WK-35 电铲行走履带链装置失效分析

刘钟军 汪永春

（江西铜业集团德兴铜矿，江西 德兴 334200）

1 WK-35 挖掘机概述

WK-35 型矿用机械正铲式挖掘机是太原重工研制的大型露天矿山采装设备。它汇集了太原重工多年生产矿用挖掘机成功经验的同时，采用了大量国内外先进的控制技术。WK-35 型挖掘机可与172—254t 矿用汽车配套，适用于三千万吨级的大型露天矿山的采剥作业。由于WK-35 电铲自重超过1000t，承受电铲来回移动的行走履带链装置属于整个电铲的关键部件，若其出现早期磨损，维修成本较高，同时因其整条单独检修更换的难度较大、停机时间较长等因素，需在设备投运后从操作、检查、维护等方面予以特别关注。

2 WK-35 电铲行走履带装置的使用情况

WK-35 电铲行走机构在日常装车过程中使用频率较低，其磨损情况及使用寿命往往受工作面影响较大，工作面坑洼不平、砂岩较多，实际行走过程中某一瞬时局部履带板及连接销轴销孔会受到较大冲击力，持续的冲击会加剧履带销和底板销的磨损，进而会引起履带链拉长，造成“齿距不匹配”，当发生“齿距不匹配”时，会导致履带板与驱动凸轮之间干涉，从而加剧履带板与驱动轮的磨损。最终会使履带板之间的销轴断裂，导致更换驱动轮和连接件等部件。

3 WK-35 电铲行走履带装置的失效分析

在挖掘机运动时，履带板与驱动轮啮合平滑，在啮合过程中，不应该有躁音、摩擦、磨损等情况。WK-35 挖掘机驱动轮、履带板是由高强耐磨材料铸造而成，履带板设计有重载驱动凸块、大型连接耳子以及改良的支重轮滚道。随着履带不断运行，履带销和底板销的磨损会引起履带板拉长，造成齿距不匹配。履带板齿距是2 个相邻的履带板凸轮一侧之间的距离，驱动轮齿距是驱动轮上2 个相邻的凸轮一侧之间的距离。这2 个距离分别用P1 和P2 表示。当P1、P2 在公差范围时履带板与驱动轮之间的磨损最小。履带啮合齿距如图1。随着履带销子的自然磨损，履带板齿距拉长，P1 值增加，而P2 值保持不变。当P1、P2 值超出公差范围后，驱动轮的凸轮与履带板的凸轮之间存在齿距不匹配。若不及时调整履带张紧，驱动轮的凸轮与履带板的凸轮相互干涉，会引起严重的磨损。在观察啮合情况时，着重注意凸轮之间啮合情况和履带板与驱动轮之间的间隙。驱动轮的凸轮与履带板的凸轮之间发生干涉，如果不及时采取补救措施，会导致履带板销轴和销轴孔的严重损坏。

WK-35 电铲驱动轮为嵌入式结构设计，履带板销孔为盲孔结构设计。随着履带机构的不断运行，驱动轮单个凸轮齿牙与履带板啮合接触较少，局部接触应力较大，造成凸轮齿牙逐渐磨损。同时履带在泥泞的工作行走时，细微砂岩进入履带板销孔，而该电铲履带板联接销孔设计为近乎盲孔形式，将导致进入销孔的砂岩无法及时排除，形成堆积压实，挤占销轴内部空间，导致销轴向外窜动，致使销轴外侧挡销受力断裂，销轴窜出后瞬时改变驱动轮的凸轮与履带板的凸轮啮合，进一步加剧对侧履带销孔以及整条履带销孔异常磨损。

4 WK-35 电铲行走履带装置失效的预防措施

1） 工作面推进过程中，尽量避免使整个履带装置陷入泥泞工作面。司机在电铲转铲操作时，应左右两侧履带同时行走，避免单侧驱动转铲，减小转铲履带链受到的较大冲击。在可能的情况下，要进行平缓的转向，并及时清除履带链上的石块和其它废石，减少在履带板支重轮滚道上的物料堆积。尽量避免突然急转弯，减少物料在履带板上的堆积，从而减轻履带板和相关零件的负载。

2） 在挖掘机行走时，跟在它的一侧，直观地观察履带板凸轮与驱动轮啮合情况。当出现履带松动导致其凸轮与驱动轮的齿距不匹配时，应及时对履带链进行张紧调整，使履带板凸轮齿距与驱动轮齿距尽量保持在合理范围之内。

3） 对因驱动轮凸牙磨损过限导致的齿距不匹配现象，需对磨损过限的驱动轮凸牙进行补焊修复或直接更换新的驱动轮（驱动轮的设计具有啮合凸耳深，寿命长的特点，有效地减少了齿啮合不合理、过渡磨损、履带系统早期严重齿磨损等现象）。对因履带销轴磨损过限导致的齿距不匹配现象，应及时更换磨损过限的履带销轴。

4） 在电铲工作时，履带板是耐磨件。在履带板上与轮子啮合的凹槽中，形成并堆起材料的变形量。从使用情况来看，履带板的变形量在边缘处堆起，使得在履带板的连接处发生干涉，故此变形量应该用气割机割掉。

5） 更换通孔形式的新型结构形式履带链装置，并在新履带链销孔上设计履带销轴套。

总之，WK-35 电铲行走履带部件失效的原因是综合的、多方面的。为了防止WK-35 电铲行走履带部件的异常失效，除了要考虑更换新型结构履带装置，提高配件质量外，还需从提高操作人员的水平、保证电铲工作面的质量、及时调整履带链张紧等方面进行控制。及时检查及处理问题，保证WK-35 电铲行走履带部件的使用寿命。