浅谈L-2350电动轮检修工艺方案及技术难点

2022-01-01闫旭日

内蒙古科技与经济 2021年2期

闫旭日，董新

(神华准能集团设备维修中心，内蒙古薛家湾 010300)

随着露天采掘设备的发展，哈尔乌素露天煤矿以提高产能和效率为目标，购进了由勒图尔勒公司生产的L-2350轮式前装机，L-2350作为最大的轮胎式装载机，其单铲容量达40.52m3和65.75m3。在其轮胎工作运行过程中，依靠四台独立的电动轮，采取独轮回轮驱动的形式带动轮胎，完成其规定动作。在L-2350前装机电动轮的日常点检和保养由本单位职工来完成，由于生产厂家的技术垄断和保护，L-2350前装机电动轮的故障维修和阶段性大修均需要指定厂家来完成。厂家对L-2350前装机电动轮的修理存在周期长、费用高等特点，严重影响和制约了L-2350前装机的运行效率，加大了检修成本。为了打破L-2350前装机电动轮的技术垄断，提高其运行效率，降低检修成本，车间成立了技术攻关小组，划分职责，明确分工，从收集基础技术资料入手，积累经验和相关数据，制作专用工具，采取边分解边摸索的方式开始对L-2350前装机电动轮的大修理进行技术攻关。通过反复拆装和经验累计、修正，制定了一套自己的大修工艺标准，成功实现了L-2350前装机电动轮的自主检修。

1 检修工艺步骤

将待检修的L-2350前装机移置生产检修场地，地面基础牢固，做好电动轮下机的支护准备工作，将故障电动轮上的轮胎拆除，在陆续拆除电路、油路等相关附件，将减速机与驱动电机分离，入厂待修，入厂后的拆装检修工艺步骤如下：①利用高压清洗机对减速机进行的整体清洗，去除油污和油泥等污物，清洗水流的水温控制在60℃，水压设置在1.6MPa。②清洗完成后，吊装入厂，放置在专属检修台位上，进行外观故障检查，确认其端盖有无裂纹、变形，轮边紧固螺栓是否存在变形、螺杆断裂损坏、螺纹损坏等情况。 ③将用于紧固上箱体端盖的紧固螺栓拆除，并将端盖平稳吊出。利用100T液压千斤顶对行星轮组进行分解。利用桥吊垂直、平稳吊出太阳轴、行星轴。 ④将行星架上的螺栓及定位螺栓拆除，利用桥吊和吊具移除下上箱体，拆除滑动密封。再利用扭力扳手拆卸紧固螺栓，用顶丝顶起一、二轴的定位挡板，平稳吊出。利用桥吊将一、二轴分别移出离箱体，并利用氧乙炔火焰切割的方式拆除轴上的轴承。 ⑤将分解完成的各部位零配件进行清洗，并测量关键部位的尺寸数据，做好记录。对一二轴、行星轴、太阳轴进行外观检查和测量，确认轴齿是否存在破损、裂纹、点蚀。花键和轴承位是否存在磨损、沟槽，如存在缺陷，则进行相应的修复处理。 ⑥行星架的外观检测包括变形、挤伤。重点查看滑动密封位的外表面镀层，当镀层存在过度磨损或沟槽时必须更换新件。若只有少量麻点、轻度磨损及浅槽时，则只需进行重新涂镀修理，并加工至标准尺寸。 ⑦在装配过程中，首先要清理下箱体中的毛刺、油污、铁屑等污物，在将下箱体对应的一二轴轴承加热至120℃，分别装入对应轴承位，待轴承恢复到室温后，将已经在液氮容器内冷冻好的一二轴冷装进入对应轴承位，再装入一二轴定位挡板。紧固时，在紧固螺栓上涂抹中强度螺纹锁固胶，用力矩扳手将螺栓紧固到2 700N·m。使用滑动密封专用安装工具将滑动密封安装到位，其尺寸偏差≤1mm。 ⑧行星架轴承加热至120℃，在装入轴承位，再将行星架吊入箱体，使用力矩扳手将紧固螺栓加力到2 700N·m，定位销螺栓力矩460N·m。使用天吊将行星轴垂直安装到位，轴承压盖螺栓涂抹中强度螺纹锁固胶，锁紧力矩为128N·m。⑨将光轮加热至120℃，用小铜棒敲入。利用桥吊缓慢垂直放入太阳轴。光轮表面涂抹中强度螺纹锁固胶，齿轮加热至105℃，垂直装入光轮，齿轮表面低于光轮表面0～0.60mm，齿轮与太阳轮间游隙范围控制在0.30mm～0.40mm。装入行星齿轮时，其紧固螺栓要涂抹中强度螺纹锁固胶，螺栓标准力矩设定为237N·m，安装齿轮压盖。将O型环放入密封槽，用密封胶固定，完成箱体密封O型环的安装。最后安装减速箱上端盖，箱体上端盖紧固螺栓的力矩设定为122N·m。

