844H 型轮胎式推土机推土铲动臂变形原因分析及其修复方法

2020-01-01 08:18刘坤
中国设备工程 2019年23期
关键词:推土机加强筋液压缸

刘坤

(国家能源准能建设集团设备维修中心,内蒙古 鄂尔多斯 010300)

随着我国交通建筑事业的发展,推土机有了更为广泛的运用空间,844H 型轮胎式推土机是推土机中的重要型号之一,在很多工程领域中均有运用。

1 844H 型轮胎式推土机的推土铲动臂变形问题

844H 型轮胎式推土机运行过程中出现了弯曲变形现象,变形部位的组织结构在长期的使用之下出现了较大的变化,其中的使用强度已经严重降低。在对其进行修复过程中要求加强动臂弯曲变形后矫正。

(1)844H 型轮胎式推土机基本参数。本文研究的844H型轮胎式推土机具有512kW 功率,70815kg 工作质量,15.9~30.7m3的推土铲土方容量,轮胎式推土机在长久的运用之下容易出现不同程度的弯曲变形现象,影响了轮胎式推土机的正常作业。因此在其运作过程中,要求加强对轮胎式推土机使用性能的观察,确保其处于良好而正常的性能状态,能够及时发现动臂损坏的具体情况以及损坏部位,对此及时做出相应的修复措施。采用综合有效的修复工艺,促进844H型轮胎式推土机性能的稳定性。组对定位与组对定位是844H型轮胎式推土机运行过程中常见的问题。

(2)石块卡滞。844H 型轮胎式推土机运行时由于石块卡滞因素的存在,容易出现推土铲动臂变形现象。表现为推土铲动臂与轮胎之间出现较大石块卡滞现象,驾驶员在驾驶过程中并未及时发现,而是继续行驶,因此导致出现动臂弯曲变形。若不及时发现并对其有效处理,在实际运行过程中容易出现再次石块卡滞变形现象,因此要求加强对其的及时发现与有效处理,及时采取有效的应对措施。

(3)结构不合理。844H 型轮胎式推土机具有较长的动臂长度,同时其截面宽度难以与其长度相配合,因此整体的受力情况不理想。而844H 型轮胎式推土机在实际运行过程中一般需要承载较大的铲土方容量,具有较大的动臂负荷,因此导致推土作业时,动臂容易出现弯曲变形现象。这是推土铲动臂变形的重要表现之一。

(4)前机罩刚性变形。不同马力的推土机均存在铲刀在极限位置进行倾斜操作导致前机罩变形的问题。推土机铲刀是一个比较复杂的空间连杆机构,由16 个连杆组成,包括15 个运动构件、14 个球面副、3 个转动副和3 个圆柱副。2 个提升液压缸活塞杆端铰接在铲刀上,缸筒端铰接在前机罩耳轴处,通过2 个提升液压缸的伸缩来实现铲刀的提升和下降。倾斜液压缸活塞杆端铰接在铲刀上,缸筒端铰接在右推杆上,而左推杆上与倾斜液压缸相对应的位置处是一个刚性连杆,其两端分别铰接于铲刀和左推杆,通过倾斜液压缸的伸缩实现铲刀的左右倾斜。由于铲刀的2 个提升液压缸处于闭锁位置,因此只能迫使提升液压缸做反向位移,从而实现铲刀的垂直倾斜运动。提升液压缸无法通过液压缸的伸缩来实现被迫的反向位移,2 个提升液压缸的反向位移只能被迫强加到连接液压缸的刚性结构上,从而造成了推土机前机罩或耳轴的刚性破坏。推土机前机罩产生刚性变形的根本原因是铲刀在极限位置倾斜操作时,自由度受限所致。

改进措施需从两方面进行,在提升液压缸和工作阀之间增加安全溢流阀,使其压力不高于系统压力,同时还需提高前机罩的抗扭曲强度。

2 844H 型轮胎式推土机的推土铲动臂变形问题的修复

(1)修复前工作。为矫正工作选择合适的机具,选择LW-81Ni1 型 焊 丝、ZX-630 型 气 刨 机、MillerDimenSion.TM.812 型电焊机。将动臂变形部位产生的泥土与油污清理干净,后再安装千斤顶,并进行焊接作业。同时清理干净矫正平台表面。

(2)制作顶码。需要制作3 个顶码,采用40mm 厚度的碳钢板制作。运用1 块直角三角形、1 块长方形钢板焊接一个顶码。焊接之前保持长板中部与直角三角形钢板的垂直状态,并促使其相互靠紧。

