履带行走机构(精选7篇)
履带行走机构 篇1
0 引言
履带起重机是以履带为运行底架的流动式起重机,其将起重作业部分安装在履带底盘上,可以配备立柱或塔架,能在带载或空载的情况下沿无轨路面运动。具有起重能力强、接地比压小、转弯半径小、爬坡能力大、不需支腿、带载行驶、作业稳定性好以及桁架组合高度可自由更换等优点,是基础设施建设的首选机型。
1 履带起重机行走装置
1.1 履带起重机行走机构
下车行走装置是履带起重机行走的关键部件,它不但需要承受整车的重量,而且能够使整车平稳地行走。履带起重机行走机构由驱动轮、支重轮、拖链轮以及履带板等零部件构成,其设计的关键是要使整车重量尽可能均匀地分布在地面上,同时带动整车移动。
1.2 履带行走机构的基本工作原理
履带行走装置中驱动链轮与链轨相啮合,同链传动相似,驱动链轮和链轨之间不易打滑,即在任何条件下只需要能够回转,链轨就沿着驱动链轮、引导轮、支重轮和托链轮所形成的“刚架”而绕转。驱动链轮通过履带把驱动力传给地面,同时地面对履带的反力通过履带传给驱动链轮,再通过驱动链轮作用在车体上使整车前进。
2 基于Pro/E的履带建模及运动仿真
Pro/E 5.0提供了机构运动仿真功能,运动仿真的结果可以以动画的形式演示或以参数的形式输出。设计者可根据仿真结果得知零件之间是否有干涉以及干涉体积的大小,并将零件修改到其不产生干涉为止。在运动分析中,可观察并记录分析诸如位置、速度、加速度或力等数值,也可以创建轨迹曲线和运动包络,用物理方法描述运动。仿真中提供了刚性连接、销钉连接、滑动杆连接、槽连接、齿轮连接等连接方式。
在履带行走机构中,有时需要对履带行走装置进行动态模拟,履带板传动机构的特点是多自由度且复杂。想要实现履带板在Pro/E运动模块中的运动,需要将一些连接方式添加在履带传动模型上,再进一步进行运动仿真。
在链传动中,链环有的是销钉连接,而有的则是面与面的高副连接。履带板的运动是多自由度的复杂运动,为了简化模型,定义为复杂轨迹运动类型,采用槽连接限制链环或链节的自由度。由于高副自由度较多,因此采用销钉连接以简化运动模型。
在Pro/E 5.0中建立运动模型的步骤如图1所示。
2.1 履带板模型的建立
履带板作为履带起重机行走机构模型的一部分,需要在所有连接接头及任何其他感兴趣的位置建立相应的物体点,以便一些负载类型的添加和运动模块结果的测量。所以不仅要建立履带板基准特征,同时还要建立相应的基准轴和基准点。履带板零件模型如图2所示。
2.2 履带板运行轨迹线的绘制
运动轨迹可直接在草绘界面中随意选取一个基准平面进行绘制,轨迹线可以为封闭或非封闭的曲线,绘制的运动轨迹线如图3所示。
2.3 履带板组件建立过程
履带板组件的建立过程如下:
(1) 打开轨迹线的组件,在菜单管理器中依次选择组件—元件—装配,在弹出的对话框中选择履带板零件,进入组件放置对话框中。
(2) 进入组件—机械,再选择模—槽,为履带板添加槽约束。槽约束的加入方式是把零件上相应的基准点和轨迹线形成槽连接,退出机械模块。
(3) 导入销钉,两次使用轴线对齐和面对齐,即可正确安装销钉。
(4) 再加入第二个履带板。以两个履带板相应的轴建立销钉连接,最后再加入槽连接。用与加入第二个履带板相同的方法加入更多履带板,从而完成履带板环的组件装配。履带板装配过程如图4所示。
2.4 履带运动学仿真
履带运动学仿真过程如下:
(1) 在Pro/E界面【应用程序】中选择【机构】,进入到设置仿真界面。
(2) 右键单击机构树中【初始条件】,弹出【初始条件定义】对话框,选择定义切向槽速度,在履带板上选择任意一个槽进行仿真。如图5所示,设定【模】的值,单击【确定】。
(3) 选择菜单命令【分析】/【机构分析】,或者在【机构分析与播放】工具栏中单击命令,弹出【分析定义对话框】。
(4) 定义“分析定义”,采用默认名称。
(5) 在【类型】分组框的下拉列表中选择【动态】命令。
(6) 在【初始配置】分组框的下拉菜单中选择【初始条件】。
(7) 单击【运行】按钮,机构开始运行。
(8) 选中菜单命令【分析】/【测量】,弹出测量对话框。单击新建按钮创建一个新的测量,弹出【测量定义】对话框。
(9) 在【测量结果】对话框中,同时选中【速度】和【AnalysisDefintion1】选项,单击对话框左上角的测量图形按钮。弹出【图形工具】对话框,得到速度曲线,显示速度随时间的变化而变化的规律。
2.5 机构运动仿真结果分析
设某一50 t履带起重机行走速度为1.1 km/h,通过设置得到相应的曲线。运动分析除了“速度”之外,还可以测量其他参数,如位置、加速度、最高和最低位置等。动态分析除了完成“运动分析”所完成的功能外,还可以对力等参数进行分析。
图6为履带板中部外表面点沿X方向的速度曲线,其速度随时间的变化呈近似的正弦曲线。
图7为驱动轮边缘点沿X轴的速度曲线,近似呈余弦曲线。
图8为销轴与履带板之间作用力和反作用力曲线,呈频繁周期性上下波动。
图9为履带板中部外表面点位移曲线,近似呈正态分布。
3 结束语
本文通过Pro/E对履带起重机行走装置驱动轮和履带板进行运动学仿真分析, 从而验证了履带起重机行走装置设计的合理性,同时总结出其各方面的运动性能,为设计和优化履带系统提供了实用高效的方法,同时也为其他大型机械履带行走装置的分析提供了重要的依据。
参考文献
[1]姚怀新,陈波.工程机械底盘理论[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]佟河亭,李超,王炳强.Pro/ENGINEER Wildfire4.0[M].北京:人民邮电出版社,2009.
