沃爾沃鉸接頭修復(fù)及安裝工藝

吳蓓蕾，江 福

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 永平銅礦，江西 鉛山 334506）

沃爾沃鉸接頭修復(fù)及安裝工藝

吳蓓蕾，江 福

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 永平銅礦，江西 鉛山 334506）

沃爾沃鉸卡在井采作業(yè)時(shí)，工況條件較為復(fù)雜，運(yùn)輸作業(yè)時(shí)鉸接處受碰撞頻率高，特別是重車的情況下，鉸接銷孔極易變形及磨損，造成鉸接頭故障頻次高、鉸接軸承損壞及鉸接銷斷裂等現(xiàn)象。為了解決這一問(wèn)題，技術(shù)人員對(duì)鉸接銷孔制定出相關(guān)修復(fù)工藝及措施，并對(duì)損壞的鉸接頭進(jìn)行了更換，有效地處理了沃爾沃鉸接頭故障，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的正常運(yùn)行。

沃爾沃鉸卡；鉸接頭；銷孔；變形；磨損；修復(fù)；安裝

1 引言

沃爾沃A25E/A25F型鉸卡是江銅集團(tuán)永平銅礦在地下開采中起著至關(guān)重要的中段運(yùn)輸設(shè)備。鑿巖、爆破、鏟運(yùn)等工藝后，采用無(wú)軌運(yùn)輸方式，通過(guò)沃爾沃鉸卡在井采負(fù)100m中段將各分段溜井的礦石拉至負(fù)100m主溜井處卸礦，礦石經(jīng)負(fù)100m主溜井自重放至負(fù)240m破碎站后，經(jīng)破碎站破碎后由皮帶斜井采用皮帶運(yùn)輸?shù)姆绞綄⒌V石送至地面。

隨著生產(chǎn)任務(wù)的不斷提高，沃爾沃鉸卡的工作負(fù)荷、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間也隨著增加，從2010年，永平銅礦5臺(tái)A25E型鉸卡投入生產(chǎn)，2013年發(fā)現(xiàn)該5臺(tái)鉸卡鉸接銷孔都出現(xiàn)了較大程度地變形及磨損。2013年6月，4臺(tái)新沃爾沃鉸卡投入生產(chǎn)，2014年也出現(xiàn)新型A25F型鉸卡鉸接頭處故障頻發(fā)的現(xiàn)象。沃爾沃鉸卡故障直接影響到井采生產(chǎn)出礦量。為了實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn)，對(duì)鉸接銷孔的修復(fù)及對(duì)鉸接頭故障的處理是顯得十分迫切的。

2 設(shè)備介紹

沃爾沃A25E/A25F型鉸卡鉸接處是由鉸接頭聯(lián)接牽引單元與裝載單元，通過(guò)軸承、鉸接銷及方向助力桿進(jìn)行固定及裝配［1］。鉸接頭與鉸接銷等的裝配圖［2］如圖1所示，前端通過(guò)軸承裝配牽引單元，鉸接頭通過(guò)2個(gè)鉸接銷孔與裝載單元的4個(gè)鉸接銷孔進(jìn)行裝配，下鉸接銷與裝載單元的A型架進(jìn)行聯(lián)接，然后通過(guò)螺桿穿過(guò)上鉸接銷及下鉸接銷進(jìn)行固定。

圖1 鉸接頭與鉸接銷等的裝配圖

3 故障情況及分析

在9臺(tái)沃爾沃鉸卡生產(chǎn)使用過(guò)程中，A25E型中2#、5#鉸卡鉸接處與A型架連接的軸承損壞最為嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)鉸接銷軸穿條固定螺桿因銷孔磨損間隙過(guò)大，造成銷軸在孔內(nèi)竄動(dòng)切斷螺桿后鉸接銷下落、A型架掉落及前移等的現(xiàn)象，A25F型中6#、9#鉸接銷也多次斷裂，其他5臺(tái)沃爾沃鉸卡鉸接處都存在著不同程度的變形及磨損，而造成鉸接銷松動(dòng)、軸承損壞及A型架前移等故障，沃爾沃鉸卡的鉸接頭故障直接影響到井采生產(chǎn)出礦量。生產(chǎn)過(guò)程中，由于車輛都是重車作業(yè)，鉸接銷孔間隙較大，在工況較為復(fù)雜的井采巷道中作業(yè)時(shí)，鉸接銷孔變形、磨損更為嚴(yán)重，造成惡性循環(huán)。為了恢復(fù)正常生產(chǎn)，技術(shù)人員對(duì)沃爾沃鉸卡鉸接頭處進(jìn)行了拆分，鉸接處實(shí)物拆分圖如圖2所示，技術(shù)人員對(duì)鉸接頭處后掛鉤2個(gè)銷孔及裝載單元4個(gè)銷孔進(jìn)行清洗及測(cè)量，發(fā)現(xiàn)6個(gè)銷孔都存在著不同程度的磨損，下側(cè)銷孔變形及磨損更為嚴(yán)重。

