故障現(xiàn)象:
裝載機(jī)兩轉(zhuǎn)斗油缸活塞桿緊靠頭部均嚴(yán)重彎曲并引起油缸漏油。據(jù)該車操作人員反映,活塞桿彎曲時(shí)并沒引起注意,只是由于油缸嚴(yán)重漏油時(shí)才發(fā)現(xiàn)兩活塞桿已彎曲。
后經(jīng)現(xiàn)場機(jī)務(wù)管理人員分析,故障的原因可能是駕駛操作人員技能不熟練,盲目超負(fù)荷作業(yè)所致。故該車進(jìn)廠修理時(shí),僅對兩彎曲活塞桿制定了冷壓校正修理方案。
但裝車使用僅幾個臺班,兩油缸又出現(xiàn)嚴(yán)重漏油,兩轉(zhuǎn)斗油缸活塞桿又在原彎曲位置發(fā)生彎曲變形。之后,使用單位購置了原來兩套新轉(zhuǎn)斗油缸總成,裝車使用幾個臺班后兩轉(zhuǎn)斗油缸活塞桿再次在相同位置發(fā)生彎曲變形。
故障分析:
該裝載機(jī)工作裝置采用反轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu),動臂為單板結(jié)構(gòu),兩搖臂鉸接支撐點(diǎn)位于動臂中部橫梁上。通常造成液壓缸活塞桿彎曲,一般應(yīng)為液壓缸受軸向壓力過大而失穩(wěn)彎曲,即彎曲現(xiàn)象發(fā)生在轉(zhuǎn)斗油缸活塞桿受至大彎曲力矩工況時(shí)。但對照已彎曲活塞桿彎曲部位及裝載機(jī)作業(yè)工況受力分析,顯然不屬于液壓缸因受軸向壓力過大而彎曲。因?yàn)樵摶钊麠U彎曲部位在緊靠活塞桿頭部,也是說在活塞桿接近完全收縮、至小行程時(shí)彎曲的,而此時(shí)裝載機(jī)實(shí)際作業(yè)工況正處于鏟斗前傾卸料位置,并非處于工作裝置受力至大的典型工況,需要品質(zhì)鏟斗等屬具認(rèn)準(zhǔn)公眾號智造大觀。
通過對活塞桿彎曲部位分析以及對該裝載機(jī)實(shí)際作業(yè)工況進(jìn)行全面觀察,發(fā)現(xiàn)在動臂至大舉升高度,鏟斗在轉(zhuǎn)斗油缸作用下前傾撞擊動臂抖落物料時(shí),轉(zhuǎn)斗油缸與動臂橫梁發(fā)生碰撞。進(jìn)一步檢查驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)斗油缸缸蓋法蘭下側(cè)均有碰撞痕跡,兩轉(zhuǎn)斗油缸安裝部位下方的動臂橫梁相應(yīng)處也發(fā)現(xiàn)有碰撞痕跡。顯然,兩轉(zhuǎn)斗油缸活塞桿彎曲現(xiàn)象發(fā)生的直接原因?yàn)檗D(zhuǎn)斗油缸與動臂橫梁發(fā)生干涉所致。
在裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,除了必須滿足使用性能、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、勞動條件等要求外,還必須保證作業(yè)時(shí)構(gòu)件間無運(yùn)動干涉 。而該故障是在運(yùn)行工作幾年后發(fā)生的,新車時(shí)并未發(fā)現(xiàn)有該故障現(xiàn)象,由此推斷,該故障是在經(jīng)過長期使用后工作裝置部分某些機(jī)件結(jié)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)發(fā)生變化所致。經(jīng)檢查工作裝置部分:動臂、連桿、搖臂、鏟斗及其鉸接支點(diǎn)無變形、開焊、裂紋、移位 、松曠、咬死等現(xiàn)象;再檢查動臂提升、鏟斗翻轉(zhuǎn)等技術(shù)參數(shù)指標(biāo),發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)斗前傾角遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值45°。
為使裝載機(jī)工作時(shí)操縱方便,要求在工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對鏟斗轉(zhuǎn)角進(jìn)行限位 。鏟斗轉(zhuǎn)角限位裝置通常采用簡單的擋塊結(jié)構(gòu),把擋塊分別直接焊在鏟斗后臂及動臂上。鏟斗前傾角的限位原理是在至大卸載高度,鏟斗前傾角度達(dá)到45°時(shí),鏟斗與動臂上的限位擋塊相碰,鏟斗停止前傾。鏟斗前傾角限位擋塊另一作用是有利于鏟斗中物料傾倒干凈。當(dāng)裝粘性物料時(shí)利用鏟斗與動臂的碰撞,使物料抖落干凈?,F(xiàn)發(fā)現(xiàn)因鏟斗前傾角過大,在實(shí)際作業(yè)前傾卸料時(shí),利用鏟斗與動臂的碰撞抖落物料時(shí)限位擋塊被撞掉,失去限位作用。
操作者在一定高度卸載時(shí),為使物料抖落干凈,會操縱鏟斗翻轉(zhuǎn)閥使鏟斗前傾,并企圖與動臂限位裝置發(fā)生碰撞以抖落物料,但此時(shí)限位塊已被撞掉,限位裝置不再起作用,鏟斗在達(dá)到至大前傾角設(shè)計(jì)值后,將會繼續(xù)翻轉(zhuǎn),導(dǎo)致實(shí)際前傾角增大。根據(jù)該裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)形式分析可知,隨著鏟斗前傾翻轉(zhuǎn)的角度增大,轉(zhuǎn)斗液壓缸進(jìn)一步收縮,與此同時(shí),轉(zhuǎn)斗液壓缸將會繼續(xù)前傾,直至與動臂橫梁碰撞發(fā)生干涉。轉(zhuǎn)斗油缸受到來自橫梁干涉點(diǎn)的這一側(cè)向推力致使液壓缸活塞桿在其靠近頭部發(fā)生彎曲。