[3]胡宗武,汪西应,汪春生.起重机设计与实例[M].北京:机械工业出版社,2009.
[4]姚继权,张世轩,李晓豁.基于Pro/E链传动运动仿真[J].机械设计与制造,2005(11):155-157.
履带行走机构 篇2
推土机履带行驶系统包括车架 (或机架) 、行走机构和悬架三部分。车架是整车的骨架, 用来安装所有的总成和部件, 使全车成为一个整体。行走机构是用来支持机体, 把动力装置传到驱动轮上的驱动转矩和旋转运动转变为车辆工作与行驶所需的驱动力和速度。悬架是车架和行走装置之间互相传力的连接装置。
履带式与轮式行驶系统相比, 有如下特点:一是支承面积大, 接地比压小。因此履带推土机适合在松软或泥泞场地进行作业, 下陷度小, 滚动阻力也小, 通过性能较好。二是履带支承面上有履齿, 不易打滑, 牵引附着性能好, 有利于发挥较大的牵引力。三是结构复杂, 重量大, 运动惯性大, 缓冲性能差, “四轮一带”磨损严重, 造价高, 寿命短。因此履带推土机的行驶速度不能太高, 机动性能也较差。四是履带推土机还可在高温场地工作, 加之其“低比压”、“大牵引力”的突出优点是轮式车辆无法代替的。
2 履带式推土机的行走机构各部件出现的主要故障
推土机的行走机构主要包括“四轮一带”即驱动轮轮、引导轮、支重轮、托链轮和履带。下面就各部件可能出现的故障以及如何正确使用、维护进行简单论述。
履带式推土机行走机构出现的主要故障是磨损, 磨损主要表现在以下接触部位:驱动轮轮齿与履带销套外表面:引导轮与履带链轨节滚道面;支重轮与履带链轨节滚道面;托链轮与履带链轨节滚道面;履带销与销套接触面;履带板与地面等。
2.1 履带的磨损
在干式履带 (相对于润滑型履带和密封型履带) 的行走机构中, 履带没有润滑, 致使在工作过程中造成了履带销与销套之间因相对运动而产生磨损。履带中销和销套间的磨损是不可避免的, 也是正常的, 但这种磨损会使履带的节距伸长, 使履带过大。这一磨损情况继续下去, 履带就会产生侧面移动, 从而引起引导轮、支重轮、托链轮、驱动轮齿等零部件的磨损, 同时也更加剧了履带销与套的磨损。履带的磨损还表现在因履带板与地面接触而使履带履刺高度的减小以及因履带链轨节滚道面与引导轮、托链轮、支重轮接触而造成的履带链轨节高度的减小。
2.2 驱动轮的磨损
驱动轮轮齿的磨损常发生轮齿的根部、前后侧面、左右侧面和轮齿顶部。当推土机向前行驶, 轮齿托起履带销套时, 磨损发生在轮齿的前侧面;反之, 当推土机向后行驶时, 磨损发生在轮齿的后侧面。当履带太松, 产生履带偏斜, 轮齿冲击链轨节的侧面时将造成驱动轮轮齿侧面的磨损。
2.3 引导轮的磨损
引导轮的磨损是由于接触链轨节的滚道面产生的, 而引导轮体凸起宽度的磨损则是由于与链轨节的侧面接触产生的。表现为:引导轮体凸起宽度的减小;引导轮体滚道面直径的减小。
2.4 托链轮的磨损
托链轮的磨损是由于接触链轨节的滚道面而产生的。表现为:托链轮凸缘宽度的减小;托链轮滚道面外径的减小;托链轮凸缘外径的减小。
2.5 支重轮的磨损
支重轮的磨损同托链轮、引导轮的磨损一样, 也是由于接触链轨节的滚道面而产生的。具体表现为:外凸缘直径的减小;滚道面直径的减小;双边内凸缘直径的减小;双边内凸缘宽度的减小;外凸缘宽度的减小。
3 如何正确使用、维护行走机构
3.1 正确选择履带
岩石型履带的耐磨性是靠高锰钢履带板表面的工作硬化效应实现。如果在软岩地带使用岩石型履带板, 就无法产生工作硬化效应, 硬度没有得到提高, 磨损很快。此时最好选用软岩用单齿履带板, 也可以用接近修理限度的履带板或焊修后的履带板。因此, 履带要按照土壤类别和机械作业条件选用。
(1) 普通土壤条件下, 应选用单齿履带板, 其履带板齿廓尖锐, 抓地牢固且牵引力大。如果用于岩石作业, 因其强度不足, 可能会弯曲或断裂。
(2) 岩石土壤条件下, 应选用岩石型履带板和长寿命履带板。这种履带板强度高, 抗磨性好, 在石方作业时, 由于冷作硬化作用, 履带板表层2~3m m始终保持高硬度;此外, 履带板螺栓护筋、加强筋和相对较厚的齿截面厚度, 都使岩石型履带抓地不牢, 但这种履带抗扭、抗弯强度高, 履带螺栓拧紧度好, 连接强度高。
(3) 装载和掘雪作业时, 宜采用半双齿履带板。其履带齿高度介于单齿和三齿履带板之间, 有两个不等高的履带齿, 具有牵引力大和可阻止频繁转向的特点, 这种履带齿厚度大, 在重载下抗扭、抗弯强度高, 缺点是在较硬的地面上乘坐舒适性差。
(4) 在湿地、雪地上应分别采用湿地履带板和雪地履带板。湿地履带板横截面为3段圆弧, 接地面积大, 浮力大, 无齿尖, 不会割断地面任何物体;两端有特别的弧形截面, 可防止侧滑。缺点是强度低、易变形, 除湿地外均不适用。雪地履带板有筋, 履带齿带台阶, 可阻止侧滑, 板面切去了后缘, 易于挤出存留在履带板上的冰雪。如果用于普通土壤和岩石, 履带易磨损或损坏。
