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摘要:主要介绍了煤矿用挖掘式装载机行走机构的结构组成以及分析使用过程中出现的典型故障和产生的原因。
关键词:挖掘式装载机;行走机构;典型故障;原因
Abstract: The paper mainly introduces mining loader walking typical fault mechanism of the composition and structure of the course and reasons for coal mine.
Keywords: Mining loader; walking mechanism; fault; cause
中图分类号:TD82
1前言
煤矿用挖掘式装载机作为一种连续生产高效率的采矿设备,适用于煤矿、非金属矿和有色金属矿的开采,设备采用类似挖掘机工作原理,采用全液压传动和先导阀操作,底盘设计参照挖掘机底盘结构形式,使用行星减速机液压马达驱动的履带行走机构,机动灵活、结构紧凑,可在潮湿有积水,松软的巷道里进行工作。一般的挖掘机都设有以下基本的组成部分:工作机构、传送机构和行走机构。在挖掘机的各类行走装置来看,履带具有良好的通过性,对地面的附着力强,接触面积较大,压强较小,能适应高低不平的地面,并且有着良好的机动性,因此是挖掘式装载机的行走机构种较重要的形式。下面,就针对设备中较关键的部位——行走机构进行一些简单的探讨。
2 履带行走机构的组成和工作原理
矿用挖掘式装载机行走机构主要由钢结构组焊件和四轮一带组成(图1所示)。所谓四轮一带,是指驱动轮、引导轮、托链轮、支重轮和履带组成,履带由分为履带板和链接部分,缠绕在四轮的周边,由张紧装置张紧。马达传导至减速机通过驱动轮传送给履带,带动其他轮子转动,使整台设备前进或者后退。行走机构最下面设计出6个支重轮,起到了平均传递设备重量的作用。张紧装置则是保证履带在工作中的张紧性。
图1挖掘式装载机行走机构的组成
1、引导轮 2、支重轮 3、张紧装置 4、拖链轮 5、履带总成 6、驱动轮
设备的全部重量都坐落在行走机构上,履带板直接和地面进行接触,行走机构所承受的设备的全部重量由履带传至地面,液压马达传输的动力通过减速机行星齿轮二级减速传送(图2所示),再
由驱动轮带动履带总成,借助地面对履带产生的反作用力进行行驶。
图2减速机传动示意图
3 履带行走机构的工作原理和工作特点
挖掘机行走机构的性能直接决定了整台机器的工作效率。因此,行走机构成为较关键的部件。行走机构设计的合理可以大大的提高工作效率,尤其是在矿井下复杂的环境中作业。所以,在设计时要尽量保证以下几点,1)、动力性:保证挖掘机能在潮湿较松软的地面上和高低不平的地面上行走,有较强的爬坡能力、转弯能力和牵引力;2)、合理性:挖掘机的行走机构的外形尺寸必须符合行业标准及相关标准的规定;3)、通过性:行走机构的底盘在合理设计的基础上需尽量增大空间,加大离地间隙,增加稳定的通过性;4)、稳定性:根据设备的自身重量以及工作能力,要使其具备相对较大的支承面积,接触面积的增大会是设备具有良好的稳定性;5)、安全性:保证设备在设计的爬坡角度里上坡或者下坡不发生溜滑现象。
目前,我单位制造的是双履带的行走机构,所用的履带是组合式履带,履带是由履带板用连接销连接起来构成的一个封闭链。在设备行走的时候与驱动轮的啮合要求可靠;履带板和地面要有足够的附着力;在矿井及周边的环境下作业,履带板的硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐冲击;行走机构里的支承轮不能横向移动,这样才能更高的适应支承面的形状;履带板间不会卡石块及其他杂物,进入的杂物可以随着履带的传动自动排出。
行走机构的驱动轮采用的是齿圈式,在驱动轮的设计上要求:转动灵活,耐磨抗震,与链轨啮合正确,传动平稳效率高。导向轮用来引导履带正确的运转,防止跑偏,因此设计时只需要考虑体积以及体重两个方面。托链轮所起到的作用是托起履带,使其不会下坠,让履带保持一定的张紧性。而行走下部的支重轮则平均分担了机身和物料的重量,并传送至地面,妆挖掘机在不平的路面上行驶时支重轮会受地面冲击力,因此支重轮所受载荷大,工作条件恶劣,经常处于尘土中,有时还浸泡在泥水中,所以要求有良好的密封。
