修機(jī)｜超大型挖掘機(jī)履帶銷(xiāo)軸定位防松裝置的改進(jìn)

1 銷(xiāo)軸定位裝置

1.1 作用

超大型液壓挖掘機(jī)主要用于大規(guī)模的露天礦山開(kāi)采、大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、填海造地等工程，其行走系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)輪、支重輪、托鏈輪、引導(dǎo)輪和履帶組成。履帶是挖掘機(jī)的載體，挖掘機(jī)行走時(shí)履帶承受驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向的動(dòng)力。

超大型液壓挖掘機(jī)履帶板一般為整體鑄造式，銷(xiāo)軸穿過(guò)履帶板銷(xiāo)孔使各節(jié)履帶板連接在一起。挖掘機(jī)行走時(shí)履帶板與銷(xiāo)軸受力很大，長(zhǎng)期使用后會(huì)使履帶板和銷(xiāo)軸產(chǎn)生變形，變形后會(huì)使銷(xiāo)軸承受軸向力，使銷(xiāo)軸竄出。因此，履帶銷(xiāo)軸兩端必須設(shè)置定位銷(xiāo)，以避免履帶銷(xiāo)軸竄出。

1.2 結(jié)構(gòu)

改進(jìn)前超大型液壓挖掘機(jī)履帶板銷(xiāo)軸定位方法有 2 種：一是鑄造型，即在履帶板上鑄造出特定形狀的凸臺(tái)，再進(jìn)行機(jī)加工，通過(guò)凸臺(tái)阻擋銷(xiāo)軸竄出，這種結(jié)構(gòu)鑄造難度大、機(jī)加工成本高。二是螺栓型，即在銷(xiāo)軸端部的履帶板打孔，再安裝上定位螺栓和專用螺母，如圖 1所示。

2 存在問(wèn)題

鑄造型挖掘機(jī)履帶銷(xiāo)軸固定結(jié)構(gòu)因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，已較少采用，目前主要采用螺栓型。挖掘機(jī)行走過(guò)程中，銷(xiāo)軸會(huì)緩慢周向旋轉(zhuǎn)及軸向竄動(dòng)，使銷(xiāo)軸端部經(jīng)常觸碰到定位螺母，容易磨損定位螺母。挖掘機(jī)長(zhǎng)期使用后該專用螺母就會(huì)因磨損而脫落，造成履帶銷(xiāo)軸竄出，導(dǎo)致挖掘機(jī)喪失行走能力，因此其防松效果不佳。另外，該定位裝置的螺栓和螺母只

能使用一次，拆解履帶時(shí)，須用氣割切除螺栓和定位螺母，拆除費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

3 改進(jìn)方法

針對(duì)銷(xiāo)軸定位存在的問(wèn)題，我們?yōu)槌笮鸵簤和诰驒C(jī)履帶銷(xiāo)軸設(shè)計(jì)了新型定位防松裝置。該定位防松裝置如圖 2所示。

3.1 改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)

內(nèi)六角螺栓 1 頭部帶有環(huán)形凸臺(tái)，凸臺(tái)底部開(kāi)有環(huán)形槽，螺紋為細(xì)牙螺紋，以提高螺紋副預(yù)緊效果。隔套 4 與內(nèi)六角螺栓 1 的配合孔為光孔，外表面為鼓形面，與履帶板 3 的配合面為弧面，與內(nèi)六角螺栓 1 的配合面為平面，上、下兩邊為圓弧，左、右兩邊為直線。其中兩端為錐形面、中間為圓弧面，內(nèi)孔為2 段階梯孔，第一段孔帶有細(xì)牙螺紋，第二段孔開(kāi)有放置密封圈的溝槽。封蓋7 外形呈階梯盤(pán)狀，外表面開(kāi)有內(nèi)六角孔，下部圓柱面帶有與鼓形套 6 內(nèi)螺紋相配合的細(xì)牙外螺紋。鼓形套 6 的鼓形外緣與銷(xiāo)軸 8 的端面之間的距離為 2 ～3mm，鼓形套 6 依靠階梯孔的第一段孔與內(nèi)六角螺栓 1 頭部圓柱面為間隙配合，使鼓形套 6 可自由旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)軸肩進(jìn)行軸向限位。

鼓形套 6 第一段孔與內(nèi)六角螺栓頭部的配合面之間使用固體潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑，固體潤(rùn)滑劑置于 2 者形成的內(nèi)腔，下部使用氯丁橡膠制成的 O 形圈 5 密封，以防止?jié)櫥瑒┩饴?，上部使用封蓋 7 密封以防止污染物侵入。內(nèi)六角螺栓 1 與鼓形套 6 的配合面以及鼓形套 6 的鼓形面均進(jìn)行了感應(yīng)淬火硬化處理，以提高其耐磨性和使用壽命。

3.2 裝配方法

安裝履帶板時(shí)將其水平置放，待2 塊履帶板拼合后，用銷(xiāo)軸從外向內(nèi)依次穿過(guò)銷(xiāo)孔，將該定位防松裝置安裝在銷(xiāo)軸的外側(cè)端部，預(yù)先將 O 形圈裝入鼓形套的溝槽內(nèi)，然后將內(nèi)六角螺栓穿過(guò)裝有 O 形圈的鼓形套，后穿過(guò)隔套，調(diào)整隔套的弧面與履帶板的弧面相配合并擰緊螺母，在鼓形套腔內(nèi)注入少量固體潤(rùn)滑劑，用封蓋將鼓形套的內(nèi)腔密封，防止?jié)櫥瑒┩饴┮约拔廴疚锴秩搿?/span>

4 使用效果

該內(nèi)六角螺栓式履帶板銷(xiāo)軸定位裝置與改進(jìn)前定位螺栓相比，避免履帶板上設(shè)置復(fù)雜的安裝凸臺(tái)，使機(jī)加工，使鑄造簡(jiǎn)單。采用帶有弧面的隔套作為過(guò)渡面及鼓形套對(duì)履帶板銷(xiāo)軸進(jìn)行軸向定位，銷(xiāo)軸端面與鼓形套間的摩擦力為滾動(dòng)摩擦，可減少銷(xiāo)軸端部及定位裝置的磨損。鼓形套與其固定內(nèi)六角螺栓的配合面使用固體潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑，確保鼓形套可隨銷(xiāo)軸端面靈活旋轉(zhuǎn)，使用封蓋和 O形圈密封，可防止?jié)櫥瑒┩饴?，避免了制造形位誤差。

改進(jìn)后的銷(xiāo)軸定位防松裝置經(jīng)過(guò)挖掘機(jī)長(zhǎng)期使用，證明該履帶板與銷(xiāo)軸即使變形，產(chǎn)生了竄動(dòng)力，限位裝置始終具有較為理想的接觸面并承受銷(xiāo)軸軸向的竄動(dòng)力，可避免因接觸面小或擠壓產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，導(dǎo)致定位裝置脫落、失效。改進(jìn)后的定位防松裝置性能好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，可靠性高。

作者：渠立紅 丁躍進(jìn) 李乃柱 焦青

來(lái)源：《工程機(jī)械與維修》2018年第5期