3.2 正确操作使用
(1) 禁止不当的高速行车。高速行驶的履带行走机构, 将使销套与驱动轮、履带节与引导轮、履带节与支重轮等在冲击负荷下互相撞击, 造成驱动轮齿面、销套外圆、引导轮踏面、支重轮踏面、履带节踏面过早磨损, 还会造成销套和履带板开裂、支重轮凸缘损坏、履带节销断裂;此外, 冲击力还会使履带架、主车架的底盘零件产生裂纹、弯曲或断裂。
(2) 不要使履带板在过载下打滑。如果履带板滑动, 会引起燃料的无功损耗, 缩短履带板寿命;一旦履带开始打滑, 就应减小过大的负荷。
(3) 不要长期让一侧履带承载。如果长期使大部分负荷作用在单侧履带的下工作, 行走机构零件会因受力不均过早磨损或损坏。
(4) 应尽量避免跨越飘石行驶。如果底盘斜驶在飘石上, 超过了平衡臂的摆动量, 弯矩或推力将作用在履带架和行走机构的零件上, 冲击负荷会使行走机构零件和各种底盘零件出现裂纹、扭曲、断裂等损坏。
(5) 机械应停放在平地上, 避免停放在斜坡上。如停在斜坡上, 重力产生的静推力造成浮动油封 (O形圈) 变形损坏, 时间一长就会漏油。
3.3 正确维护
(1) 履带保持适当的张紧度
如果张紧过度, 引导轮弹簧张力作用于履带销及销套, 销子外圆和销套内圆一直受到高挤压应力, 运转时销和销套产生过早的磨损, 同时引导轮张紧弹簧的弹力还作用于引导轮轴和轴套, 产生很大的表面接触应力, 这使引导轮轴套容易磨成半圆, 履带节节距容易拉长, 并且会降低机械传动效率, 浪费发动机传给驱动轮和履带的功率。如果履带张紧过松, 履带容易脱离引导轮和支重轮, 而且履带失去正确的对中, 使运行的履带波动、拍打、冲击, 造成引导轮和托轮的异常磨损。
履带张紧度的调整, 是通过给张紧缸注油嘴加注黄油或从放油嘴放出黄油, 参照各机型的标准间隙作调整。当履带节节距拉长到需要拆下一组履带节时, 驱动轮齿面与销套的啮合面也会受到异常磨损, 此时应在啮合状况恶化前进行适当处理, 比如将销与销套翻面, 更换磨损过度的销与销套, 更换履带节总成等。
(2) 保持引导轮位置对中
引导轮不对中对行走机构其他零件有严重影响, 因此调整引导轮导板与履带架之间的间隙 (修正不对中) 是延长行走机构寿命的要点。调整时用导板与轴承之间的垫片来修正, 如果间隙大, 拆去垫片;间隙小, 增加垫片。标准间隙为0.5~1.0m m。
(3) 在适当时刻将履带销与销套翻面
在履带销与销套的磨损过程中, 履带节节距被逐渐拉长, 造成驱动轮与销套的啮合不良, 导致销套破损和驱动轮齿面异常磨损, 会引起蛇行、拍打、冲击, 大大缩短行走机构的寿命。当通过调整张紧度仍不能恢复节距时, 就需要将履带销和销套翻面, 以得到正确的履带节节距。在现场有两种决定履带销与销套翻面的时刻;一种方法是查定履带节节距拉长3m m的时刻;另一种方法是查定销套外圆直径磨损3m m的时刻。
(4) 螺栓螺母及时拧紧
当行走机构的螺栓松动时, 容易折断或丢失, 引发一系列的故障。日常检修保养应检查以下螺栓:支重轮和托轮的安装螺栓, 驱动轮齿块安装螺栓, 履带板安装螺栓, 支重轮护板安装螺栓, 对角撑条头安装螺栓。主要螺栓的拧紧扭矩参考各机型的说明书。
(5) 及时润滑
行走机构的润滑非常重要, 很多支重轮轴承“烧死”而导致报费就是因为漏油而没有及时发现。一般认为以下5处有可能漏油:由于挡环和轴之间的O形圈不良或损坏, 从挡环外侧与轴之间漏油;由于浮封环接触不良或O形圈缺陷, 从挡环外侧与支重轮 (托轮、引导轮、驱动轮) 之间漏油;由于支重轮 (托轮、引导轮、驱动轮) 与衬套之间的O形圈不良, 从衬套与滚轮之间漏油;由于加油口螺塞松动或锥形螺塞密封的座孔损坏, 在加油螺塞处漏油;由于O形圈不良, 在挡盖与滚轮之间漏油。因此, 平时应该注意检查以上部位, 并按照各部位的润滑周期定期添加、更换。
(6) 检查裂纹
应及时检查行走机构的裂纹, 并及时焊修、加强。
摘要:本文主要分析了履带式推土机行走机构的特点、磨损形式, 并提出了正确使用、维护的方法。
履带行走机构 篇3
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间隙不均匀问题。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,且不具备微调功能,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螺栓、螺母、垫圈组成,其整体结构如图6a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
