混凝土泵车回转机构故障解决方案及优化设计.pdf

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声洲轴端蝴a删ca舡庙脚；r混凝土泵车回转机构故障解决方案及优化设计』巾吖工程机械1故障现象及原因分析第42卷2们1年11月【9】易继锴，侯嫒彬智能控制技术[m北京：北京工业大学0】张勇．车辆自动变速系统自适应模糊控制研究叫．长春：张裕生，杨瞻勇。龙雷混凝土泵车是工程建设中不可缺少的施工机械之一，其回转机构是集支撑、旋转和连接功能于一体，由高强度螺栓、回转支承、减速器和主动齿轮等组成的机构，见图1。混凝土泵车作业时，回转机构有时会出现异响，严重时回转机构减速器的轴端轴承和主动齿轮会损坏，致使泵车臂架不能回转。l减速器2．主动齿轮3．回转支承混凝土泵车回转机构的故障主要表现为异响，导致产生异响的原因是回转机构减速器输出端承载轴承损坏，或主动齿轮和回转支承齿圈损坏(如产生上述故障的原因主要是回转机构设计计算时只考虑了回转减速器的转矩要求，而忽略了减速器输出端的受力位置对承载能力的影响，导致减速器输出端受载超出了其规定的承载能力。如图3所示，混凝土泵车回转工作时，假设回转机构中主动齿轮所受载荷保持不变，那么作用在减速器输出轴端上的力，恒定，显而易见，点3处的位移6远大于点2处的位移。主动齿轮传动过程—一z?i?∞j一44一(三一重工股份有限公司)图2所示)。【8】韩峻峰，李玉惠模糊控制技术【MJ重庆：重庆大学出版出版社．1999【1吉林工业大学，2000通信地址：安徽省台肥市屯溪路193号台肥工业大学汽车工程技术研究院116号信箱(230帅9】(收稿日期：201l一06—17)摘要：回_转机构发生故障，将直接影响混凝土泵车的布料功能，严重时还可能导致人员伤亡等安全事故。如何减少或避免回转机构的故障．同时降低其生产制造成本，是企业在产品设计中一个急需解决的重要问题。从回转机构的功能与原理出发，探讨常用回转机构的优劣，对其故障现象进行分析，给出现场解决方案。针对短臂架、中等臂架、长臂架与超长臂架混凝土泵车，分别提出具体的设计思路及优化方案。实际应用表明．优化方案大大减少了回转机构的故障发生率。具有一定参考价值。关键词：泵车；回转机构；主动齿轮；优化设计图l回转机构组成图2损坏的主动齿轮图3减速器输出轴端力产生的位移示意图作者简介：张浴生(1982一)。男．江西人，工程师，硕士。研究方向：机械设计及理论。社．2003．
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工程机械D够册a，Id蝴断l2故障现场解决方案3产品设计改进方案第42卷2011年11月中，轴端位移过大会造成减速器输出端承载轴承、主动齿轮和回转支承齿圈等损坏。因此，回转机构结构设计不合理是导致故障的主要原因。2．1悬臂式主动齿轮传动解决方案如图4所示，悬臂式主动齿轮传动解决方案是通过增加过渡套5，用两个滚动轴承4来支撑改进后主动齿轮，并通过盖板3和紧固件固定，从而调整悬臂式主动齿轮的受力位置，减小减速器轴端齿轮的承载力。到目前为止，按此方案整改的混凝土泵车，其回转机构未再发生减速器输出端承载轴承、主动齿轮和回转支承齿圈损坏。2．2简支式主动齿轮传动解决方案如图5所示，简支式主动齿轮传动解决方案是通过增加支撑壳体3、支撑轴4，用滑动轴承5来支撑主动齿轮，通过盖板6把主动齿轮固定在支撑壳体上，从而使原悬臂式主动齿轮传动结构变为简支式主动齿轮传动结构，增强减速器轴端主动齿轮的承载能力。到目前为止，按此方案整改的混凝土泵车，其回转机构未再发生减速器输出端承载轴承、主动齿轮和回转支承齿圈损坏。3．1一级过渡传动如图6所示，对于短臂架泵车，建议回转机构采用一级过渡传动，即增设两个惰轮3，由两个惰轮1．改进后主动齿轮2．防尘罩3盖板4滚动轴承5过渡套6．减速器7．回转支承囤4悬臂式主动齿轮传动解决方案1．减速器2主动齿轮3支撑壳体4支撑轴5滑动轴承6盖板7回转支承图5简支式主动齿轮传动解决方案l减速器2主动齿轮3．惰轮4情轮轴5．铜套6铜垫7回转支承图6一级过渡传动
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繁蒸稀鬣量、蕊戆．4泵车回转机构的优化设计来分担轴端主动齿轮和回转支承齿圈的受力。3．2二级减速传动见图7，对于中等臂架泵车，建议回转机构采用二级减速传动，即增设4个主动齿轮，使原来的轴第42卷20”年11月端主动齿轮经一级、二级减速主动齿轮驱动回转支承齿圈转动，降低减速器的输出转矩，提高产品的3．3双减速器直联传动如图8所示，对长臂架泵车，回转减速器需要较大的转矩，考虑通用性和采购经济性，建议在设计时采用双减速器直联传动。由减速器轴端上的主动齿轮直接驱动回转支承。3．4双减速器过渡传动如图9所示，对超长臂架泵车，建议参考悬臂式主动齿轮传动解决方案，采用双减速器过渡传动。减速器通过双花键轴3带动主动齿轮5，进而驱动回转支承。6锁紧件7．回转支承8肪护罩通过比较故障现场解决方案和产品设计改进方案，综合考虑各方案复杂程度，所需零件数量，改进