圖2 鉸接處實(shí)物拆分圖

4 鉸接銷孔的修復(fù)

4.1 堆焊補(bǔ)孔

2013年在發(fā)現(xiàn)沃爾沃鉸卡鉸接故障時(shí)，正是井采生產(chǎn)大量出礦期，為了應(yīng)對(duì)生產(chǎn)，技術(shù)人員首先考慮采用堆焊補(bǔ)孔的方式對(duì)鉸接銷孔進(jìn)行修復(fù)。在磨損較嚴(yán)重的內(nèi)表面堆焊，再對(duì)銷孔進(jìn)行定位、鏜孔，以達(dá)到孔徑要求。對(duì)于高強(qiáng)度鋼板，首先焊接前先預(yù)熱，防止產(chǎn)生新的裂紋，減少熱應(yīng)力［3］。其次，得控制好焊接時(shí)層間溫度。施焊時(shí)，層間溫度應(yīng)保持在100℃以下，兩坡口交替焊接，可以較好地控制層間溫度，有利于晶粒細(xì)化［4］。通過(guò)調(diào)查，堆焊補(bǔ)孔工藝難掌握，結(jié)合礦山具體情況與生產(chǎn)維修條件，無(wú)法采用該套方案進(jìn)行修復(fù)。

4.2 擴(kuò)孔鑲套

當(dāng)孔類零件的孔磨損嚴(yán)重時(shí)，只要結(jié)構(gòu)允許，可采用鏜擴(kuò)磨損孔［5］，然后鑲套并磨削孔內(nèi)表面達(dá)到規(guī)定要求來(lái)進(jìn)行修復(fù)。2013年初期，技術(shù)人員測(cè)量好相關(guān)數(shù)據(jù)，并根據(jù)材質(zhì)選取與之接近的鑲套材料，采用外力將套壓入。通過(guò)生產(chǎn)使用后，發(fā)現(xiàn)壓入的鉸接銷孔鑲套在20到60個(gè)工作小時(shí)后，就出現(xiàn)了鑲套松動(dòng)及脫落的現(xiàn)象，只有2#沃爾沃鉸卡使用的工作時(shí)在100h左右。

為了進(jìn)一步改進(jìn)修復(fù)工藝，2014年技術(shù)人員對(duì)A25F型鉸卡鉸接銷孔的鑲套工藝進(jìn)行了改進(jìn)，采用加熱包容件的同時(shí)用液氮冷卻套后將套鑲?cè)搿Ｔ谛迯?fù)前，同樣對(duì)小臂材料進(jìn)行取樣分析，根據(jù)材質(zhì)分析結(jié)果選取與之相同或接近的鑲套材料，兼顧其強(qiáng)度與焊接性能。并根據(jù)銷孔的相對(duì)位置，找準(zhǔn)下端鉸接銷孔的中心，控制誤差，準(zhǔn)確測(cè)量待修復(fù)鉸接銷孔的尺寸，并根據(jù)數(shù)據(jù)制作好鑲套。測(cè)量好相關(guān)數(shù)據(jù)后，技術(shù)人員通過(guò)找準(zhǔn)鉸接銷孔的中心，對(duì)鏜孔機(jī)進(jìn)行點(diǎn)焊固定在車架上，鏜孔機(jī)現(xiàn)場(chǎng)固定圖如圖3所示。

固定好鏜孔機(jī)后，技術(shù)人員邊鏜孔邊對(duì)孔進(jìn)行測(cè)量，使該孔達(dá)到鏜孔所要求的尺寸及精度。根據(jù)鑲套材料，擬定壓套工藝，即加熱包容件同時(shí)用液氮冷卻套。為減少加熱變形，必須嚴(yán)格控制加熱溫度及加熱方式，為使其均勻升溫，最好采用電加熱器局部整體加熱［6］。因維修條件不足，最后技術(shù)人員未能對(duì)包容器加熱，只采用了液氮冷卻套安裝鉸接銷孔鑲套。鑲套的上表面設(shè)計(jì)了一定的臺(tái)階，下端的上鉸接銷孔臺(tái)階面在上，下鉸接銷孔臺(tái)階面在下。在安裝好液氮冷卻套后，鑲套在常溫下膨脹后與鏜好的鉸接銷孔達(dá)到緊密結(jié)合在一起，并對(duì)鑲套與鉸接銷孔進(jìn)行點(diǎn)焊，然后進(jìn)行一定的打磨。已鑲嵌好的鉸接銷孔實(shí)物圖如圖4所示。