掘进机履带行走部的设计 篇4
行走机构是掘进机一个非常重要的部件, 它担负着掘进机的截割进给运动, 以及整机的前进、后退和转弯 (两条履带分别由各自的动力来驱动, 可实现原地转向) 等各种运动, 同时又是整台掘进机的连接、支撑基础, 其结构的可靠性将影响整机的工作性能。
目前, 掘进机的行走部分基本全部是履带行走机构, 动力装置基本采用液压传动, 用液压马达驱动履带实现不同的动作。马达在履带架上安装的方式基本采用两种形式, 一种是履带行走驱动装置内置在履带架中, 内置式的履带板宽度尺寸不受影响, 掘进机基本采用这种形式结构;另一种是履带行走驱动装置外置于履带架一侧, 一般多在内侧。外置式的履带板宽度尺寸受动力装备的约束, 调整受到一定限制, 煤矿掘进设备中, 很少采用这种结构。
采用履带行走机构的机械设备, 动力装置内置式, 履带架结构受内置动力元件制约, 外形几何形状较大, 随着动力的增大, 外形尺寸也随之增大。动力装置内置式, 履带板宽度可按实际需要设计, 不受履带架及动力装置的约束。
动力装置外置式, 侧掛在与机架连接的一侧, 动力侧掛链轮设计不受动力元件约束, 履带行走机构外形尺寸可相对较小, 适宜施工场地相对低矮狭小的煤矿井下作业。
2行走部结构设计
行走部主要由行走减速机、行走马达、履带链、驱动轮、张紧轮组、张紧轮托架、张紧油缸、卡板组等组成。支重形式采用滑动摩擦式或支重轮滚动摩擦式。通过液压马达带动行走减速机工作, 驱动驱动轮带动履带链运动, 实现机器行走。其结构如下图1-1所示:
1.1 各部分尺寸的确定
1) 行走部的尺寸参数
一般可按照略小于铲板的宽度, 预选出行驶宽度的大小。现已知铲板宽度为2500mm, 取b=2300mm。
履带的接地长度L
履带宽度b0
2) 驱动轮直径D行走部多采用后置驱动轮。
式中m———掘进机的估计重量, kg, 已知m=26t=2.6×104kg。
3) 履带节距lj
缩小履带节距lj可以减小行驶速度的不均匀性;增大节距lj可以改善接地比压的分布。
一般依下式确定:
按国家标准的履带节距值取lj=228.5m m。
4) 支重轮直径Db和轮距lb
本掘进机主要在松软底板上工作, 所以支重轮的个数采用多支点式, 履带在各支重轮之间不弯曲, 使支重轮下面的履带和支重轮之间的履带, 其接地比压相差不多, 使其压力趋于均匀分布, 减小滚动阻力。但支重轮与履带板之间的阻力增大。
1.2 转向阻力矩的计算
机构转向时, 履带相对地面的运动也可看作是两个运动的合成。履带相对地面的滚动, 由此产生滚动阻力;履带绕本身旋转轴线的相对转动, 由此产生转向阻力矩。
行走部的转向阻力矩MR
式中μ———转向阻力矩系数, 对褐煤底板μ=0.6;
G———掘进机估计总重, kg;
L———履带接地长度, m。
1.3 履带式行走机构的转向能力
履带式行走机构能否按要求的转向半径进行转向, 受原动扭矩及履带与地面间的附着条件限制。履带式行走机构的转向能力, 不仅取决于地面条件和履带结构, 而且与履带制成面的长度L和轨距B的比值有关。
轨距B=b-b0=2300-380=1920m m
查资料知, 转向性能为:好
1.4行走功率及各部阻力
1) 行走阻力R
若按机器的性能参数, 已知最大坡度θ=16°时, 爬坡时的行走阻力Rθ为
式中f———滚动阻力系数, 对煤底板为0.08~0.10, 取f=0.10。
2) 转向阻力Fr
水平巷道中转向阻力Fr为
爬坡时的转向阻力Frθ为
式中B——两履带中心距, cm, B=1910mm=191cm;
μ———转向阻力系数, 对褐煤底板μ=0.6。
3) 行走功率N
水平巷道中掏槽所需要的行走功率为
爬坡时掏槽所需要的行走功率为
式中v———行走速度, m/s, v=5m/s;
η1———行走减速器效率, 取η1=0.7;
η2———履带传动效率, 取η2=0.9;
F———水平巷道时合成阻力, N;
F=R+2Fr=26000+2×37.75=100150N
Fθ———爬坡时合成阻力, N。
Fθ=Rcosθ+2Frθ=26000×cos 16°+2×25638.8=96270N
3结语
经过上述计算后, 可以准确的确定掘进机行走部相关的技术参数, 以此为基础可以更好地在掘进机液压系统设计时对行走马达, 行走减速机等进行选型, 并可以给予相关设计人员参考。
参考文献
[1]李贵轩.掘进机设计.辽宁工程技术大学内部教材, 1992.
[2]毛君, 李申岩, 王丽丽.EBZ132SH型掘进机的行走机构及其液压系统设计.煤矿机械, 2007.
