集裝箱正面吊運機臂架主銷潤滑結構改進

邵 偉 吳 猛

安徽合力股份有限公司

1 引言

集裝箱正面吊運機是一種用于港口、碼頭、貨場的集裝箱搬運、流轉設備，其運動部件的潤滑對于工作可靠性而言至關重要。集裝箱正面吊運機目前采用的是單線集中式潤滑方式，潤滑系統給各摩擦副定時、定量強制輸送潤滑脂，其目的是對摩擦副相對運動的表面間加入潤滑脂以降低摩擦阻力和整車能源消耗，減少運動件表面磨損，延長銷軸及鋼背軸承使用壽命，保證臂架正常運轉[1]。但其潤滑效果往往難以達到預期，針對臂架主銷軸潤滑不良原因現狀，提出了改善潤滑條件的方法，并提出一種主銷軸改進設計的思路，可提升主銷工作可靠性，減少設備長期維護成本。

2 老結構存在的主要問題

正面吊運機潤滑點分布見圖1。當需要抓取集裝箱時，變幅油缸伸出完成起升動作，臂架在變幅油缸作用下起升，此時上主銷、下主銷和車架、臂架上的鋼背軸承發生相對運動，完成集裝箱正面吊運機所需的臂架變幅動作。

1.上主銷 2.下主銷 3.變幅油缸 4.臂架圖1 正面吊運機潤滑點分布

現有潤滑系統優先考慮惡劣工況下臂架銷軸潤滑，但長時間使用時，尤其是在低溫環境下，較長的潤滑脂輸送鋼管會增加潤滑脂流動阻力，導致壓送性能變差，使得上主銷、下主銷和車架、臂架上的鋼背軸承潤滑條件惡劣程度加劇[2]。

1.主銷軸 2.鎖板 3.直通接頭 4.壓送鋼管圖2 主銷軸老結構

原有臂架主銷軸結構見圖2，經分析銷軸設計存在5個方面的主要問題：

(1)潤滑通道為單孔潤滑，送潤滑脂點只有一點，導致臂架主銷潤滑只是局部，沒有形成環形均勻潤滑油膜面[3]。

(2)送點沒有容納潤滑脂的足夠空間，且潤滑脂擴散受到主銷配合尺寸影響，進一步導致潤滑脂壓送性能惡化。

(3)臂架銷軸安裝時，壓送點位置是單側，且臂架相對回轉角度不足90°，影響主銷軸另外一側潤滑。

(4)潤滑脂長時間缺失，臂架主銷工作時有異響，甚至發生臂架主銷和鋼背軸承咬合的現象，加速各零部件失效。

(5)主銷軸側端的1個拆裝螺紋工藝孔無法提供足夠的推拔力，鎖板上也沒有輔助拆解螺紋孔，導致臂架主銷銹蝕時，難以拆解更換。

3 新結構設計

3.1 設計方案

根據目前問題現狀分析，對銷軸結構進行改進設計(見圖3)。增加環形儲油槽，在不影響銷軸強度情況下，開個環形槽，槽口尺寸為20 mm×0.2 mm。將盲孔潤滑孔改成貫通孔潤滑，確保臂架銷軸四周潤滑脂在集中潤滑泵作用下定時、定量均勻壓送潤滑脂，改善臂架小角度回轉過程中變幅油缸上鋼背軸承接觸面的潤滑條件，提升銷軸及鋼背軸承使用壽命。同時主銷軸上鎖板上增加2個對稱的螺紋孔，臂架主銷軸在拆卸時，兩側螺紋孔旋裝2個一定長度的螺栓，配合主銷側面螺紋拔銷孔一起，可輕松地將主銷軸拆下，提升臂架主銷軸的更換效率。最后調整主銷配合尺寸，適當增加表面碳氮共滲層厚度，進一步優化淬火硬度HRC。

1.主銷軸 2.鎖板 3.直通接頭 4.壓送鋼管圖3 主銷軸新結構

3.2 新結構優點

全新設計結構增加了潤滑脂容納腔體，同時兼顧維護保養更換，其主要優點如下：

(1)環形槽能容納一定量的潤滑脂，提升惡劣工況潤滑脂消耗后的快速補充。

(2)貫穿潤滑孔改善臂架主銷潤滑脂的均勻潤滑問題，使得潤滑接觸面均分，提高潤滑脂油膜的均勻滲透延展性。

(3)提升臂架潤滑條件，避免臂架主銷和鋼背軸承異響、咬合等現象的發生，延長銷軸及鋼背軸承使用壽命，提升操作感受。

(4)環形槽容積腔體的拓展，提升了集裝箱正面吊運機單線集中式潤滑系統的壓送性能，也減少了單線集中式潤滑系統由于背壓不同引起的局部潤滑點冒油、凸出的現象。

(5)潤滑條件的改善可大大減少配件更換時間，降低生命周期內維護成本。

4 結語

新的臂架主銷結構改進后，經2 000 h裝機驗證，達到了預期改進效果，徹底解決了臂架異響、咬合等問題，潤滑脂均勻分布在主銷周圍，使得集裝箱正面吊運機單線集中式潤滑系統工作更可靠。