我公司的1臺日立EX300型挖掘機,導(dǎo)向輪支承裝置采用2個滑動軸承與導(dǎo)向輪軸配合,其密封采用浮動密封環(huán)結(jié)構(gòu),使用齒輪油潤滑。該機已經(jīng)使用10余年,導(dǎo)向輪曾多次重新鑲配滑動軸承,更換浮動密封環(huán),結(jié)果每次修理后使用周期較短,效果較差。若更換導(dǎo)向輪總成,則購置成本高,到貨周期長,不能滿足工程施工的需術(shù)。
為了提高導(dǎo)向輪支撐裝置修復(fù)后的耐用程度,我們嘗試?yán)帽締挝痪S修能力完成導(dǎo)向輪的改裝工作。主要做法是:改裝導(dǎo)向輪支承和潤滑方式,用滾動軸承代替滑動軸承,用潤滑脂代替齒輪油。
1.改裝方案
(1)選擇適宜的軸承
挖掘機在直線行走過程中,導(dǎo)向輪軸主要承受徑向作用力;轉(zhuǎn)彎時,行走架作用力使導(dǎo)向輪軸產(chǎn)生一定軸向分力,且轉(zhuǎn)彎半徑越小,軸向分力越大,軸向分力的方向也隨轉(zhuǎn)彎方向的改變而改變。根據(jù)導(dǎo)向輪軸受力情況,決定選用以承受徑向負(fù)荷為主、軸向負(fù)荷為輔的單列圓錐滾子軸承,且“背靠背”安裝,以方便調(diào)整徑向和軸向游隙。
根據(jù)導(dǎo)向輪中心孔的實際尺寸,選擇軸承型號。經(jīng)過測算和篩選,決定選用7319型非密封的單列圓錐滾子軸承(外徑φ200?mm,內(nèi)徑φ95?mm)。據(jù)此重新制作導(dǎo)向輪軸,將安裝軸承的2個軸頸尺寸由φ85?mm 增加到φ95?mm。
(2) 制作軸承座
導(dǎo)向輪用耐磨合金鋼制成,從焊接的工藝性考慮,其軸承座宜選用45#鋼加工制作。根據(jù)導(dǎo)向輪支承部位的厚度、中心孔可鏜削量以及7319型軸承的外徑尺寸,確定軸承座的具體尺寸并進行加工制作。具體步驟是:首先,用45#鋼加工1個外徑230 mm、內(nèi)徑195 mm、長度略大于導(dǎo)向輪厚度的鋼管;其次,將導(dǎo)向輪中心孔鏜削至φ230 mm,并使中心孔與鋼管之間留有0.05~0.10 mm配合間隙;再次,用普通焊條將加工好的鋼管取中焊接于導(dǎo)向輪中心孔中;最后,將鋼管內(nèi)徑尺寸鏜削至φ200+0.10 mm(準(zhǔn)備與7319型軸承外套配合),并將2個端面車削到與導(dǎo)向輪寬度相等,然后車削倒角,便于下一步組裝。
(3)制作法蘭盤
每個法蘭盤上需要安裝1只橡膠油封和1只防塵圈,所以需在法蘭盤內(nèi)孔車制油封和防塵圈的安裝槽。法蘭盤還承擔(dān)軸承外套擋圈的作用,所以需要按照軸承外套的內(nèi)、外徑尺寸做出1道擋圈,與軸承座形成嵌入式配合。法蘭盤上均勻分布的6個螺栓沉孔,用于將內(nèi)六角螺栓固定于軸承座端面上。
(4)改進導(dǎo)向輪座的結(jié)構(gòu)
導(dǎo)向輪座用于將導(dǎo)向輪固定在挖掘機行走架上。改進后的導(dǎo)向輪需將導(dǎo)向輪座的內(nèi)緣嵌入法蘭盤,內(nèi)緣端面即為軸承內(nèi)套的擋圈,內(nèi)緣外徑則為油封和防塵圈的配合面。
為此,將導(dǎo)向輪座的內(nèi)緣堆焊加長(根據(jù)實際安裝尺寸確定內(nèi)緣長度),然后在車床上加工各配合面。
2.導(dǎo)向輪的組裝
按照上述方案將導(dǎo)向輪零件加工制作后進行組裝,從組裝圖上可以看出,導(dǎo)向輪軸承座與導(dǎo)向輪軸中間部位形成了環(huán)形空間,該空間可用來存儲潤滑脂。在導(dǎo)向輪軸上加工出添加潤滑脂的油道,在導(dǎo)向輪軸一端安裝1個黃油嘴,另一端安裝1個螺堵。加注潤滑脂時需將螺堵擰開,以便排出舊的潤滑脂。
在安裝法蘭盤時,應(yīng)在法蘭盤與導(dǎo)向輪軸承座端面的配合面上均勻地涂上1層密封膠,然后再擰緊螺栓。
3.動平衡試驗
由于該導(dǎo)向輪總成是在舊件基礎(chǔ)上改裝的,舊導(dǎo)向輪的不均勻磨損和中心孔加工時的誤差都可能使組裝后的導(dǎo)向輪重心偏離,導(dǎo)致導(dǎo)向輪運轉(zhuǎn)失穩(wěn),縮短軸承的使用壽命。所以在組裝完成后,有必要進行動平衡試驗。由于條件限制,我們采取簡單的試驗方法,即將2個導(dǎo)向輪座分別固定在2個支架上,使導(dǎo)向輪懸空,然后反復(fù)轉(zhuǎn)動導(dǎo)向輪,根據(jù)其轉(zhuǎn)動、停止的運動規(guī)律,確定重心偏離部位,然后將引導(dǎo)輪外緣堆焊再矯正重心即可。
經(jīng)過幾個月使用和觀察,改裝后的導(dǎo)向輪運轉(zhuǎn)靈活,性能可靠,易于維護保養(yǎng),改裝方案獲得了成功。
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