鑿巖臺(tái)車大臂系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)裝置工作原理及拆裝規(guī)范

摘要：翻轉(zhuǎn)裝置是大部分鑿巖臺(tái)車實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)動(dòng)作的標(biāo)準(zhǔn)配置，針對(duì)修理人員對(duì)翻轉(zhuǎn)裝置原理不清，拆裝不規(guī)范的問(wèn)題，進(jìn)行了詳細(xì)敘述，以期為提高操作人員的技能提供幫助。

關(guān)鍵詞：鑿巖臺(tái)車;翻轉(zhuǎn)缸;工作原理;拆裝程序;油壓測(cè)試

1" "翻轉(zhuǎn)裝置位置及作用

翻轉(zhuǎn)裝置在臂結(jié)構(gòu)中的位置如圖1所示，翻轉(zhuǎn)裝置是鑿巖臺(tái)車推進(jìn)機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)動(dòng)作的核心驅(qū)動(dòng)部件，位于臂系統(tǒng)的前端，利用拐軸與推進(jìn)機(jī)構(gòu)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)的繞臂360°回轉(zhuǎn)動(dòng)作。

2" "翻轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)及工作原理

翻轉(zhuǎn)裝置由翻轉(zhuǎn)缸和液壓控制閥兩部分組成。

2.1" "液壓控制閥

翻轉(zhuǎn)裝置液壓控制原理如圖2所示。在操縱手動(dòng)多路閥時(shí)，液壓油P1或P2通過(guò)雙液控單向閥（也叫液壓鎖）進(jìn)入翻轉(zhuǎn)缸的左腔或右腔，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)做功。

雙液控單向閥具體工作原理如下：當(dāng)液壓系統(tǒng)一條通路的油從A腔進(jìn)入時(shí)，依靠油液壓力自動(dòng)將左邊的閥芯推開(kāi)，使A腔的油流到A1。同時(shí)，將中間的控制活塞向右推，將右邊的閥芯頂開(kāi)，使B腔與B1腔相聯(lián)通，把原來(lái)封閉在B1腔通路上的油液通過(guò)B腔排出。液壓鎖結(jié)構(gòu)原理如圖3所示。

總之，就是當(dāng)一個(gè)油腔是正向進(jìn)油時(shí)，另一個(gè)油腔就是方向出油。而當(dāng)外部液壓油管破損泄漏或者拆換維修時(shí)，液壓鎖可有效控制翻轉(zhuǎn)裝置的卸荷翻轉(zhuǎn)動(dòng)作。

2.2" "翻轉(zhuǎn)缸

翻轉(zhuǎn)缸實(shí)質(zhì)是一個(gè)雙作用擺動(dòng)液壓缸，目的是將活塞的線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成主軸有限角度的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。翻轉(zhuǎn)缸主要是由內(nèi)部帶環(huán)形齒輪（01.1）的殼體（01）、主軸（02）、內(nèi)外均帶斜齒的活塞（03）、端蓋（04）、壓緊環(huán)（05）等組成。翻轉(zhuǎn)缸裝配原理如圖4所示。翻轉(zhuǎn)油缸結(jié)構(gòu)拆解如圖5所示。

主軸（02）與端蓋（04）使用螺紋剛性連接，為防止螺紋松動(dòng)或破壞，使用內(nèi)部帶花鍵的鎖止環(huán)（05）實(shí)現(xiàn)軸向限位，主軸（02）、端蓋（04）和鎖緊環(huán)（05）在裝配后形成一個(gè)聯(lián)動(dòng)整體，在工作過(guò)程中，相對(duì)殼體做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，對(duì)推進(jìn)機(jī)構(gòu)輸出旋轉(zhuǎn)扭矩。主軸（02）左端部與端蓋（04）在密封組件作用下，形成了液壓油液的密封工作區(qū)，以活塞裙（03.1）為界區(qū)分為兩個(gè)腔室。

活塞（03）外部的斜齒與環(huán)形齒輪（01.1）嚙合，活塞（03）內(nèi)部的斜齒與主軸（02）上斜齒嚙合。活塞（03）在液壓壓力下沿主軸方向做前后線性運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在環(huán)形齒輪（01.1）作用下做繞主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，主軸（02）由于聯(lián)動(dòng)作用做同方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于活塞（03）內(nèi)外斜齒方向相反，主軸（02）實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)角度的疊加。

