淺談L-2350電動輪檢修工藝方案及技術(shù)難點(diǎn)

閆旭日，董 新

(神華準(zhǔn)能集團(tuán)設(shè)備維修中心，內(nèi)蒙古 薛家灣 010300)

隨著露天采掘設(shè)備的發(fā)展，哈爾烏素露天煤礦以提高產(chǎn)能和效率為目標(biāo)，購進(jìn)了由勒圖爾勒公司生產(chǎn)的L-2350輪式前裝機(jī)，L-2350作為最大的輪胎式裝載機(jī)，其單鏟容量達(dá)40.52m3和65.75m3。在其輪胎工作運(yùn)行過程中，依靠四臺獨(dú)立的電動輪，采取獨(dú)輪回輪驅(qū)動的形式帶動輪胎，完成其規(guī)定動作。在L-2350前裝機(jī)電動輪的日常點(diǎn)檢和保養(yǎng)由本單位職工來完成，由于生產(chǎn)廠家的技術(shù)壟斷和保護(hù)，L-2350前裝機(jī)電動輪的故障維修和階段性大修均需要指定廠家來完成。廠家對L-2350前裝機(jī)電動輪的修理存在周期長、費(fèi)用高等特點(diǎn)，嚴(yán)重影響和制約了L-2350前裝機(jī)的運(yùn)行效率，加大了檢修成本。為了打破L-2350前裝機(jī)電動輪的技術(shù)壟斷，提高其運(yùn)行效率，降低檢修成本，車間成立了技術(shù)攻關(guān)小組，劃分職責(zé)，明確分工，從收集基礎(chǔ)技術(shù)資料入手，積累經(jīng)驗和相關(guān)數(shù)據(jù)，制作專用工具，采取邊分解邊摸索的方式開始對L-2350前裝機(jī)電動輪的大修理進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。通過反復(fù)拆裝和經(jīng)驗累計、修正，制定了一套自己的大修工藝標(biāo)準(zhǔn)，成功實現(xiàn)了L-2350前裝機(jī)電動輪的自主檢修。

1 檢修工藝步驟

將待檢修的L-2350前裝機(jī)移置生產(chǎn)檢修場地，地面基礎(chǔ)牢固，做好電動輪下機(jī)的支護(hù)準(zhǔn)備工作，將故障電動輪上的輪胎拆除，在陸續(xù)拆除電路、油路等相關(guān)附件，將減速機(jī)與驅(qū)動電機(jī)分離，入廠待修，入廠后的拆裝檢修工藝步驟如下：①利用高壓清洗機(jī)對減速機(jī)進(jìn)行的整體清洗，去除油污和油泥等污物，清洗水流的水溫控制在60℃，水壓設(shè)置在1.6MPa。②清洗完成后，吊裝入廠，放置在專屬檢修臺位上，進(jìn)行外觀故障檢查，確認(rèn)其端蓋有無裂紋、變形，輪邊緊固螺栓是否存在變形、螺桿斷裂損壞、螺紋損壞等情況。 ③將用于緊固上箱體端蓋的緊固螺栓拆除，并將端蓋平穩(wěn)吊出。利用100T液壓千斤頂對行星輪組進(jìn)行分解。利用橋吊垂直、平穩(wěn)吊出太陽軸、行星軸。 ④將行星架上的螺栓及定位螺栓拆除，利用橋吊和吊具移除下上箱體，拆除滑動密封。再利用扭力扳手拆卸緊固螺栓，用頂絲頂起一、二軸的定位擋板，平穩(wěn)吊出。利用橋吊將一、二軸分別移出離箱體，并利用氧乙炔火焰切割的方式拆除軸上的軸承。 ⑤將分解完成的各部位零配件進(jìn)行清洗，并測量關(guān)鍵部位的尺寸數(shù)據(jù)，做好記錄。對一二軸、行星軸、太陽軸進(jìn)行外觀檢查和測量，確認(rèn)軸齒是否存在破損、裂紋、點(diǎn)蝕?；ㄦI和軸承位是否存在磨損、溝槽，如存在缺陷，則進(jìn)行相應(yīng)的修復(fù)處理。 ⑥行星架的外觀檢測包括變形、擠傷。重點(diǎn)查看滑動密封位的外表面鍍層，當(dāng)鍍層存在過度磨損或溝槽時必須更換新件。若只有少量麻點(diǎn)、輕度磨損及淺槽時，則只需進(jìn)行重新涂鍍修理，并加工至標(biāo)準(zhǔn)尺寸。 ⑦在裝配過程中，首先要清理下箱體中的毛刺、油污、鐵屑等污物，在將下箱體對應(yīng)的一二軸軸承加熱至120℃，分別裝入對應(yīng)軸承位，待軸承恢復(fù)到室溫后，將已經(jīng)在液氮容器內(nèi)冷凍好的一二軸冷裝進(jìn)入對應(yīng)軸承位，再裝入一二軸定位擋板。緊固時，在緊固螺栓上涂抹中強(qiáng)度螺紋鎖固膠，用力矩扳手將螺栓緊固到2 700N·m。使用滑動密封專用安裝工具將滑動密封安裝到位，其尺寸偏差≤1mm。 ⑧行星架軸承加熱至120℃，在裝入軸承位，再將行星架吊入箱體，使用力矩扳手將緊固螺栓加力到2 700N·m，定位銷螺栓力矩460N·m。使用天吊將行星軸垂直安裝到位，軸承壓蓋螺栓涂抹中強(qiáng)度螺紋鎖固膠，鎖緊力矩為128N·m。⑨將光輪加熱至120℃，用小銅棒敲入。利用橋吊緩慢垂直放入太陽軸。光輪表面涂抹中強(qiáng)度螺紋鎖固膠，齒輪加熱至105℃，垂直裝入光輪，齒輪表面低于光輪表面0～0.60mm，齒輪與太陽輪間游隙范圍控制在0.30mm～0.40mm。裝入行星齒輪時，其緊固螺栓要涂抹中強(qiáng)度螺紋鎖固膠，螺栓標(biāo)準(zhǔn)力矩設(shè)定為237N·m，安裝齒輪壓蓋。將O型環(huán)放入密封槽，用密封膠固定，完成箱體密封O型環(huán)的安裝。最后安裝減速箱上端蓋，箱體上端蓋緊固螺栓的力矩設(shè)定為122N·m。

