集装箱正面吊运机臂架主销润滑结构改进

邵 伟 吴 猛

安徽合力股份有限公司

1 引言

集装箱正面吊运机是一种用于港口、码头、货场的集装箱搬运、流转设备，其运动部件的润滑对于工作可靠性而言至关重要。集装箱正面吊运机目前采用的是单线集中式润滑方式，润滑系统给各摩擦副定时、定量强制输送润滑脂，其目的是对摩擦副相对运动的表面间加入润滑脂以降低摩擦阻力和整车能源消耗，减少运动件表面磨损，延长销轴及钢背轴承使用寿命，保证臂架正常运转[1]。但其润滑效果往往难以达到预期，针对臂架主销轴润滑不良原因现状，提出了改善润滑条件的方法，并提出一种主销轴改进设计的思路，可提升主销工作可靠性，减少设备长期维护成本。

2 老结构存在的主要问题

正面吊运机润滑点分布见图1。当需要抓取集装箱时，变幅油缸伸出完成起升动作，臂架在变幅油缸作用下起升，此时上主销、下主销和车架、臂架上的钢背轴承发生相对运动，完成集装箱正面吊运机所需的臂架变幅动作。

1.上主销 2.下主销 3.变幅油缸 4.臂架图1 正面吊运机润滑点分布

现有润滑系统优先考虑恶劣工况下臂架销轴润滑，但长时间使用时，尤其是在低温环境下，较长的润滑脂输送钢管会增加润滑脂流动阻力，导致压送性能变差，使得上主销、下主销和车架、臂架上的钢背轴承润滑条件恶劣程度加剧[2]。

1.主销轴 2.锁板 3.直通接头 4.压送钢管图2 主销轴老结构

原有臂架主销轴结构见图2，经分析销轴设计存在5个方面的主要问题：

(1)润滑通道为单孔润滑，送润滑脂点只有一点，导致臂架主销润滑只是局部，没有形成环形均匀润滑油膜面[3]。

(2)送点没有容纳润滑脂的足够空间，且润滑脂扩散受到主销配合尺寸影响，进一步导致润滑脂压送性能恶化。

(3)臂架销轴安装时，压送点位置是单侧，且臂架相对回转角度不足90°，影响主销轴另外一侧润滑。

(4)润滑脂长时间缺失，臂架主销工作时有异响，甚至发生臂架主销和钢背轴承咬合的现象，加速各零部件失效。

(5)主销轴侧端的1个拆装螺纹工艺孔无法提供足够的推拔力，锁板上也没有辅助拆解螺纹孔，导致臂架主销锈蚀时，难以拆解更换。

3 新结构设计

3.1 设计方案

根据目前问题现状分析，对销轴结构进行改进设计(见图3)。增加环形储油槽，在不影响销轴强度情况下，开个环形槽，槽口尺寸为20 mm×0.2 mm。将盲孔润滑孔改成贯通孔润滑，确保臂架销轴四周润滑脂在集中润滑泵作用下定时、定量均匀压送润滑脂，改善臂架小角度回转过程中变幅油缸上钢背轴承接触面的润滑条件，提升销轴及钢背轴承使用寿命。同时主销轴上锁板上增加2个对称的螺纹孔，臂架主销轴在拆卸时，两侧螺纹孔旋装2个一定长度的螺栓，配合主销侧面螺纹拔销孔一起，可轻松地将主销轴拆下，提升臂架主销轴的更换效率。最后调整主销配合尺寸，适当增加表面碳氮共渗层厚度，进一步优化淬火硬度HRC。

1.主销轴 2.锁板 3.直通接头 4.压送钢管图3 主销轴新结构

3.2 新结构优点

全新设计结构增加了润滑脂容纳腔体，同时兼顾维护保养更换，其主要优点如下：

(1)环形槽能容纳一定量的润滑脂，提升恶劣工况润滑脂消耗后的快速补充。

(2)贯穿润滑孔改善臂架主销润滑脂的均匀润滑问题，使得润滑接触面均分，提高润滑脂油膜的均匀渗透延展性。

(3)提升臂架润滑条件，避免臂架主销和钢背轴承异响、咬合等现象的发生，延长销轴及钢背轴承使用寿命，提升操作感受。

(4)环形槽容积腔体的拓展，提升了集装箱正面吊运机单线集中式润滑系统的压送性能，也减少了单线集中式润滑系统由于背压不同引起的局部润滑点冒油、凸出的现象。

(5)润滑条件的改善可大大减少配件更换时间，降低生命周期内维护成本。

4 结语

新的臂架主销结构改进后，经2 000 h装机验证，达到了预期改进效果，彻底解决了臂架异响、咬合等问题，润滑脂均匀分布在主销周围，使得集装箱正面吊运机单线集中式润滑系统工作更可靠。