履带行走机构 篇5
履带式车辆具有接地面积大、接地比压小、附着性能好、爬坡能力强、转弯半径小及跨沟越埂能力强等优点,多数用于复杂地形车辆。履带式行走装置广泛用于工程机械和农业机械等野外作业车辆,工作条件相对恶劣,要求该机构具有足够的刚度和强度、良好的行进和转向功能[1]。现针对农业实际需要设计一种适合果园环境使用的履带式行走机械。
1 履带式行走装置的结构
履带式行走装置一般由履带、驱动轮、导向轮、支重轮、托带轮和张紧装置构成。履带与其所绕过的驱动轮、导向轮、支重轮和托带轮组成所谓的“四轮一带”,其结构如图1所示。
履带式行走装置由连接回转支承装置的行走支架通过支重轮和履带将载荷传至地面,履带呈封闭环绕过驱动轮和导向轮。为了减少上部履带挠度,履带由托带轮支撑,当履带由于磨损而延长时可由张紧装置调整其松紧度。
2 行走系统的设计
针对行走装置的实际工作环境(果园土质主要为粘土和黄土),履带行走装置的结构参数应满足以下要求:
1)整机质量≤20kN;
2)驱动功率≤10kW;
3)最大行走速度≥3km/h;
4)考虑行走装置要满足在湿地工作的要求,应保证平均接地比压不超过50kPa[3];
5)考虑行走装置的转向半径,选择履带轨距为0.7m;
6)保证行走装置直线行走时阻力较小;
7)行走装置具有较好的稳定性。
2.1 履带的选择
橡胶履带是一种橡胶与金属或纤维材料复合而成的环形橡胶带,主要适用于农业机械、工程机械和运输车辆等的行走部分。橡胶履带行走机构不破坏路面,具有接地比压小、通过性好、越野能力强、结构简单及无需维护等特点。橡胶履带为无接缝整体式设计,行走阻力比普通金属履带小15%左右,并且有吸振作用,可以减轻机器的震动,延长机器使用寿命[5]。履带中部厚、两侧渐薄的结构设计使其转向更为灵活。使用橡胶履带能改善农业机械与建筑机械等机械的行驶性能,扩大其使用范围。根据设计方案,机体质量为20kN,选择橡胶履带总条数为2条[4]。
2.2 主要参数的确定
名义接地压力(即平均接地比压或平均单位压力)为整车质量除以履带接地面积,此指标为履带车辆设计总体参数选择的依据。履带接地长度L、轨距B和履带宽度b应合理匹配,使平均接地比压、附着性能和转弯性能符合要求。履带式机械的自重和工作载荷通过履带传递到地面上,履带的接地比压决定了机械的通过性,履带的条数和总接地面积由机器质量和地面所能承受的接地比压所决定。取行走装置的工作环境允许的平均接地比压值P=50kPa,根据履带数和平均接地比压确定总接地面积A,即
式中 L—行走装置的接地长度(m);
G—机体的重力(kN);
b—履带的宽度(m)。
由公式可得
履带行走装置的接地长度和履带轨距的比值对履带行走机构的转向性能和转向所需的功率影响很大。如果比值超过1.7,履带行走装置很难转向;如果比值小于1,行走机构的直线行走能力较差,必须频繁地转向。一般L/B≈1.2~1.4,取L/B=1.3。
根据设计方案,履带轨距为0.7m,所以L=0.7×1.3=0.9m。又由经验公式得
根据节距p与机器重力G的关系[5],即undefinedmm。查找相关资料,经过分析,选定履带类型如表1所示。
2.3 驱动轮
行走驱动力矩与驱动轮半径成正比。驱动轮半径越大,驱动力矩就越大;驱动轮半径小,驱动力矩也变小。从提高变速箱可靠性、减少变速箱受力的角度考虑,驱动轮半径应尽量缩小。但驱动轮半径不能太小,因为驱动轮半径过小会使履带的弯曲应力增大,履带弯曲直径越小,应力越大,会影响履带寿命。因此,驱动轮的齿数一般不宜于少于7个[6]。驱动轮的齿数和履带的节数互为质数,目的是使驱动轮各齿轮流与节销啮合,延长其使用寿命。橡胶履带驱动轮的节距计算公式为
式中 D—驱动轮直径;
p—履带节距;
n—驱动轮齿数。
选择n=9,经计算D=0.28m。驱动轮可以安置在前部,为前驱动;也可以安置在后部,为后驱动。采用驱动轮后置方式的优点是:履带受力大的区段短,延长了履带的使用寿命,且不易造成履带下部起拱,避免了转向时履带脱落的危险。为保证驱动轮的强度,并且考虑制作成本,一般驱动轮材质采用ZG270-500,经淬火后轮齿的表面硬度达到HRC45~50。驱动轮轮齿的强度校核要按最严重的工作情况进行:转弯时,发动机全部功率传给一侧履带,并假定此时其扭矩仅有一个轮齿传递。
2.4 导向轮
导向轮直径比驱动轮直径略小,即D/Dk=0.8~0.9,取DK=0.25m。导向轮用于引导履带正确绕转,可以防止跑偏和越轨。当机器后退时,导向轮承受2倍的牵引力,即导向轮应能够承受不小于2倍最大牵引力的径向载荷。
2.5 支重轮
根据履带支重轮传递压力的情况,可以将其分为多支点和少支点两种。多支点的履带行走装置是指与地面接触的履带节数和其上的支重轮之比小于2,支重轮的直径较小,数目较多,相距较近。农业用行走机构工作多在山区或丘陵地区,路面多为土路,履带装置需要较小的平均接地比压,支重轮的压力要分配均匀,所以应采用多支点结构[7]。