2 技術(shù)難點(diǎn)

2.1 清潔

在進(jìn)行檢修工藝制定的過程中，相關(guān)技術(shù)資料的短缺已不是制約攻關(guān)的主要因素，其檢修環(huán)境的清潔是確保所有檢修工藝順利實施和開展的保障因素，因為L-2350電動輪減速機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對其附屬的零配件的清潔要求非常嚴(yán)格，故零配件的清潔難度增較大，為順利解決這一難點(diǎn)，在檢修全過程隨時利用工業(yè)吸塵器進(jìn)行清潔，同時做好檢修場地的環(huán)境管控，減少煙塵，及時做好遮蓋工作。

2.2 浮動密封裝配

L-2350的浮動密封尺寸較大，其外徑110cm，內(nèi)徑104.5cm，O環(huán)直徑20.20mm，安裝時接觸面精度要求高，而密封本身又是由一種脆性材料制成，安裝過程中若用力太大就會使密封產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致無法繼續(xù)使用，造成檢修成本的增加。故以往安裝密封的方式方法無法實施，最后針對此密封，自行設(shè)計并自制了一套浮動密封安裝工裝，讓密封在安裝的過程中能夠均勻受力。

工裝在最初試用過程中，雖解決了受力問題，但由于浮動密封為20.20mm的O型環(huán)與箱體密封位過盈量較大，均勻受力下也無法保證浮動密封安裝到位，且平行度誤差不超過1mm。最后通過網(wǎng)查類似資料數(shù)據(jù)，咨詢密封制作相關(guān)廠家，采取涂抹無水工業(yè)酒精作為潤滑劑，減少摩擦力，經(jīng)試驗浮動密封安裝成功。

2.3 行星輪齒輪裝配

L-2350電動輪的行星齒輪機(jī)構(gòu)與以往減速機(jī)存在較大差別，主要體現(xiàn)在其行星齒輪軸固定，導(dǎo)致行星齒輪與太陽輪的游隙調(diào)整難度大，要將3個游隙調(diào)整在一個數(shù)值，其次要確定行星輪與太陽輪的方位差一致，最后單個行星輪為分體結(jié)構(gòu)，由光輪和外齒環(huán)錐形連接，緊固膠如何選擇，才能達(dá)到安裝使用標(biāo)準(zhǔn)成了難題。

2.3.1 緊固膠的選用。 檢修攻關(guān)初期，我們依靠經(jīng)驗選用了中強(qiáng)度螺紋鎖固膠，作為行星輪光輪和外齒輪連接的黏結(jié)劑，但通過試裝上機(jī)運(yùn)行觀察發(fā)現(xiàn)，僅裝進(jìn)運(yùn)行2個月，行星輪的光輪和外齒輪變產(chǎn)生了松動，存在分離跡象，說明其無法達(dá)到裝配黏結(jié)要求。隨后，通過查閱圓柱形部件固持膠相關(guān)材料，決定選用四種各型號的圓柱形部件固持膠分別進(jìn)行壓裝實驗。即將涂抹不同型號固持膠的行星輪在壓力機(jī)上進(jìn)行壓裝實驗，記錄行星輪光輪和外齒環(huán)發(fā)生松動時的數(shù)據(jù)值，選取數(shù)據(jù)值最接近原機(jī)行星輪拆卸時壓力值的固持膠作為裝配膠，最后在通過上機(jī)觀察運(yùn)行，確認(rèn)其選取的正確性。