“四轮一带”在行走机构种扮演非常重要的角色,他们直接关系到挖掘机的工作性能和行走性能,无论是重量还是制造成本都占到了挖掘机的1/4。因此合理的选择和使用“四轮一带”就有着非常重要的意义。我国的“四輪一带”生产制造厂家种类繁多,因此要根据设备的自身情况和设计的参数来进行选择使用。
4 行走机构常见的故障及原因分析
4.1常见的故障
挖掘机的使用中最常见的问题就是,行走时,履带和四轮之间的间隙发生变化,逐渐会导致履带和四轮之间发生侧滑的现象,就是我们所说的“啃轨”。“啃轨”是履带式行走机构最经常出现的故障。它会影响行走机构的工作效率和平稳性,导致行走机构不顺畅,以致对挖掘机其他零部件造成较大的冲击和影响,会影响设备的使用寿命。为什么会“啃轨”?就是因为四轮不在一条中心线。
4.2故障分析
4.2.1驱动轮
从四轮方面来看,驱动轮造成“啃轨”的影响较小,因为驱动轮所连接的是马达和减速机,是行走机构的动力来源,只要齿轮和链轨可以啮合,基本没有什么影响。
4.2.2导向轮
导向轮安装位置的正确与否,以及导向轮的大小,对履带的正常运转有着很大的影响。“啃轨”很大程度上是由于轴向移动而引起的。
1)导向轮距离驱动轮的距离。从理论上来说,导向轮距离驱动轮或者支重轮的距离越近,则导向性越好。
2)张紧装置的加工精度会直接影响导向轮的安装尺寸。
3)导向轮与钢架构的组装的中心线,以及和张紧装置连接的高度尺寸。
5结束语
煤矿用挖掘式装载机的应用之所以在近年来能取得如此广泛的应用,主要是两点:1、挖掘机采用液压系统控制以后,对产品的很多性能都带来了极大的提高,控制性能的提高可以适应越来越复杂的工作要求。2、行走部分履带式的应用,增强的设备的机动性,尤其在通过窄沟、陡坡、转弯时具备了其他形式的行走部分所没有的优点。但是作为高效率的挖掘机,保养维修难度要比一般的机械大的多。因此在使用和保养时,要严格按照说明书和相关规程进行操作,出现问题时要准确判断问题所在,合理方法排除故障,是保证挖掘式装载机连续高效率工作的前提。
参考文献:
宋玉德,《挖掘式装载机的使用与维修》,山东煤炭科技2012年01期
刘亚伟,《挖掘式装载机结构原理及应用》,煤炭科技2012年02期
关键词:挖掘式装载机;行走机构;典型故障;原因
Abstract: The paper mainly introduces mining loader walking typical fault mechanism of the composition and structure of the course and reasons for coal mine.
Keywords: Mining loader; walking mechanism; fault; cause
中图分类号:TD82
1前言
煤矿用挖掘式装载机作为一种连续生产高效率的采矿设备,适用于煤矿、非金属矿和有色金属矿的开采,设备采用类似挖掘机工作原理,采用全液压传动和先导阀操作,底盘设计参照挖掘机底盘结构形式,使用行星减速机液压马达驱动的履带行走机构,机动灵活、结构紧凑,可在潮湿有积水,松软的巷道里进行工作。一般的挖掘机都设有以下基本的组成部分:工作机构、传送机构和行走机构。在挖掘机的各类行走装置来看,履带具有良好的通过性,对地面的附着力强,接触面积较大,压强较小,能适应高低不平的地面,并且有着良好的机动性,因此是挖掘式装载机的行走机构种较重要的形式。下面,就针对设备中较关键的部位——行走机构进行一些简单的探讨。
2 履带行走机构的组成和工作原理
矿用挖掘式装载机行走机构主要由钢结构组焊件和四轮一带组成(图1所示)。所谓四轮一带,是指驱动轮、引导轮、托链轮、支重轮和履带组成,履带由分为履带板和链接部分,缠绕在四轮的周边,由张紧装置张紧。马达传导至减速机通过驱动轮传送给履带,带动其他轮子转动,使整台设备前进或者后退。行走机构最下面设计出6个支重轮,起到了平均传递设备重量的作用。张紧装置则是保证履带在工作中的张紧性。
图1挖掘式装载机行走机构的组成
1、引导轮 2、支重轮 3、张紧装置 4、拖链轮 5、履带总成 6、驱动轮
设备的全部重量都坐落在行走机构上,履带板直接和地面进行接触,行走机构所承受的设备的全部重量由履带传至地面,液压马达传输的动力通过减速机行星齿轮二级减速传送(图2所示),再