在橡胶履带内有与驱动轮配合的铁齿,两铁齿之间的距离即为节距。在两铁齿之间仅有橡胶,结构如图2所示。如果支重轮排列得不好,支重轮在履带上滚动到两铁齿之间的橡胶段时,在重力作用下下压连接橡胶,造成机器行走时一起一伏,影响机器行走的平稳性,增大机器的行走阻力。因此,支重轮的排列应考虑机器的平稳性,两支重轮间的距离s一般为1.5p,2.5p或3.5p,不能是2p或3p。其目的是保证行走装置在任何时候都有支重轮作用在履带的铁齿上,从而减小或消除机器行走过程中的起伏落差,提高机器行走的平稳性,减小行驶阻力。支重轮直径越小,个数越多,履带对地面的压力就越均匀,但会增加滚动阻力。一般取支重轮的直径和橡胶履带节距关系为d=(1.5~3)p,每边支重轮的个数通常是3~5个。支重轮工作条件较恶劣,经常处于尘土中,有时也处于泥水中,所以为防止泥沙被挤入轴承中,支重轮多采用两个背对背的油封密封,既防止润滑油外泄,又防止泥沙的侵入。
2.6 托带轮
托带轮的功用是托住履带,防止履带下垂过大,以减小履带在运动中的振跳现象,并防止履带侧向滑落。托链轮与支重轮相似,但其所承受的载荷较小,工作条件较支重轮要好,所以尺寸较小。拖带轮的位置应稍靠近驱动轮端,一般为每边1~2个。考虑减小摩擦,选择托带轮个数为每边1个。
2.7 前角和后角
增加前轮高度能够提高车辆超越垂直障碍的能力,增加后轮高度使车辆爬坡及过起伏地面时可避免后轮与地面相碰撞。履带的前角指当车辆处于水平地面时,驱动轮与前部第1支重轮之间的履带与地面之间的角度,它是影响机器行走的一个重要因素。前角大,可增加履带的接地长度,减小接地压力;但前轮驱动时,前角增大(后轮驱动时后角增大),履带铁齿与驱动轮啮合的齿数就变少,造成履带铁齿和驱动轮的轮齿受力增大,会加快铁齿和驱动轮的磨损[8]。
2.8 发动机功率
履带式行走装置在行进过程中通常不允许在坡道行驶时同时进行转向,一般先停止行走,进行转向操纵,转向完成后再直线行进,所以可以根据行走装置的爬坡时直线行走选择发动机的驱动功率,并用平道转弯时所需的驱动功率进行校核。发动机功率的计算公式为
式中 N—发动机功率(kW);
Q—履带行走机构的驱动力(kN);
V—行走机构的行驶速度(km/h);
η1 —传动机构效率;
η2—履带行走装置效率。
行走装置在不同路面行走时,由于土质不同,所以滚动阻力不同,外部行走阻力F1可以用机器的重力G和外部滚动系数f1来表示,即
式中 f1—外部滚动系数,f1=0.07[8]。
内部阻力F2主要为零件内部产生的摩擦力,即
一般f2为0.05~0.07,取f2=0.06。
取η1=0.95,η2=0.90,则发动机功率为
考虑机器在行走过程中其它工作装置同时工作,取发动机功率储备系数为2.15,选择发动机输出功率为6kW。
3 行走系统的参数确定
根据上述计算分析,最终确定行走机构形式为2条橡胶履带,多支点,支撑轮与履带架为刚性连接。其参数为
单边履带接地长度L/ m:0.96
履带轨距B/m:0.7
驱动轮分度圆直径d1/ m:0.28
导向轮外圆直径d2/ m:0.25
支重轮外圆直径d3/ m:0.12
发动机功率Q/ kW:6
单边支重轮数量/个:5
支重轮间距/m:0.192
单边托带轮数量/个:1
托带轮外圆直径d4/ m:0.1
前接近角/后接近角/(°):20/18
发动机转速/r·min-1:3 600
3.1 平均接地比压的校核
参数确定后,要根据实际情况对平均接地比压参数进行校核,以确定零件是否满足强度要求。P=G/(2Lb)=45.29kPa。由于P=45.29kPa<50kPa,因此平均接地比压满足实际要求。
3.2 张紧力的调整
履带的张紧方式一般有固定张紧和弹簧张紧。在履带的预张紧力的计算上,一般都采用经验公式计算,以机器重力乘以一个经验数作为履带的预张紧力,但往往不能适应于不同的履带行走机械。张紧力太大,功率损失大,并使履带产生非常大的张力,导致履带伸长,节距发生变化,会加快各部零件的磨损;张紧力偏小,履带又变得很松,行走时会发生跳齿,转向失灵,履带容易脱轨。两条履带张力的明显差异还会使行走方向产生偏移,当支重轮、导向轮发生脱轨现象时,行走方向的偏转最后直接导致脱轨事故的发生。履带的静态张紧度是按履带松边(上方区段)的下垂量h值确定的,一般取h=(0.015~0.03)L0。L0为张紧轮与驱动轮间中心距[9]。
4 结论
本文以农业机械的实际工作环境为背景,对履带式行走装置、关键机构的设计以及参数的确定等问题进行了分析研究。通过对提出方案的设计,总结了农业机械履带式行走装置设计应遵循的原则,就履带在水平面内的接地长度、履带宽度和轨距以及驱动轮、导向轮、支重轮设计方法和注意事项进行分析,保证了平均接地比压不大于允许值,确定了行走装置良好的通过性,同时考虑履带宽度和接地长度取值不会影响转向性能和整机尺寸,为农业用履带行走装置的设计提供了参考依据。
参考文献
[1]赵文生.履带式行走机构设计分析[J].湖北农机化,2010(4):56-57.
[2]中国农业机械化科学研究院.农业机械设计手册[K].北京:中国农业科学技术出版社,2007.
[3]刘彤,许纯新.橡胶履带车辆接地压力分布[J].工程机械,1995(2):12.
[4]刘景鹏.排土(岩)机履带行走装置主要参数选定[J].机械研究与应用,2005(12):83-84.
[5]徐锡晨.履带式小型甘蔗收割机底盘和钢架设计与分析[D].南宁:广西大学,2006:17-21.
[6]周汉林,黄雄辉,邹诗洋,等.履带式联合收割机行走装置的研究[J].现代农业装备,2006(5):47-49.
[7]隋文涛.大型矿用挖掘机履带行走装置动力学仿真研究[D].长春:吉林大学,2003.
