推土機(jī)最終傳動(dòng)軸端法蘭壓裝機(jī)

在T140型推土機(jī)的最終傳動(dòng)中，軸端法蘭和齒輪轂之間為錐度配合，裝配時(shí)要求有較大的壓緊力，通常采用的裝配方法是預(yù)壓法，即先把軸端法蘭和齒輪轂裝在一起，用油壓機(jī)預(yù)壓后再拆開，然后再到裝配線上用普通工具裝配。這種方法工序繁復(fù)，增加了轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，同時(shí)由于零部件的剛性回彈，在現(xiàn)場裝配時(shí)，達(dá)不到油壓機(jī)壓裝時(shí)的預(yù)壓力。為改進(jìn)軸端法蘭裝配工藝，保證裝配壓緊力，我們研制了新型軸端法蘭壓裝機(jī)，現(xiàn)介紹如下。
1.軸端結(jié)構(gòu)裝配簡介
如圖1所示，軸端法蘭8和齒輪轂5之間裝配為錐度配合，其要求的壓緊力為264.6～294 kN，二者之間通過平鍵9連接成為固定的套件，外半殼體1、油封座6、油封座7裝在套件的外周。此套件通過軸承3、10裝在半軸4上（以過盈連接方式裝在后橋殼體兩端），并可以繞半軸旋轉(zhuǎn)。齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)上述套件轉(zhuǎn)動(dòng)，裝在軸端法蘭上的驅(qū)動(dòng)輪發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，即可驅(qū)動(dòng)推土機(jī)行走。

2. 壓裝機(jī)的研制
(1)使用要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)對軸端法蘭裝配結(jié)構(gòu)和壓緊力的分析，壓裝機(jī)須滿足如下使用要求：能穩(wěn)定地控制所提供的壓緊力；能合理地實(shí)現(xiàn)與工件連接，并能避開與半軸在空間的干涉；各組成部分的強(qiáng)度應(yīng)安全可靠；應(yīng)易于裝拆，并降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。
按照上述使用要求，將壓裝機(jī)設(shè)計(jì)為壓裝工裝和液壓系統(tǒng)2部分。序號1至9組成壓裝工裝，序號13至15組成液壓系統(tǒng)。連接套9通過螺紋安裝到齒輪轂11外露出的端部，以使壓裝工裝牢固安裝就位。所設(shè)計(jì)的過渡套4和6避開了半軸12的外伸部位，合理地處理了半軸的空間干涉問題。選用的空心液壓缸13可以把液壓缸套裝在工裝的螺栓1上，在螺栓端部用螺母2限位后，便可把液壓缸活塞的拉伸力轉(zhuǎn)化為對軸端法蘭的壓緊力。

(2)工作原理
壓裝機(jī)的工作原理如下：啟動(dòng)液壓泵站14使空心液壓缸13的活塞桿伸長，活塞桿推動(dòng)過渡套4、壓緊套7和軸端法蘭10，即可把軸端法蘭壓裝到齒輪轂11上。該壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)可以調(diào)整和設(shè)定系統(tǒng)壓力，以準(zhǔn)確地控制裝配時(shí)施加的壓力。
該壓裝機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理如圖3所示，齒輪泵從工作油箱吸油，并將壓力油泵入換向閥。當(dāng)換向閥處于中立位置時(shí)，油液經(jīng)換向閥體直接回到油箱，液壓缸無動(dòng)作；當(dāng)向右搬動(dòng)換向閥時(shí)，油液經(jīng)換向閥進(jìn)入液壓缸無桿腔，液壓缸有桿腔的油液經(jīng)換向閥直接回到油箱，實(shí)現(xiàn)液壓缸空心活塞桿的伸出；當(dāng)向左搬動(dòng)換向閥時(shí)，油液經(jīng)換向閥進(jìn)入液壓缸有桿腔，同時(shí)液控單向閥打開，液壓缸無桿腔的油液經(jīng)液控單向閥至換向閥，然后回到油箱，實(shí)現(xiàn)液壓缸空心活塞桿縮回。在液壓缸空心活塞桿的伸、縮過程中，若液壓缸過載或到達(dá)死點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)安全閥開啟，油液經(jīng)安全閥直接回到油箱，避免因油壓過高導(dǎo)致液壓元件損壞，保證了該系統(tǒng)在允許的壓力范圍內(nèi)正常工作。
(3)選擇液壓系統(tǒng)元件
由于軸端法蘭裝配壓緊力應(yīng)能達(dá)到264.6～294 kN，液壓系統(tǒng)的空心液壓缸至少應(yīng)能提供30 t的載荷。根據(jù)這一要求并參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，我們選定了空心內(nèi)徑為45 mm、承載能力為50 t、額定壓力為63 MPa的空心液壓缸，同時(shí)選定了與此液壓缸相匹配的液壓泵站。

(4)確定工裝零件的尺寸
根據(jù)所選空心液壓缸的空心內(nèi)徑45 mm，將螺栓1直徑設(shè)計(jì)為42 mm；根據(jù)齒輪轂11外露端外螺紋M265×3，將連接套9內(nèi)螺紋設(shè)計(jì)為M265×3；經(jīng)計(jì)算和測量得到半軸12的外伸長度為233mm。以這3個(gè)值作為壓裝工裝設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，再依次設(shè)計(jì)出每個(gè)零件的具體尺寸。初步設(shè)計(jì)完成后，對螺栓1與過渡套6之間螺紋的連接強(qiáng)度以及連接套9的圓環(huán)形板狀部位剛度進(jìn)行了校核，從而最終確定了工裝零件的尺寸。
3.使用方法和效果
先把壓裝工裝的連接套安裝到齒輪轂上，然后依次裝好壓裝工裝的所有零件，再連接好液壓系統(tǒng)。首次使用壓裝機(jī)前要先調(diào)整好溢流閥壓力，壓力調(diào)好后操縱換向閥手柄即可進(jìn)行壓裝。將軸端法蘭壓裝到位后，退回空心液壓缸的活塞，將壓裝工裝拆下。
原工藝最后裝配時(shí)需多人配合，而且要反復(fù)振動(dòng)、多次調(diào)整。而應(yīng)用此壓裝機(jī)進(jìn)行軸端法蘭的裝配，不需要再經(jīng)過預(yù)壓和拆開的操作，簡化了工藝流程，降低了裝配成本，減輕了裝配人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
本文介紹的這種壓裝機(jī)以鏈輪轂外端的螺紋作為工裝的連接支點(diǎn)，所設(shè)計(jì)的過渡套4和過渡套6能夠避開與半軸的干涉，利用液壓動(dòng)力能較好地控制壓緊力。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)對于其他型推土機(jī)軸端法蘭裝配，只需改變部分設(shè)計(jì)參數(shù)即可推廣應(yīng)用。

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