由驱动轮带动履带总成,借助地面对履带产生的反作用力进行行驶。
图2减速机传动示意图
3 履带行走机构的工作原理和工作特点
挖掘机行走机构的性能直接决定了整台机器的工作效率。因此,行走机构成为较关键的部件。行走机构设计的合理可以大大的提高工作效率,尤其是在矿井下复杂的环境中作业。所以,在设计时要尽量保证以下几点,1)、动力性:保证挖掘机能在潮湿较松软的地面上和高低不平的地面上行走,有较强的爬坡能力、转弯能力和牵引力;2)、合理性:挖掘机的行走机构的外形尺寸必须符合行业标准及相关标准的规定;3)、通过性:行走机构的底盘在合理设计的基础上需尽量增大空间,加大离地间隙,增加稳定的通过性;4)、稳定性:根据设备的自身重量以及工作能力,要使其具备相对较大的支承面积,接触面积的增大会是设备具有良好的稳定性;5)、安全性:保证设备在设计的爬坡角度里上坡或者下坡不发生溜滑现象。
目前,我单位制造的是双履带的行走机构,所用的履带是组合式履带,履带是由履带板用连接销连接起来构成的一个封闭链。在设备行走的时候与驱动轮的啮合要求可靠;履带板和地面要有足够的附着力;在矿井及周边的环境下作业,履带板的硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐冲击;行走机构里的支承轮不能横向移动,这样才能更高的适应支承面的形状;履带板间不会卡石块及其他杂物,进入的杂物可以随着履带的传动自动排出。
行走机构的驱动轮采用的是齿圈式,在驱动轮的设计上要求:转动灵活,耐磨抗震,与链轨啮合正确,传动平稳效率高。导向轮用来引导履带正确的运转,防止跑偏,因此设计时只需要考虑体积以及体重两个方面。托链轮所起到的作用是托起履带,使其不会下坠,让履带保持一定的张紧性。而行走下部的支重轮则平均分担了机身和物料的重量,并传送至地面,妆挖掘机在不平的路面上行驶时支重轮会受地面冲击力,因此支重轮所受载荷大,工作条件恶劣,经常处于尘土中,有时还浸泡在泥水中,所以要求有良好的密封。
“四轮一带”在行走机构种扮演非常重要的角色,他们直接关系到挖掘机的工作性能和行走性能,无论是重量还是制造成本都占到了挖掘机的1/4。因此合理的选择和使用“四轮一带”就有着非常重要的意义。我国的“四輪一带”生产制造厂家种类繁多,因此要根据设备的自身情况和设计的参数来进行选择使用。
4 行走机构常见的故障及原因分析
4.1常见的故障
挖掘机的使用中最常见的问题就是,行走时,履带和四轮之间的间隙发生变化,逐渐会导致履带和四轮之间发生侧滑的现象,就是我们所说的“啃轨”。“啃轨”是履带式行走机构最经常出现的故障。它会影响行走机构的工作效率和平稳性,导致行走机构不顺畅,以致对挖掘机其他零部件造成较大的冲击和影响,会影响设备的使用寿命。为什么会“啃轨”?就是因为四轮不在一条中心线。
4.2故障分析
4.2.1驱动轮
从四轮方面来看,驱动轮造成“啃轨”的影响较小,因为驱动轮所连接的是马达和减速机,是行走机构的动力来源,只要齿轮和链轨可以啮合,基本没有什么影响。
4.2.2导向轮
导向轮安装位置的正确与否,以及导向轮的大小,对履带的正常运转有着很大的影响。“啃轨”很大程度上是由于轴向移动而引起的。
1)导向轮距离驱动轮的距离。从理论上来说,导向轮距离驱动轮或者支重轮的距离越近,则导向性越好。
2)张紧装置的加工精度会直接影响导向轮的安装尺寸。
3)导向轮与钢架构的组装的中心线,以及和张紧装置连接的高度尺寸。
5结束语
煤矿用挖掘式装载机的应用之所以在近年来能取得如此广泛的应用,主要是两点:1、挖掘机采用液压系统控制以后,对产品的很多性能都带来了极大的提高,控制性能的提高可以适应越来越复杂的工作要求。2、行走部分履带式的应用,增强的设备的机动性,尤其在通过窄沟、陡坡、转弯时具备了其他形式的行走部分所没有的优点。但是作为高效率的挖掘机,保养维修难度要比一般的机械大的多。因此在使用和保养时,要严格按照说明书和相关规程进行操作,出现问题时要准确判断问题所在,合理方法排除故障,是保证挖掘式装载机连续高效率工作的前提。
参考文献:
宋玉德,《挖掘式装载机的使用与维修》,山东煤炭科技2012年01期
刘亚伟,《挖掘式装载机结构原理及应用》,煤炭科技2012年02期