[8]周曼川,彭福人.路面冷铣刨机履带行走机构参数分析[J].建筑机械化,2005(6):31-32;35.
履带式救援机器人行走系统设计 篇6
我国是世界上灾难发生最为严重的少数国家之一,具有灾害种类多、发生频率高和分布地域广等特点。如果能够使用具有探测救援能力的机器人,通过接受控制中心的命令,有效地在危险环境中进行搜救或返回有用信息,将会为营救人员提供最有效的帮助,具有十分巨大的应用价值。
早在1968年,美国科研人员就开始对移动机器人进行研究。起初,移动机器人技术主要应用于军事领域的活动,例如战场侦察、排雷、防化、信号干扰或直接作战等。但随着移动机器人应用领域的拓展以及人们发现灾难现场环境与军事战场环境有不少相似之处,这说明军用机器人在经过适当的改进之后便可推广到灾难救援领域。在现今的救援活动中,已有直接应用在救援领域的移动机器人[1,2,3],例如加拿大Inuktun 公司的机器人(Micro VGTV,Micro trace和Mini traces)、美国Foster-Miller公司提供的机器人(SOLEM,Talon和Urbot)以及iRobot公司的Packbot和ATRV。国内已有不少专家学者意识到救援机器人的重要性,并在该领域开展了广泛的研究且已有一定成果,如沈阳自动化研究所的蛇形机器人、北京理工大学的轮—履式救援机器人。
1 救援机器人行走系统总体方案设计
本文提出的救援机器人行走系统本体部分由主体、主履带移动机构、摆臂机构3个模块组成,如图1所示。主体模块将左右主履带移动模块连成一个整体,主要用于安装各种传感器、机械臂、控制硬件及电池;主履带移动机构模块内部装有传动机构及电动机,用于实现救援机器人的前进、后退以及转向;救援机器人共有四个摆臂机构模块,均可相对于主体模块独立正反旋转360°,实现多种组合姿态,以辅助支撑的形式使得救援机器人能平稳地通过各种障碍和复杂地形。
从图1可知,救援机器人的三大模块对称分布,主体模块位于机器人正中,主履带移动机构模块上下对称,4个摆臂上下、左右对称。因此,机器人结构对称、紧凑,重心位于其中心附近,有利于提高机器人平稳性。
2 救援机器人行走传动方案设计
救援机器人行走传动系统由两部分组成:履带转动传动系统和摆臂摆动传动系统。根据设计要求,机器人由两个主履带和4个相互独立、可自由转动的摆臂履带组成,共有6个自由度。
为使结构紧凑,救援机器人所有传动均内置于主履带中,即每个主履带内部包裹有3个电动机及传动零部件,如图2所示。
图3为两自由度输出传动结构图,其主轴采用了内外套轴结构,以满足双自由度输出的需要。图中,两个直流伺服电动机1,13经两套蜗杆传动减速后分别驱动内轴4和外轴9。两自由度的传动路径如下:1) 履带转动传动系统:1→2→3→5→4→6(7);2) 摆臂摆动传动系统:13→12→11→10→9→8。
上述传动设计简洁紧凑。首先充分利用了主履带模块的内部空间,减小了机器人的体积;其次外轴与摆臂内侧板直接固连,减小了摆臂运动的空程误差;再有,对称的机构布局可以使得机器人的质心在几何中心附近,有利于运动控制。紧凑的传动布局使得机器人存在充足的空间来安装电动机和电池。
3 救援机器人越障过程分析及尺寸参数设计
救援机器人的越障性能不仅与障碍的形状特点有关,更与机器人的机构特点息息相关,是一个环境与机器人交互作用的结果。在机器人设计过程中,需针对具体的灾难环境设计机器人的关键尺寸,以保证机器人的机动性与越障性能。灾难环境可分为结构地形和非结构地形,结构地形包括楼梯、高台、斜坡等规则地形。在确定尺寸时,结构地形是尺寸设计的重要参考依据,而非结构地形无法具体尺寸量化。但是当救援机器人能够顺利通过结构地形,则表明机器人具有通过非机构复杂地形的能力,因为非结构地形可以看作是由若干结构地形组合而成。
下面将基于结构地形(迷宫宽度、高台、楼梯)的具体尺寸及对机器人所提出的各项性能要求来确定机器人的各项重要尺寸。需要确定的机器人尺寸包括:主履带移动模块和摆臂模块的长度、主履带移动模块和摆臂模块各履带轮的直径及机器人的宽度。最终使机器人在满足越障的性能要求下,具有更加灵巧的尺寸。
针对机器人的结构分布及其工作环境,做出以下假设:1) 机器人的重心保持在其对称中心,不随机器人的姿态的变化而波动;2) 机器人越障过程均为低速,匀速运动,且与环境保持平稳接触。
在机器人实际行走过程中,重心是随着机器人姿态的变化而波动的。如果机器人以较大的速度冲越障碍时,则存在着较大的不确定性。为此,在理论计算出机器人尺寸时,参考已有救援机器人的尺寸,附加一定余量,保证机器人尺寸能够满足环境要求。
3.1 走廊行走
根据建筑的设置标准,走廊的宽度W=1200mm。救援机器人需在内自由行走、转向,能够灵活运动。假设车体的宽度为B,长度为L。履带式移动机构具有绕其几何中心转向的特性,如图4所示。假设机器人中心点位于迷宫通道中间时,若需要机器人能够灵活转向掉头,即需机器人的对角线长度小于迷宫通道宽度:
L2+B2≤W2 (1)
3.2 上下楼梯