2 技术难点

2.1 清洁

在进行检修工艺制定的过程中，相关技术资料的短缺已不是制约攻关的主要因素，其检修环境的清洁是确保所有检修工艺顺利实施和开展的保障因素，因为L-2350电动轮减速机的内部结构对其附属的零配件的清洁要求非常严格，故零配件的清洁难度增较大，为顺利解决这一难点，在检修全过程随时利用工业吸尘器进行清洁，同时做好检修场地的环境管控，减少烟尘，及时做好遮盖工作。

2.2 浮动密封装配

L-2350的浮动密封尺寸较大，其外径110cm，内径104.5cm，O环直径20.20mm，安装时接触面精度要求高，而密封本身又是由一种脆性材料制成，安装过程中若用力太大就会使密封产生裂纹，导致无法继续使用，造成检修成本的增加。故以往安装密封的方式方法无法实施，最后针对此密封，自行设计并自制了一套浮动密封安装工装，让密封在安装的过程中能够均匀受力。

工装在最初试用过程中，虽解决了受力问题，但由于浮动密封为20.20mm的O型环与箱体密封位过盈量较大，均匀受力下也无法保证浮动密封安装到位，且平行度误差不超过1mm。最后通过网查类似资料数据，咨询密封制作相关厂家，采取涂抹无水工业酒精作为润滑剂，减少摩擦力，经试验浮动密封安装成功。

2.3 行星轮齿轮装配

L-2350电动轮的行星齿轮机构与以往减速机存在较大差别，主要体现在其行星齿轮轴固定，导致行星齿轮与太阳轮的游隙调整难度大，要将3个游隙调整在一个数值，其次要确定行星轮与太阳轮的方位差一致，最后单个行星轮为分体结构，由光轮和外齿环锥形连接，紧固胶如何选择，才能达到安装使用标准成了难题。

2.3.1 紧固胶的选用。检修攻关初期，我们依靠经验选用了中强度螺纹锁固胶，作为行星轮光轮和外齿轮连接的黏结剂，但通过试装上机运行观察发现，仅装进运行2个月，行星轮的光轮和外齿轮变产生了松动，存在分离迹象，说明其无法达到装配黏结要求。随后，通过查阅圆柱形部件固持胶相关材料，决定选用四种各型号的圆柱形部件固持胶分别进行压装实验。即将涂抹不同型号固持胶的行星轮在压力机上进行压装实验，记录行星轮光轮和外齿环发生松动时的数据值，选取数据值最接近原机行星轮拆卸时压力值的固持胶作为装配胶，最后在通过上机观察运行，确认其选取的正确性。

2.3.2 行星轮装配及游隙调整。在最初的安装过程中，采取将行星轮光轮加热到150℃与行星轴进行装配，待其冷却至常温后，再将行星轮外齿环加热至100℃，利用自制工具套装配合千斤顶将其与行星轮光轮进行装配。行星轮与太阳轮之间游隙用0.30mm铜纸塞入确保游隙。安装完成后经测量，行星轮左右高低相差0.20mm，未达到装配标准。装配失败的原因分析如下：①0.30mm铜纸影响了行星轮的平行度；②热装压入法不适用，在安装自制工具时，行星轮与行星轮光轮间通过热传递升温产生抱死现象，导致外齿环无法压装到位。

2.3.3 温差法试装。由于利用自制拆卸工装配合千斤顶压装外齿环和行星轮光轮需要一定的时间，无法避免热传递，故考虑采取温差法直接安装，此外由于外齿环和行星轮光轮为锥面连接，故温差法可行。

第1次试验将外齿环加热至120℃，使用桥吊平稳快速将其放入行星轮光轮，行星轮光轮高于外齿环表面1.80mm，经检测两者不在同一个平面，实验失败。第2次试验将外齿环加热至110℃，使用桥吊将其放入行星轮光轮，行星轮光轮高于外齿环表面1.20mm，经检测两者不在同一个平面，实验再次失败。第3次试验将外齿环加热至100℃，再次装入，外齿环高于行星轮光轮0.10mm，经检测两者不在同一个平面，实验失败。第4次试验将外齿环加热至105℃，再次装入，外齿环与行星轮光轮相差0.30mm，在范围之内，两者之间基本保持同一个平面，但是3个行星齿轮装入后与太阳轮的间隙不一致，存在相位差，不能保证齿轮之间的同轴度，实验依然失败，原因分析：①L-2350电动轮装配场地到轴承加热器的距离较远，桥吊吊运需要较长的时间，且每次吊装的水平角度无法始终保持一致；②外齿环锥形面磨损量存在差异；③收到厂房内检修空间温度影响。第5次试验，首先缩短桥吊的运距，选取经验丰富的操作人员，尽量促使每次吊装齿轮的水平角度一致，关闭厂房大门，保障检修空间内室温恒定，加热前对外齿环进行打磨和测量，促使选用件在尺寸上的差异减小。将外齿环加热到105℃，再次装入行星轮光轮中，用塞尺测量确认各行星齿轮与太阳轮间隙一致为0.30mm，行星齿轮与行星轴基本保持在同一个平面上，差值控制在0.20mm～0.40mm之间，符合装配要求。