圖3 鏜孔機(jī)現(xiàn)場(chǎng)固定圖

圖4 已鑲套好的鉸接銷孔實(shí)物圖

5 鉸接頭的安裝

沃爾沃鉸卡鉸接銷孔修復(fù)完成后，對(duì)鉸接頭的安裝也是相當(dāng)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。檢查鉸接接頭軸承，必要時(shí)更換軸承和軸承座圈，鉸接接頭軸承和軸承座圈不得單獨(dú)更換。后鉸接接頭軸承進(jìn)行安裝時(shí)，需對(duì)其進(jìn)行加熱。在更換前車架接頭軸承上的O形環(huán)，應(yīng)用油脂潤(rùn)滑O形環(huán)。鉸接頭應(yīng)按要求涂上相關(guān)型號(hào)的潤(rùn)滑脂，并將鉸接頭O型圈安裝到位。鉸接頭的中間軸與前后軸承及油封安裝，鎖緊軸承油封蓋，對(duì)鉸接頭的上、下鉸接銷孔進(jìn)行軸承及油封安裝，后鎖緊螺母，便可進(jìn)行鉸接頭的安裝。對(duì)鉸接銷中的螺桿安裝時(shí)，應(yīng)先涂上螺紋膠后進(jìn)行安裝。安裝鉸接頭時(shí)，在鉸接頭掛接處周圍安裝泡沫塑料，并用膠帶固定好，泡沫塑料的接縫應(yīng)在鉸接頭的四點(diǎn)鐘位置，以便泡沫塑料起額外充填的作用，有助于滑脂在掛接裝置中的分布，此外，確保鉸接接頭保持水平，以便將掛接裝置對(duì)準(zhǔn)在鉸接接頭管中。安裝時(shí)，可通過(guò)調(diào)節(jié)車斗下千斤頂及牽引單元的高度來(lái)調(diào)節(jié)接頭中的應(yīng)力。

當(dāng)鉸接頭與軸承、鉸接銷及轉(zhuǎn)向助力桿等安裝好后，對(duì)鉸接頭進(jìn)行間隙測(cè)量，分別對(duì)未動(dòng)時(shí)、前進(jìn)檔及后退檔分別進(jìn)行測(cè)量，安裝到位后鉸接頭的間隙值應(yīng)在在規(guī)定的范圍內(nèi)。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)技術(shù)人員的不斷摸索及工藝的改進(jìn)，沃爾沃鉸卡鉸接頭自2014年重新修復(fù)后至今，尚未出現(xiàn)以往的故障，效果較為顯著。為了進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)沃爾沃鉸卡設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)，井采生產(chǎn)方面加強(qiáng)了對(duì)中段運(yùn)輸路面的維護(hù)及制定了一些制度以便控制車輛的速度，設(shè)備方面技術(shù)人員通過(guò)學(xué)習(xí)和討論后，對(duì)鉸卡鉸接處進(jìn)行定期地潤(rùn)滑作業(yè)，并更換普通的潤(rùn)滑脂，采用白色規(guī)格為PG-54的潤(rùn)滑脂，使鉸接頭孔潤(rùn)滑良好。

［1］Volvo construction equipment Service manual A25E［Z］.7 Frame， springs，damping axle suspension， wheel.Bearing， horizontal：page10-27.

［2］Volvo construction equipment A25F Parts catalog Volvo A25F［Z］.Frame joint， vertical bearing：group100.page671-672.

［3］張永廣.淺析焊接過(guò)程中焊接缺陷的影響及控制［J］.科技信息.2011（16）：317.

［4］曹玉華.焊接常見缺陷的預(yù)防措施［J］.寧夏機(jī)械， 2008（4）：47-48.

［5］賓小麗， 霍明新， 黎武新， 等.柴油機(jī)氣缸蓋的鑲套挽救工藝［C］.//重慶市機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì).重慶鑄造行業(yè)協(xié)會(huì)2010重慶市鑄造年會(huì)論文集.重慶：重慶市機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì)， 2010：49-52.

［6］孫登月.鑲嵌支承輥有限元分析及疲勞壽命研究［J］.燕山大學(xué)學(xué)報(bào)，2012（1）：12-17.

Volvo Articulated Joint Repair and Installation Technology

WU Bei-lei， JIANG Fu
（Yongping Copper Mine， Jiangxi Copper Corporation， Yanshan 334506， Jiangxi， China）

during underground mining operations， operating conditions were more complex， Volvo articulated trucks' articulated joint was frequent colliding， especially during the heavy loading， the hinged pin holes were very easy to deformed and wearied， causing the phenomenon of high frequency joint fault， the articulated bearing damage and pin broken etc.In order to solve this problem， the technical personnel made corresponding repair process and method， and changed the damaged articulated joint which high efficiently solve the fault of Volvo articulated joint， equipment normal operation was realized.

Volvo joint truck；articulated joint；pin hole；deformation；wear；repair；installation

TD5281

B

1009-3842（2015）06-0082-03

2015-03-17

吳蓓蕾（1986-），男，江西撫州人，本科，主要從事設(shè)備維護(hù)修理等技術(shù)工作。E-mail： 244890169@qq.com