履带起重机行走装置主要由行走机构和车架组成,行走机构与车架的连接,分为可变轨的伸缩式连接和不可变轨的铰接式连接。决定履带起重机行走机构与车架连接方式的主要因素有2点:一是整机作业时对履带轨距变化的需求,二是拆解运输时对主机尺寸及质量的要求。本文针对履带起重机伸缩式行走机构伸缩处间隙调整方法存在的问题进行改进,以解决行走机构行走时产生振动、履带板和支重轮产生偏磨问题。
1.伸缩式连接特点及问题
(1)特点
100t以下履带起重机主机运输质量相对较小,其行走机构可与主机一体运输。行走机构一般采用伸缩式连接,作业时伸展为宽轨模式,运输时收缩为窄轨模式,如图1a所示。伸缩式行走机构在其履带架上设置了方形孔,在车架上设置了方形伸缩梁,行走机构可沿车架上的方形伸缩梁伸缩,如图1b所示。
为保证行走机构顺利伸缩,车架上的伸缩梁和履带架上的方形孔形位和尺寸均需严格控制,或用简便易行的间隙调整方法进行调整,以避免其配合间隙过大或过小。
(2)存在的问题
车架、履带架皆为大型结构件,形状复杂,制造误差难以避免。同一车架上的4个方形伸缩梁与2个履带架上的4个方形连接孔必然存在问隙不均匀问题。此间隙若过大,行走机构承载后,履带架会向内倾斜,形成俗称的“八字现象”。
履带架形成“八字现象”后,将造成履带板和支重轮偏磨、履带板及支重轮的使用寿命缩短,导致履带架与车架结构的传力性能、吊装作业安全性、履带起重机行走的平稳性下降。履带架向内倾斜形成的“八字现象”如图2所示。
2.现有间隙解决方法
为解决履带起重机车架方形伸缩梁与行走机构履带架方形孔之间的配合间隙问题,国内外各厂家目前主要采取以下3种解决方法:一是全方位机加工,二是设置厚度可调垫板,三是设置厚度不可调垫板。这3种方法存在的缺陷如下所述。
(1)全方位机加工
通过对车架方形伸缩梁和履带架方形孔的全方位机加工,严格控制其配合间隙。此方法效果较好,但对制造精度要求很高,巨不具备微调功能,目前重型履带起重机底盘中少有使用。全方位机加工效果如图3所示。
(2)设置厚度可调垫板
厚度可调垫板分为楔形垫板和多层垫板,如图4所示。设置这2种垫板对车架、履带架的制造精度要求较低,但均存在2个缺陷:一是采用这2种垫板进行间隙调整时,在履带架伸缩之前必须将所有垫板拆除;二是为了固定垫板,又不影响履带架的伸缩功能,必须在车架伸缩梁上平面上加工螺纹孔。该螺纹孔容易造成伸缩梁箱体内部进水或其他杂物,导致其内部锈蚀,影响使用寿命。此外,设置楔形垫板时,履带架方孔与楔形垫板的接触部位为线接触,其承载能力较差,容易造成接触部位磨损,导致接触部位配合间隙变大。
(3)设置厚度不可调垫板
厚度不可调垫板分为L形焊接式垫板和L形折弯式垫板,可安装在履带架方孔外侧面上,如图5所示。由于该种垫板厚度不可调,这就要求车架上的4个伸缩梁与履带架上的4个方孔之间的间隙尺寸必须相同,否则同样厚度的垫板无法适应不同间隙的需求,难以达到理想的装配效果。
3.新型间隙调整装置
(1)结构
通过对各类履带起重机底盘的分析、对比,综合考虑制造难度、加工成本、工艺条件和使用效果,我们对履带起重机车架方形伸缩梁与行走机构履带架方形孔之间间隙调整方法进行改进,提出了1种即可降低制造与拆装难度,又能确保调整效果的新型抽屉式间隙调整装置。该抽屉式间隙调整装置主要由抽屉式调整板、数量可调的薄垫板以及螺栓、螺母、垫圈组成,其整体结构如图6,所示,其调整板和薄垫板结构如图6b和图6c所示。
(2)安装及调整方法
抽屉式间隙调整装置的安装及调整方法如下:首先,将抽屉式调整板安装在履带架方孔上方并与上面板贴紧,用螺栓固定。其次,将履带架安装到车架伸缩梁上,并将该伸缩梁伸展至工作位置。再次,松开抽屉式调整板的固定螺栓,调整抽屉式调整板的位置,消除其与车架伸缩梁之间的间隙;此时履带架方孔与车架伸缩梁之间的间隙转变为履带架方孔与抽屉式调整板之间的间隙。最后,根据履带架方孔与抽屉式调整板之间间隙的大小,塞入若干块薄垫板至间隙基本消除,用螺栓将薄垫板固定在抽屉式调整板上,将抽屉式调整板向上提拉至与履带架方孔面板紧贴,并将抽屉式调整板的固定螺栓拧紧,即完成安装及调整工作。
当履带起重机需要缩回行走机构时,对抽屉式间隙调整装置的调整顺序如下:首先,松开抽屉式调整板和薄垫板的固定螺栓,取出所有薄垫板。其次,将抽屉式调整板向上提拉至与履带架方孔面板紧贴后拧紧固定螺栓,固定在履带架上。最后,将行走机构缩回到所需位置即可。将行走机构缩回到位后,履带起重机可保持现状进行短距离行走。若履带起重机需长距离行走、地面不平整或行走对稳定性要求较高时,则需按照前述安装及调整方法进行安装和调整,以消除车架伸缩梁与行走机构履带架方形孔之间的间隙。
(3)优点
新型抽屉式间隙调整装置对车架伸缩梁和行走机构履带架方孔的加工精度及配合间隙要求不高,车架方形伸缩梁与履带架方孔之间的间隙容易调整到所需尺寸。我们在近百台履带起重机上安装了新型抽屉式间隙调整装置,实际使用证明,该新型调整装置有效消除了履带起重机行走机构行走时产生振动、履带板和支重轮产生偏磨的问题,提高了履带起重棚于驶及吊重时的安全性,履带板及支重轮的使用寿命也大幅提高。