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轮式装载机工作装置损坏问题的解决

发布时间:2021年10月03日    点击:[0]人次

轮式装载机工作装置损坏问题的解决

山东临沂工程机械股份有限公司 李少峰 郝国强 郭春凤 文德刚

临沂市水利工程公司 杨文泉

摘要:本文以ZL40(50)轮式装载机为例,系统地分析了轮式装载机的工作装置在装配和工作过程中出现装配困难和发生损坏的主要原因,阐明了解决工作装置损坏问题的方法和措施。

关键词:装载机 工作装置 误差 胎具

工作装置是装载机进行各种作业的部件。我公司生产的 ZL40(50)轮式装载机的工作装置由前车架、动臂、摇臂、液压缸、连杆和铲斗等6个主要部件组成,通过18个铰接点相互连接(如图1),配合尺寸多,各部件对称度要求高,发生质量问题的可能性大,原因复杂。

1 工作装置装配和使用中容易出现的问题

装载机的工作装置在装配和使用过程中主要存在以下问题:

(l)装配困难。部件装配不上或装配后铰接处转动不灵活,此时需要拆卸下来用火焰加热纠正或到胎具上校正,费工费时,影响装配的顺利进行;有时几个部件虽然能够装配起来,但由于装配间隙不均、尺寸误差和形位公差超出要求,容易造成局部磨损和干涉现象,留下质量隐患。

(2)整机出厂后使用一段时间出现质量事故。根据用户反映,出现的问题有:摇臂弯曲扭断、动臂变形、横梁开焊、铲斗拉斜、撕裂以及液压缸拉伤漏油、活塞杆弯曲等。

2 主要原因分析

工作装置在制造过程中,由于焊胎、锤胎等工装精度不能满足要求,焊接过程中的变形以及加工中的操作不规范等原因出现尺寸误差和形位误差,造成了装配困难和使用过程中由于受力复杂引起磨损及破坏。液压缸的尺寸和形位误差超出规定范围,也是造成工作装置装配困难和破坏的重要因素。我们将装载机在装配和使用中出现的问题及质量事故逐个进行分析,把影响工作装置质量的因素全部列出来,形成工作装置损坏原因分析鱼刺图(图2)。可以看出,装载机工作装置损坏的主要原因集中在前车架、动臂和液压缸等部件上。

2.l 前车架

前车架是工作装置的基础件,其它部件装配在上面并与之形成一定的配合,因而其加工误差直接影响到工作装置的装配和使用效果。前车架上有动臂上铰接孔、动臂液压缸连接孔和转斗液压缸连接孔,这些孔的同轴度、垂直度误差和铰接处的开当尺寸偏差超出规定要求,就会出现装配困难以及动臂、动臂液压缸、转斗液压、摇臂与前车架之间的相互干涉现象,甚至造成液压缸的拉伤、卡死和活塞杆变形,使装载机不能完成各种正常的作业。

2.2 动臂

动臂尺寸较大,焊接时的收缩变形大。如ZL40装载机两动臂板间距1210mm,焊接后缩减6mm。 ZL50装载机两动臂板间距 1260mm,焊接后缩减smm。收缩量太大,将造成动臂在前车架上装配困难。其次,动臂板焊后变形也很大,造成两动臂板不平行以及相对于中心线不对称,装配后将引起工作装置受力不平衡,铲斗也将出现歪斜现象,将动臂和连杆拉斜。另外,动臂强度低,在工作中由于转向、颠簸的冲击和作业中的载荷太大,容易造成动臂变形,引起动臂和其它部件的相互配合关系发生变化,使工作装置各部件脱离了正确的空间运动轨迹,造成各部件的磨损和破坏。

2.3 液压缸

液压缸方面的问题主要有:缸体中心线与活塞杆中心线不平行,活塞在往复运动中偏磨造成液压缸泄漏或损坏;液压缸两端连接孔中心线与活塞杆中心线不垂直,活塞杆两端受力不在同一直线上,因而容易造成活塞杆受力弯曲变形Z液压缸两端连接孔中心线不平行,造成液压缸装配困难或工作中运行干涉现象Z两个液压缸行程差别较大,造成工作装置的单边偏顶、运动不同步而产生变形或破坏。另外,铲斗和连杆在焊接过程中的胎具不正,焊接变形和加工过程中的偏差也将造成铲斗、动臂、连杆和摇臂相互间的装配困难或作业中的干涉。

3 采取的主要措施

根据分析,我们对各种焊胎、辖胎、检具进行了改进或新增设计,对各部件的焊接和加工过程进行了严格控制,以保证各主要部件的质量满足要求。

(l)重新改进设计了前车架胜胎(图3),提高了主定位装置的强度和硬度,并且加大了定位轴的接触面积。胎具上设计了对刀测量定位板,测量方便,刮削平面准确,保证了前车架重要尺寸和相关对称度以满足设计要求。

(2)根据动臂的焊接变形找出了变形规律,调整了焊胎,留出6~8mm收缩量;修订了焊接工艺,严格按照焊接规范施焊;焊后进行严格的检测和矫正。

(3)新设计了动臂横梁与支承板的组焊胎。加大加粗了动臂横梁和支承板,增强了动臂的强度和刚度,减小了焊接时和作业中的变形。

(4)严格控制各部件焊接和加工质量,认真遵守各种工艺和操作规程;对重要尺寸进行严格检查把关,不符合图纸和工艺要求的绝不允许进入装配工序。

(5)增加设计了液压缸的检测工具(图4)。对外协厂的动臂液压缸、转斗液压缸等进行严格的质量控制,使液压缸连接孔、活塞杆和缸体间的平行度、垂直度及行程等要素控制在规定范围内。

4 改进效果

(l)避免了由于装配困难,在整机上拆卸下来,用火焰校正进行返修,浪费人力物力,费工费时的现象,使装配质量和速度大大提高;

(2)解决了工作装置损坏的问题,提高了产品质量,减少了质量事故的发生和三包维修费用,维护了公司的信誉,创造了一定的经济效益,也为同行业解决类似问题提供了借鉴。

选自《工程机械》

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