3" "常見(jiàn)故障現(xiàn)象

在工程實(shí)踐中，翻轉(zhuǎn)裝置常見(jiàn)故障主要是內(nèi)泄和機(jī)械損壞，主要表現(xiàn)為：在停機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)下有緩慢的旋轉(zhuǎn)方向的位移;在工作中翻轉(zhuǎn)無(wú)力甚至無(wú)法翻轉(zhuǎn);內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)損壞，主要為內(nèi)部斜齒損壞。在清洗、排除液壓控制閥內(nèi)泄故障外，拆檢翻轉(zhuǎn)缸更換密封組件是常見(jiàn)的操作。

由于很多修理人員不注意拆裝程序及規(guī)范，在裝配后會(huì)引起傳動(dòng)部件加劇磨損或因局部應(yīng)力集中而導(dǎo)致部件損傷現(xiàn)象，所以旭按照規(guī)范裝配，以有效避免因由裝配帶來(lái)的二次故障。

4" "拆裝程序

在組裝翻轉(zhuǎn)缸時(shí)，一個(gè)把握的重點(diǎn)就是齒輪嚙合的部位必須按照原位置安裝，為此拆卸時(shí)的標(biāo)記很重要。在翻轉(zhuǎn)缸部件中，有兩處永久性出廠時(shí)標(biāo)記，用于輔助裝配，在拆裝時(shí)要尤為注意。它有可能會(huì)被油漆覆蓋，請(qǐng)注意辨別觀察。一處標(biāo)記用于活塞和環(huán)形齒輪的配合，如圖6所示。一處標(biāo)記用于主軸花鍵與鎖止環(huán)的配合，如圖7所示。

4.1" "拆卸

拆卸關(guān)鍵步驟做好標(biāo)記，則組裝翻轉(zhuǎn)缸時(shí)比較簡(jiǎn)單。

4.1.1" "拆卸鎖止環(huán)

預(yù)先清洗翻轉(zhuǎn)缸，然后將翻轉(zhuǎn)裝置放在工裝架上，脫開(kāi)所有液壓接頭，拆下液壓鎖和相關(guān)的附件。用劃線針或記號(hào)筆標(biāo)出鎖止環(huán)（05），端蓋（04）和主軸（02）的相對(duì)位置。

如圖8所示，在翻轉(zhuǎn)缸B面，拆下鎖止環(huán)（05）上的螺栓（102）和塞子（105）。取其中的兩顆螺栓，并將其擰入塞子（105）原來(lái)所處的螺栓孔里，使用螺栓的頂持力將鎖止環(huán)（05）從主軸（02）花鍵中取出。

4.1.2" "拆卸端蓋

如圖9所示，將帶墊圈和套筒的兩個(gè)螺栓擰入端蓋（04），使用加力桿逆時(shí)針用力從主軸（02）上旋下端蓋（04）。第一次拆卸，端蓋可能固定的很緊，如果有必要，可以將杠桿焊接到端蓋上，以獲得更大更穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)扭矩。

4.1.3" "拆卸主軸

拆下B面的端蓋后，在翻轉(zhuǎn)缸A面，將兩根螺栓擰入主軸（02）上的法蘭螺孔，使用杠桿順時(shí)針慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)軸，使主軸（02）逐漸旋出殼體（01）。在主軸斜齒與活塞斜齒完全脫離前，必須使用記號(hào)筆標(biāo)記出兩者的相對(duì)位置，即標(biāo)出主軸上一條螺旋齒和活塞內(nèi)對(duì)應(yīng)的槽的位置，如圖10所示。最后再?gòu)臍んw中完全取出主軸。

4.1.4" "拆卸活塞

在翻轉(zhuǎn)缸B面，用塑料棒和錘子從殼體（01）中慢慢拆卸活塞（03）。當(dāng)活塞從環(huán)形齒輪中剛剛脫開(kāi)時(shí)，將活塞保持在這一位置，用記號(hào)筆標(biāo)出殼體（01）、活塞裙（03.1）和活塞（03.2）的相對(duì)位置，以便它在重新裝配時(shí)能夠迅速找到正確的初始旋入位置，如圖11所示。做完標(biāo)記后，小心取出活塞，注意不要磕碰。

一般情況下，活塞和活塞裙沒(méi)有必要完全拆開(kāi)，除非懷疑O形圈（210）損壞。如果要更換O形圈（210），則標(biāo)出活塞和活塞裙的相對(duì)位置，并取下耐磨環(huán)（300、301），壓出鎖緊銷（100），從活塞裙上擰出活塞。更換O形圈（210）后，重新組裝活塞和活塞裙。

