1 故障現(xiàn)象

履帶式挖掘機(jī)工況較為惡劣，易出現(xiàn)各種機(jī)械故障。某 20t 級(jí)履帶式挖掘機(jī)在使用過程中，其行走裝置經(jīng)常出現(xiàn)鏈軌磨損、支重輪磨損和漏油、夾軌器變形及焊縫開裂故障。鏈軌、支重輪和夾軌器安裝位置如圖 1 所示。

2 故障原因分析

2.1 配合間隙不合理

夾軌器與鏈軌側(cè)面的間隙過大、夾軌器底面與履帶板間距過大，均易造成支重輪摩擦面偏移，導(dǎo)致支重輪磨損。挖掘機(jī)作業(yè)過程中產(chǎn)生的較大振動(dòng)，會(huì)造成支重輪摩擦面與鏈軌摩擦面產(chǎn)生撞擊并傳遞到支重輪輪體中心區(qū)域，導(dǎo)致支重輪輪體變形。支重輪與鏈軌產(chǎn)生錯(cuò)位，可造成夾軌器與鏈軌銷軸端部擠壓磨損，導(dǎo)致夾軌器變形、焊縫開裂。支重輪、夾軌器、鏈軌磨損情況如圖 2 所示。

2.2 裝配中心不重合

鏈軌與支重輪在裝配時(shí)，二者的中心線應(yīng)完全重合，方可保證挖掘機(jī)正常行駛和工作。若行走臺(tái)車結(jié)構(gòu)件的制造誤差較大或整體焊接變形嚴(yán)重，將造成鏈軌與支重輪中心線不重合，導(dǎo)致支重輪偏磨和漏油。

2.3 支重輪密封失效

支重輪承載挖掘機(jī)自身質(zhì)量，挖掘機(jī)經(jīng)常在凹凸不平地面作業(yè)，支重輪承受較大沖擊載荷會(huì)加速磨損。挖掘機(jī)經(jīng)常在塵土及泥水中作業(yè)，可造成支重輪密封件加快磨損。上述因素均可導(dǎo)致支重輪漏油甚至無法轉(zhuǎn)動(dòng)。

3 改進(jìn)措施

3.1 合理設(shè)計(jì)配合間隙

鏈軌、支重輪、夾軌器的正確配合位置如圖 3 所示。在挖掘機(jī)使用過程中，鏈軌、支重輪、夾軌器之間會(huì)發(fā)生偏移或錯(cuò)位，其 2 種極限位置如圖 4 所示。

為確保支重輪騎在鏈軌上時(shí)（見圖 4a），夾軌器不會(huì)與履帶銷軸相互磨損，需滿足以下條件：

D-C ≤ A +B

式中：D——鏈軌高度，mm；

C——夾軌器底面與履帶板的距離，mm；

A——鏈軌上表面與鏈軌銷軸的距離，mm；

B——支重輪凸緣高度，mm。

為避免鏈軌撞擊支重輪輪體中心（見圖4b），需滿足以下條件：

E-G ＜ F /2

式中：E——夾軌器內(nèi)側(cè)與鏈軌距離，mm；

G——支重輪凸緣厚度，mm；

F ——鏈軌單邊寬度，mm。

3.2 優(yōu)化夾軌器結(jié)構(gòu)

夾軌器受擠壓變形后，底部焊縫容易開裂。將夾軌器底部拼焊式結(jié)構(gòu)改進(jìn)為整體折彎式結(jié)構(gòu)，并增加加強(qiáng)筋，大大提高了夾軌器整體強(qiáng)度。改進(jìn)前后夾軌器結(jié)構(gòu)如圖 5 所示。

3.3 嚴(yán)格控制加工過程

嚴(yán)格控制夾軌器的焊接質(zhì)量，優(yōu)化焊接工藝，減小焊接變形，保證裝配過程滿足配合尺寸的要求。

3.4 定期維護(hù)保養(yǎng)

支重輪密封件容易損壞，應(yīng)選擇高質(zhì)量密封件，同時(shí)定期進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)保養(yǎng)，盡量提高支重輪、夾軌器的使用壽命。

通過實(shí)施上述改進(jìn)措施，該 20t 級(jí)履帶式挖掘機(jī)行走裝置部件異常磨損故障消失。

作者：王冉冉 吳金峰

來源：《工程機(jī)械與維修》2018年第5期