1.改进原因
矿石抓斗所抓矿石坚硬、负载重、粉尘大、工作环境恶劣,我们在抓斗日常维护保养中,发现抓斗下撑杆轴磨损较快。拆检下撑杆轴后发现,其磨损总是伴随着油道堵塞及润滑不良。抓斗下撑杆轴在工作时经常浸没矿砂中,最易发生油道堵塞。矿石抓斗结构如图1所示。
下撑杆轴磨损后出现间隙,矿砂侵入下撑杆轴间隙后,可造成磨料磨损和油道堵塞,导致下撑杆轴与轴套间隙进一步变大,加剧矿砂侵入,形成磨损的恶性循环。磨损后的下撑杆轴截面尺寸变小,在载荷较大情况可发生断裂,形成安全隐患。
经检查,我们发现下撑杆轴磨损的原因是油道设计过于简单。该油道只设置了轴向油道,润滑范围有限,容易发生堵塞。油道堵塞后只能将下撑杆轴拆下后进行疏通,但拆卸时往往容易损坏下撑杆轴。针对这种情况,我们决定对下撑杆轴油道进行改进。
2.改进方法
(1)两端开注油孔
为了加强下撑杆轴的注油能力,我们在下撑杆轴两端各开1个注油孔,两端注油孔互不相通。每个注油孔各开2个径向出油孔,4个出油孔呈十字形排列,这样即使有1个油道堵塞,还可从另外3个注油孔注入润滑脂,起到了多重保险作用。
(2)增加油槽
在下撑杆轴出油孔处开环形油槽,以贮存一定量的润滑脂,这种十字形排列的出油孔、环形油槽、轴向油槽形成网状润滑结构,增大了润滑面积,提高了润滑效果。环形油道具有一定的积存矿砂能力,即使矿砂进入油道,也会在贮油槽中松散分布,在一定的润滑周期内,不会将油道堵塞。改进前、后下撑杆轴油道结构对比如图2所示。
(3)提高强度
下撑杆轴采用45优质结构钢,经锻造后进行调制处理,再进行机加工和表面高频淬火,淬火深度为1~2mm,淬火后表面硬度提高到HRC45-50,使其具有良好的强度,以增强其耐磨能力。
3.改进效果
将改进后的下撑杆轴安装到矿石抓斗上进行试验,试验结果表明,改进后的下撑杆轴油道堵塞概率大大降低,润滑效果良好,使用寿命提高1倍以上,由此节省了大量修理费用及时间,提高了矿石抓斗装卸效率。