer Ansatz (rein aus technischer Sicht)
Kaufen Sie keine OEM-Lager (obwohl OEM-Zahnräder verwendet werden sollten).
OEM-Lager sind anständig, aber nicht erstklassig – die Kostenkontrolle wirkt sich auf die Qualität aus.
Verwenden Sie stattdessen hochpräzise Lager, mindestens chinesische alte Standard-E-Klasse oder ISO P5-Qualität.
Sie sind teurer, haben aber die doppelte Lebensdauer.
(Ein wahrer Fall aus der Erfahrung: 1992, als ich in einem Staatsbetrieb arbeitete, bat mich ein Elektrotechniker, einen neu überholten 250-kW-Synchronmotor zu diagnostizieren, der überhitzte und Geräusche machte.
Mit nur einem selbstgebauten Stethoskop spürte ich das Problem an den Lagern auf. Er hatte unwissentlich gefälschte Lager gekauft.
Auf meinen Rat hin ersetzte er sie durch echte Lager der E-Klasse von Harbin Bearing Factory – und das Problem war vollständig gelöst.
Diese Geschichte wurde in unserem Unternehmen bekannt und lehrte mich den Wert von disziplinübergreifendem Wissen – und wie man die Lagerqualität mit einfachen Mitteln beurteilt.)
Reparieren oder ersetzen Sie das Differentialgehäuse.
Wenn es übermäßig abgenutzt ist und nicht wiederhergestellt oder ersetzt wird, haben Planeten- und Seitenzahnräder unter Schwerlastbedingungen eine extrem kurze Lebensdauer.
Die Planetenscheiben verformen sich und versagen durch Gegendruckverschleiß, was zu Zahnradbruch führt.
Da das Gehäuse aus Gusseisen besteht, ist es schwer zu reparieren und richtig zu bearbeiten.
Passen Sie bei der Montage das Lagerspiel und das Zahnflankenbild sorgfältig an.
Innerhalb der angegebenen Grenzen bedeutet ein kleineres Lagerspiel eine längere Lebensdauer und eine höhere Tragfähigkeit.
(In einigen Präzisionsanwendungen wird sogar Vorspannung – negatives Spiel – angewendet, so dass unter Last das richtige Spiel auftritt.)
Für den Zahnradsatz sollte das Kontaktmuster die Spitze (kleines Ende) bevorzugen und leicht zur Oberseite des Zahns zeigen, wenn man die Rückwärtslast berücksichtigt.
Auf diese Weise bewegt sich der Kontakt unter schwerer Last zur Ferse und zur Wurzel – den stärksten Teilen des Zahns.
Diese Einstellung ist kritischer, als einfach nur die Spielspezifikationen zu erfüllen.
Erhitzen Sie Lager niemals mit einem Autogenschweißbrenner.
Ihre aktuellen Lager sind hitzebeschädigt und haben eine sehr kurze Restlebensdauer.
Wenn Erhitzen erforderlich ist, verwenden Sie einen Autogen-Schweißbrenner und bewegen Sie die Flamme – erhitzen Sie niemals eine Stelle kontinuierlich.
Ein praktischer Temperaturleitfaden: Wenn ein Tropfen Wasser sofort verdunstet, liegt er bei etwa 200 °C – ein schneller „Arme-Leute-Thermometer“.
Verwenden Sie immer zuverlässiges Hypoidradöl, bewertet mit GL-5, Viskosität 85W-140.
Bevorzugen Sie eine vertrauenswürdige Marke – selbst echtes Great Wall (Changcheng)-Öl ist akzeptabel.
Ersetzen Sie es in regelmäßigen Abständen gemäß den Standardwartungsanforderungen – schließlich ist der Ölwechsel immer günstiger als der Teilewechsel.