2.3.2 行星輪裝配及游隙調(diào)整。 在最初的安裝過程中，采取將行星輪光輪加熱到150℃與行星軸進(jìn)行裝配，待其冷卻至常溫后，再將行星輪外齒環(huán)加熱至100℃，利用自制工具套裝配合千斤頂將其與行星輪光輪進(jìn)行裝配。行星輪與太陽輪之間游隙用0.30mm銅紙塞入確保游隙。安裝完成后經(jīng)測量，行星輪左右高低相差0.20mm，未達(dá)到裝配標(biāo)準(zhǔn)。裝配失敗的原因分析如下：①0.30mm銅紙影響了行星輪的平行度；②熱裝壓入法不適用，在安裝自制工具時，行星輪與行星輪光輪間通過熱傳遞升溫產(chǎn)生抱死現(xiàn)象，導(dǎo)致外齒環(huán)無法壓裝到位。

2.3.3 溫差法試裝。 由于利用自制拆卸工裝配合千斤頂壓裝外齒環(huán)和行星輪光輪需要一定的時間，無法避免熱傳遞，故考慮采取溫差法直接安裝，此外由于外齒環(huán)和行星輪光輪為錐面連接，故溫差法可行。

第1次試驗將外齒環(huán)加熱至120℃，使用橋吊平穩(wěn)快速將其放入行星輪光輪，行星輪光輪高于外齒環(huán)表面1.80mm，經(jīng)檢測兩者不在同一個平面，實驗失敗。第2次試驗將外齒環(huán)加熱至110℃，使用橋吊將其放入行星輪光輪，行星輪光輪高于外齒環(huán)表面1.20mm，經(jīng)檢測兩者不在同一個平面，實驗再次失敗。第3次試驗將外齒環(huán)加熱至100℃，再次裝入，外齒環(huán)高于行星輪光輪0.10mm，經(jīng)檢測兩者不在同一個平面，實驗失敗。第4次試驗將外齒環(huán)加熱至105℃，再次裝入，外齒環(huán)與行星輪光輪相差0.30mm，在范圍之內(nèi)，兩者之間基本保持同一個平面，但是3個行星齒輪裝入后與太陽輪的間隙不一致，存在相位差，不能保證齒輪之間的同軸度，實驗依然失敗，原因分析：①L-2350電動輪裝配場地到軸承加熱器的距離較遠(yuǎn)，橋吊吊運(yùn)需要較長的時間，且每次吊裝的水平角度無法始終保持一致；②外齒環(huán)錐形面磨損量存在差異；③收到廠房內(nèi)檢修空間溫度影響。第5次試驗，首先縮短橋吊的運(yùn)距，選取經(jīng)驗豐富的操作人員，盡量促使每次吊裝齒輪的水平角度一致，關(guān)閉廠房大門，保障檢修空間內(nèi)室溫恒定，加熱前對外齒環(huán)進(jìn)行打磨和測量，促使選用件在尺寸上的差異減小。將外齒環(huán)加熱到105℃，再次裝入行星輪光輪中，用塞尺測量確認(rèn)各行星齒輪與太陽輪間隙一致為0.30mm，行星齒輪與行星軸基本保持在同一個平面上，差值控制在0.20mm～0.40mm之間，符合裝配要求。

3 其他裝配注意事項

軸承壓圈安裝時，其加熱溫度不超過120℃，且要將軸承內(nèi)外圈擦拭干凈再進(jìn)行裝配。

太陽輪裝配前，要先檢查其有無拉傷、磨損，若存在以上缺陷，要利用磨光機(jī)打磨，測量后清洗干凈再進(jìn)行裝配。

行星輪光輪由于裝配時要涂抹緊固膠，故每次均需要打磨、清洗，再利用軸承加熱器將其加熱至150℃，裝入行星軸。

所有緊固螺栓均要緊固至標(biāo)準(zhǔn)力矩值。

4 結(jié)束語

L-2350電動輪經(jīng)過反復(fù)拆裝檢修，配合裝機(jī)試用，最終獲得了成功，滿足了現(xiàn)場應(yīng)用要求，完善了其檢修工藝標(biāo)準(zhǔn)，摸索出了一套有效的檢修數(shù)據(jù)參數(shù)，實現(xiàn)了自主檢修，打破了生產(chǎn)廠家的技術(shù)壟斷，提高了檢修效率，同時也降低了檢修成本。