孫健
摘 要:鉸接式卡車是采礦業和各行業大規模建設中一種通用性很強的土石方運輸機械,由于結構的特殊性,它能適應惡劣的氣候、極差的地形以及具有高的可用性。在礦山井下的特殊環境里,為了對地下運礦車的中間鉸接進行維修和保養時便于操作,同時受井下現場的極端條件限制,我們需要對原裝的中間鉸接的結構進行適當調整和改裝,本文主要簡單介紹了下現階段鉸接式卡車的應用情況,重點比較分析運礦車的原有結構和改裝后的結構在井下特殊環境里的優缺點。
關鍵詞:地下運礦車;中間鉸接;摩擦磨損;改裝結構
1 前言
礦用工程車大多采用中間鉸接的連接方式,這種鉸接式卡車同一般“剛性車”比較,具有重量利用系數高,油耗更低;轉彎半徑小,轉彎時要求的通道寬度小,轉向機動性極高;滿載車速比剛性車可高出1.5倍,因此具有極高的運輸效益;車身矮,質量中重心低、行駛穩定性好,不會側翻;對路面沒有特殊要求,即使在隧道、涵洞或地下礦山中都能運輸等等優點,近些年廣泛應用于各種領域。
中間鉸接作為連接前后車架的關鍵部件,在車輛的行駛和工作中,長期受到沖擊載荷、扭轉載荷和交變載荷的作用,內部銷軸,軸承等零件容易發生變形、斷裂等失效故障。
2 原裝中間鉸接的結構分析
近期,銅冠礦山建設股份有限公司冬瓜山項目部所使用的所有大型礦用卡車MT2010的中間鉸接部分都出現不同程度偏向擠壓,造成軸承襯套,雙列圓錐滾子軸承以及車架的彎曲變形,嚴重影響了車輛的正常運行。
原中間鉸接的結構如圖1所示,本型號卡車采用的銷軸是臺階銷,粗端朝下,細端朝上,通過連接螺栓以及軸端擋板連接在前車架上部,中間部分在后車架軸孔內焊上一軸承襯套用來安裝定位雙列圓錐滾子軸承,從而使車輛在行駛過程中柔順轉向。
結合結構示意圖我們可以看出,臺階銷的設計,在我們擰緊中間鉸接上部連接細軸端的螺栓的過程中,底部粗軸端不斷擠壓滾動軸承,而如果放松螺栓,在重力影響下,銷軸會漸漸落下,由此銷軸只會承受單邊載荷。如果我們最初安裝的時候,連接螺栓安裝過緊,在后期車輛行駛的過程中,由于該部位不斷承受沖擊載荷和振動等作用時,就會形成一個偏向載荷,隨著時間的積累不斷影響中間鉸接的穩定性。
一般而言,車輛出廠都是經過調試完全的,不會出現螺栓過緊的情況,但是由于礦業卡車在用于井下作業時,都是需要經過拆解后運到井下自行重裝的,在井下有限的設備技術條件下,安裝中間鉸接時很容易出現偏差,這也就為之后的大修埋下了隱患。
3 改裝后的中間鉸接的結構分析
我們對原有的中間鉸接進行了改裝設計,具體結構示意圖如圖2所示,主要包括以下幾個部分。
a.去掉了沉孔螺栓的設計,雖然此舉增大了結構尺寸,但是中間鉸接變得更加容易拆卸,便于維修和保養。通常在井下惡劣的工作環境里,經歷高負荷的超長工作,中間鉸接部分螺栓會逐漸出現膠合鎖死現象,在這些情況下,沉孔螺栓很難拆卸。
b.上下都采用軸端擋板通過螺栓連接銷軸的設計方案,這樣中間鉸接就可以承受雙向載荷,同時還增加了結構穩定性,連接更牢固,可以承受更大的沖擊和振動。
c.中間部分不再采用沉孔螺栓連接軸承襯套和軸端擋板的進行軸承軸向定位的方式,而是采用將上下擋板直接與后車架焊接的方式,因為當中間鉸接故障需要維修時,這些原有的小沉孔螺栓基本變形,無法拆卸,這時就需要用風焊切割,操作不便,而且可能損傷車架。
4 結語
中間鉸接作為連接大型地下運礦車前后車體的重要部件,本次出于方便維修時拆卸,減小偏向載荷,加固結構等方面的考量,對所有中間鉸接需要進行大修的MT2010型礦用卡車進行了整體性的優化改裝,經過改裝后的中間鉸接經過4個月的日常工作,未出現原有的偏向擠壓的問題,表現良好。
參考文獻
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(作者單位:安徽省銅陵市有色金屬集團銅冠礦山建設股份有限公司)