(3)设置顶码。将2 个顶码设置在矫正平台上,要求两者的立面能够在一条直线上,设置2000mm 的间距,在平台另一侧2 个顶码中间位置设置1 个顶码,2 个顶码中间设置500mm 的垂直距离,要求3 个顶码之间能够为等腰三角形形态。完成顶码设置后在平台上进行焊接。

(4)制造垫板与加强筋。设置50mm 厚度的碳钢钢板,制作4 条条形钢条,要求其具有100mm 宽度、2500mm 长度,选择此作为动臂的加强筋。在碳钢钢板制作过程中要求设置不同的厚度,结合具体的实际情况分别制作下部所需若干块垫板、千斤顶前部与后部位置。

(5)矫正动臂。844H 型轮胎式推土机的推土铲具有2个动臂,对其采用如下的矫正方式。①放置动臂。将动臂吊装在起重机的运用之下放置到矫正平台,并结合调整的需要将其放置到合适的位置,要求动臂两端靠紧2 个顶码,将变形较为严重的部位对着另一侧的顶码。②放置千斤顶。在中间顶码与动臂之间位置放置千斤顶,动臂截面一般具有较大的尺寸,但是动臂与千斤顶之间的接触面积较为有限,难以通过一次性矫正实现,因此应当进行2 次矫正。要求首先矫正矫正动臂截面上部,后再矫正动臂截面下部位置,在调整垫板厚度的前提下将千斤顶进行两次放置。③进行矫正。将垫板放置在千斤顶下部位置处,要求其达到距离动臂上平面1/3 位置处。将千斤顶与动臂之间进行有效测量,结合矫正的需要设置厚度垫板。运用千斤顶的作用对动臂施加压力以此来矫正。后对动臂矫正程度进行测量,并进行确认,最终完成动臂截面上部矫正作业。采用以上相同的方法矫正矫正动臂截面下部位置,但是需要调整千斤顶下部垫板厚度,要求其能够处于动臂上平面2/3 位置处。动臂矫正过程中应当注意要求工作人员站在千斤顶侧面位置,采用逐渐缓慢加压方式。测量时要求停止加压,以确保操作的安全性。作业过程中要求工作人员及时观察并测量动臂矫正尺寸,与实际的尺寸需求进行有效结合。在必要的状况下应当大锤击打动臂,以充分释放其中的压力。在一次加压状态下难以充分实现动臂矫正作业,因此需要进行多次加压矫正作业,以使得矫正作业能够符合实际作业的要求。

(6)焊接加强筋。①进行组对定位。操作过程中要求首先撤掉千斤顶,移动动臂位置,将其转移至与距离顶码150mm 位置处。后组队定位动臂下侧的两块加强筋。后组队定位动臂上侧的两块加强筋。将动臂上、下侧分别分布动臂中部位置处,设置50mm 的强筋距离动臂侧面。对加强筋组的定位,并将其牢固点焊。②施焊。采用角接旱缝的筋堤缝形式,首先进行筋两侧位置的焊接,后再焊接其中部位置。运用间断焊方式,避免动臂焊接出现变形现象,构成交错焊缝效果,设置200 ~300mm 每段焊缝长度,设置200mm 的焊缝间隔。避免出现焊缝塌陷现象,采用低于100℃的焊缝层间温度。把动臂放到水平位置处,同时运用多层多道双人对称焊接方式,降低动臂焊接变小现象,促进动臂两侧受力均匀。在2 块加强筋之间加装遮光板后再进行焊接,焊接参数见表1。③注意事项。煌接加强筋过程中,应当注意,在完成焊缝焊接后,要求清理干净熔渣。焊接过程中若出现夹渣、气孔现象,及时停止施焊,对于焊接过程中出现的夹渣、气孔等运用气刨机清理干净,后再进行施燥作业。要求施焊过程持续进行,直至最终焊缝焊完。完成焊接作业后,要求低温处理焊缝,避免处于较高的温度状态。对焊缝内部位置与外部位置运用超声波探伤仪进行全面检查,及时修磨与补焊其中的一些不合格部分。要求焊接设备中的电缆线处于绝缘状态,严禁由于电缆线短路而出现打伤工件或者伤人事件。采用以上修复方式后,844H 型轮胎式推土机的推土铲动臂得到有效修复,能够保持较长时间的良好运行状态,显示了该修复工艺的可行性。

表1 加强筋焊接参数

3 结语

由于内部结构以及外部作业压力增加等因素,844H 型轮胎式推土机运行过程中容易出现推土铲动臂变形问题,石块卡滞、结构不合理是其中的重要表现之一,在对其修复过程中要求进行前期的准备作业,焊接加强筋,进行组对定位并施焊,考虑推土铲动臂变形问题的多个层面,并对其进行积极解决,提升844H 型轮胎式推土机性能的稳定性。

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