4.1.5" "徹底拆解

擰下殼體上的注脂嘴（111）和潤(rùn)滑脂卸荷閥（112），拆卸所有部件上的密封件和支承環(huán)。

4.2" "清洗檢查

徹底清洗所有部件，并檢查部件磨損情況，然后用壓縮空氣吹干，并確保所有位置標(biāo)記仍然清晰可見(jiàn)。

仔細(xì)檢查主軸（02）和端蓋（04）上的螺紋，用細(xì)砂紙打磨掉毛刺;檢查傳動(dòng)齒輪的嚙合和磨損情況，如有碎裂，必須更換新件;檢查兩端潤(rùn)滑脂油道有無(wú)堵塞并仔細(xì)清潔疏通，必要時(shí)更換注脂嘴和潤(rùn)滑脂卸荷閥;裸露在外生銹的部位用細(xì)砂紙打磨光滑。

準(zhǔn)備新的密封組件、支承環(huán)，用液壓油潤(rùn)滑所有的密封件以及部件接觸面。每次拆檢，一定要更換新的密封件和支承環(huán)。

4.3" "裝配

翻轉(zhuǎn)裝置裝配基本上是按照拆卸的順序倒過(guò)來(lái)執(zhí)行一遍，注意原位安裝即可，借助預(yù)先標(biāo)記可大大提高組裝工效。

4.3.1" "安裝活塞

安裝活塞是整個(gè)裝配環(huán)節(jié)比較困難的一步，建議活塞沒(méi)有安裝密封組件以前多試裝幾次，確保標(biāo)記位置準(zhǔn)確，能夠精準(zhǔn)對(duì)位。如果安上密封件后試裝，則拆裝比較困難，也容易耗損密封件。

先將耐磨環(huán)（300、301）安裝到活塞上，然后將殼體（01）立式放置，法蘭朝上。將活塞裝入殼體，借助拆卸時(shí)所做的相對(duì)位置標(biāo)記，保證其正確就位。然后殼體水平放置，在殼體的另一端檢查活塞的位置是否與環(huán)形齒輪的永久性標(biāo)記一致。最后完全旋入活塞，使活塞緊靠環(huán)形齒輪側(cè)端面。

4.3.2" "安裝主軸

用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑墊圈（304），然后將墊圈（304）、密封件（205）和（206）安裝到主軸（02）上，另外一套安裝到端蓋（04）上。如圖12所示。

裝配主軸（02）時(shí)，先使用電工膠帶將一端的花鍵和螺紋（見(jiàn)圖13）保護(hù)住，防止碰撞損壞。

按照主軸螺旋齒和活塞上的預(yù)先標(biāo)記安裝主軸（02），然后取下保護(hù)膠帶。

4.3.3" "安裝端蓋、鎖止環(huán)

使用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑端蓋（04）的螺紋部分，然后將其擰緊到主軸（02）上，施加緊固扭矩約為800～950N·m。

使用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑主軸（02）軸端花鍵及端蓋（04）光亮金屬部分。參考預(yù)先標(biāo)記，將鎖止環(huán)（05）安裝到主軸（02）軸端花鍵上，同時(shí)要使鎖止環(huán)（05）的孔與端蓋（04）的螺紋孔正視對(duì)中。必要時(shí)可以稍微松開(kāi)或上緊端蓋（04）調(diào)整一下端蓋的位置以使孔位對(duì)中。將樂(lè)泰242螺紋膠均勻涂在螺栓（102）上，然后上緊螺栓，緊固力矩116N·m。將密封劑涂到塞子（105）上，將塞子擰入鎖止環(huán)，直到與法蘭面齊平。

4.3.4" "注脂

裝上注脂嘴（111），通過(guò)注脂嘴（111）泵入潤(rùn)滑脂，以去除雜質(zhì)，并檢查翻轉(zhuǎn)裝置工作情況。然后擦去多余的潤(rùn)滑脂，安裝潤(rùn)滑脂卸荷閥（112）。最后裝上液壓鎖及油管接頭。

5" "油壓測(cè)試

裝配好翻轉(zhuǎn)裝置沒(méi)有安裝到鑿巖臺(tái)車上前，最好先將其連接到液壓測(cè)試臺(tái)上，檢查有沒(méi)有油液泄漏。首先將端口P2增壓到21MPa，看有沒(méi)有液壓油從P1或繞端蓋泄漏;然后將端口P1增壓到21MPa，看有沒(méi)有液壓油從端口P2或繞軸端法蘭泄漏。

運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試15個(gè)循環(huán)以上，觀察有無(wú)油液泄漏，同時(shí)通過(guò)注脂嘴（111）泵入潤(rùn)滑脂，以使?jié)櫥錆M整個(gè)腔隙并從卸荷閥（112）流出來(lái)。充分的潤(rùn)滑脂供應(yīng)是保證在重載狀態(tài)下翻轉(zhuǎn)靈活、主軸兩端耐磨片（304）減少磨損的關(guān)鍵。