WK-35 電鏟行走履帶鏈裝置失效分析

劉鐘軍 汪永春

（江西銅業集團德興銅礦，江西 德興 334200）

1 WK-35 挖掘機概述

WK-35 型礦用機械正鏟式挖掘機是太原重工研制的大型露天礦山采裝設備。它匯集了太原重工多年生產礦用挖掘機成功經驗的同時，采用了大量國內外先進的控制技術。WK-35 型挖掘機可與172—254t 礦用汽車配套，適用于三千萬噸級的大型露天礦山的采剝作業。由于WK-35 電鏟自重超過1000t，承受電鏟來回移動的行走履帶鏈裝置屬于整個電鏟的關鍵部件，若其出現早期磨損，維修成本較高，同時因其整條單獨檢修更換的難度較大、停機時間較長等因素，需在設備投運后從操作、檢查、維護等方面予以特別關注。

2 WK-35 電鏟行走履帶裝置的使用情況

WK-35 電鏟行走機構在日常裝車過程中使用頻率較低，其磨損情況及使用壽命往往受工作面影響較大，工作面坑洼不平、砂巖較多，實際行走過程中某一瞬時局部履帶板及連接銷軸銷孔會受到較大沖擊力，持續的沖擊會加劇履帶銷和底板銷的磨損，進而會引起履帶鏈拉長，造成“齒距不匹配”，當發生“齒距不匹配”時，會導致履帶板與驅動凸輪之間干涉，從而加劇履帶板與驅動輪的磨損。最終會使履帶板之間的銷軸斷裂，導致更換驅動輪和連接件等部件。

3 WK-35 電鏟行走履帶裝置的失效分析

在挖掘機運動時，履帶板與驅動輪嚙合平滑，在嚙合過程中，不應該有躁音、摩擦、磨損等情況。WK-35 挖掘機驅動輪、履帶板是由高強耐磨材料鑄造而成，履帶板設計有重載驅動凸塊、大型連接耳子以及改良的支重輪滾道。隨著履帶不斷運行，履帶銷和底板銷的磨損會引起履帶板拉長，造成齒距不匹配。履帶板齒距是2 個相鄰的履帶板凸輪一側之間的距離，驅動輪齒距是驅動輪上2 個相鄰的凸輪一側之間的距離。這2 個距離分別用P1 和P2 表示。當P1、P2 在公差范圍時履帶板與驅動輪之間的磨損最小。履帶嚙合齒距如圖1。隨著履帶銷子的自然磨損，履帶板齒距拉長，P1 值增加，而P2 值保持不變。當P1、P2 值超出公差范圍后，驅動輪的凸輪與履帶板的凸輪之間存在齒距不匹配。若不及時調整履帶張緊，驅動輪的凸輪與履帶板的凸輪相互干涉，會引起嚴重的磨損。在觀察嚙合情況時，著重注意凸輪之間嚙合情況和履帶板與驅動輪之間的間隙。驅動輪的凸輪與履帶板的凸輪之間發生干涉，如果不及時采取補救措施，會導致履帶板銷軸和銷軸孔的嚴重損壞。

WK-35 電鏟驅動輪為嵌入式結構設計，履帶板銷孔為盲孔結構設計。隨著履帶機構的不斷運行，驅動輪單個凸輪齒牙與履帶板嚙合接觸較少，局部接觸應力較大，造成凸輪齒牙逐漸磨損。同時履帶在泥濘的工作行走時，細微砂巖進入履帶板銷孔，而該電鏟履帶板聯接銷孔設計為近乎盲孔形式，將導致進入銷孔的砂巖無法及時排除，形成堆積壓實，擠占銷軸內部空間，導致銷軸向外竄動，致使銷軸外側擋銷受力斷裂，銷軸竄出后瞬時改變驅動輪的凸輪與履帶板的凸輪嚙合，進一步加劇對側履帶銷孔以及整條履帶銷孔異常磨損。

4 WK-35 電鏟行走履帶裝置失效的預防措施

1） 工作面推進過程中，盡量避免使整個履帶裝置陷入泥濘工作面。司機在電鏟轉鏟操作時，應左右兩側履帶同時行走，避免單側驅動轉鏟，減小轉鏟履帶鏈受到的較大沖擊。在可能的情況下，要進行平緩的轉向，并及時清除履帶鏈上的石塊和其它廢石，減少在履帶板支重輪滾道上的物料堆積。盡量避免突然急轉彎，減少物料在履帶板上的堆積，從而減輕履帶板和相關零件的負載。

2） 在挖掘機行走時，跟在它的一側，直觀地觀察履帶板凸輪與驅動輪嚙合情況。當出現履帶松動導致其凸輪與驅動輪的齒距不匹配時，應及時對履帶鏈進行張緊調整，使履帶板凸輪齒距與驅動輪齒距盡量保持在合理范圍之內。

3） 對因驅動輪凸牙磨損過限導致的齒距不匹配現象，需對磨損過限的驅動輪凸牙進行補焊修復或直接更換新的驅動輪（驅動輪的設計具有嚙合凸耳深，壽命長的特點，有效地減少了齒嚙合不合理、過渡磨損、履帶系統早期嚴重齒磨損等現象）。對因履帶銷軸磨損過限導致的齒距不匹配現象，應及時更換磨損過限的履帶銷軸。

4） 在電鏟工作時，履帶板是耐磨件。在履帶板上與輪子嚙合的凹槽中，形成并堆起材料的變形量。從使用情況來看，履帶板的變形量在邊緣處堆起，使得在履帶板的連接處發生干涉，故此變形量應該用氣割機割掉。

5） 更換通孔形式的新型結構形式履帶鏈裝置，并在新履帶鏈銷孔上設計履帶銷軸套。

總之，WK-35 電鏟行走履帶部件失效的原因是綜合的、多方面的。為了防止WK-35 電鏟行走履帶部件的異常失效，除了要考慮更換新型結構履帶裝置，提高配件質量外，還需從提高操作人員的水平、保證電鏟工作面的質量、及時調整履帶鏈張緊等方面進行控制。及時檢查及處理問題，保證WK-35 電鏟行走履帶部件的使用壽命。