楼梯是灾难场所中典型的结构环境之一,是机器人尺寸设计的重要依据。就关节式履带机器人而言,若使机器人能够平稳地爬楼梯,机器人展开的长度必须大于或等于两个台阶,以确保机器人与楼梯之间平稳接触。所以,为了机动性要求,需要根据障碍的结构尺寸来具体分析机器人的尺寸约束条件。若机器人的重心不随其姿态的变化而产生变化,并假设:1)摆臂的长度必须高于台阶的高度,并且当摆臂与台阶形成一角度时,有足够的驱动力将机器人撑起;2)机器人的展开总长可以跨越三个台阶[5]。
救援机器人的上楼梯过程可分解为图5所示的8个阶段。对其中的关键姿态的分析,可得出尺寸的约束条件。
a) 上楼梯阶段
在上楼梯阶段,机器人的关键姿态如图6和图7所示。在整个上楼梯过程中,机器人最少保持履带与两个台阶边缘接触,且重心必须位于两个接触点的中间,防止机器人与台阶之间产生冲击。
摆臂的中心距为L1,主体的中心距为S,假设机器人的重心位于其中心点即点O。摆臂大带轮和小带轮的半径分别为R,r,重心到机器人底边的距离为E。
如图6所示,根据假设条件1,可得:
H≤R+(L1-r)×sinα (2)
如图7所示,要使得机器人平稳地从第一级台阶爬到第二级台阶,就需要在后侧摆臂机构离开第一级台阶边缘M1时,机器人的重心O的竖直投影应落在第二级台阶边缘M2的右侧,且前侧摆臂机构接触到第三级台阶的边缘M3。即得到如下关系式:
b) 下楼梯阶段
同理,为了使机器人在下楼梯阶段能平稳的从第二台阶过度到第一台阶,需要以下关系式:
根据式(1)~(4),并结合机器人结构参数和楼梯参数:W=1200mm,H=200m,α=50°,b=250mm,h=200mm,通过计算确定对机器人总体结构尺寸如表1所示。
4 结论
提出了一种履带式救援机器人行走系统的实现方案,从总体设计方案、传动方案设计和越障过程分析等方面进行了详细的分析,该结构保证了机器人的机动性和越障性等各项性能,从而使得机器人得以在复杂环境中活动自如,真正实现救援功能。
参考文献
[1]陈淑艳.移动机器人履带行走装置的构型与机动性能研究[D].扬州:扬州大学,2008.
[2]刘金国,王越超,李斌.灾难救援机器人研究现状、关键性能及展望[J].机械工程学报,2006,42(12):1-12.
[3]隆文革,王艾伦.便携式四轮履机器人的设计与仿真[J].机床与液压,2008,36(1):66-67,89.
[4]陈志华,钱瑞明.基于ADAMS的救援机器人越障过程分析及仿真[J].机械制造与自动化,2010,39(1):157-158,164.
履带行走机构 篇7
1. 原因分析
挖掘机直线行走时,理想状态是履带沿履带销方向不受力,四轮一带啮合面的内、外侧边沿不磨损。但是实际上新机试验过程中,履带摩擦面内、外侧边沿经常发生单边或双边磨损,即履带存在蛇形行走情况,如图1所示。
分析认为,履带蛇形行走的原因应当是履带、支重轮、驱动轮、托链轮和引导轮的纵向对称中心线不重合,造成履带沿履带销方向内、外侧交替受力,导致履带摩擦面内、外侧边沿发生磨损。
进一步分析认为,造成四轮一带纵向对称中心线不能重合的原因,应当是其安装精度不够,其中主要是支重轮安装精度存在问题。这是因为引导轮导轨支座左、右侧与履带架之间留有足够的间隙,使引导轮可以自适应调节;托链轮从结构设计上主要起托起履带的作用,没有对履带的限位功能;驱动轮用螺栓安装在减速器和行走架上,行走架为焊后机加工,其制作、装配精度较高;而支重轮一般是用螺栓直接安装在较长的履带架箱梁上,支重轮的座孔与螺栓之间存在间隙,这种间隙随着挖掘机吨位的增大而增大。此外,大型焊接结构件存在时效变形。因此,如果没有采取相应工艺控制手段,支重轮的安装精度很容易出现问题。
以某300t级矿用挖掘机为例,其四轮一带布置如图2所示。该挖掘机履带架纵梁总长度为7000mm;整条履带由50块履带板组成,履带总成长度为17500mm,履带节距为350mm。
支重轮安装时通常选用中等装配精度(GB/T 5277-1985),支重轮座通孔直径为33mm,选用的螺栓为M30。在不考虑制造误差的情况下,如果1个支重轮安装时向一侧偏移1.5mm,另1个支重轮向另一侧偏移1.5mm,则这2个支重轮总偏移量为3mm。此外在机加工螺纹孔时,存在相对于履带架纵梁中心线的对称度1mm的误差;履带架纵梁为大型焊接结构件,其机加工后的时效变形量为4mm。这样支重轮相对于履带架纵梁中心线的偏移量可达8mm。如果支重轮依次交替安装,就会造成支重轮产生偏移,导致履带蛇形行走。
2. 解决方法
大型矿用挖掘机各相关部件尺寸和质量较大,其支重轮采取传统的螺栓安装固定方法已不能满足技术要求。
目前我国大型矿用挖掘机的相关标准存在空白,但是可以从履带起重机的国家标准获得借鉴。查询《GB/T 14560-2011履带起重机》国家标准,其中4.3.2.3条规定“履带架、支重轮、驱动轮、从动轮纵向对称中心线应在同一垂直平面内,偏差应不大于2mm。”大型矿用挖掘机在支重轮安装时需要严格控制其对中性和端面齐平性,为此我们提出以下解决方法:
首先,在安装支重轮前,将履带架的纵梁结构件翻转倒置,将履带架纵梁底板的机加工面朝上,以便安装支重轮。
其次,定位安装2台激光标线器,将其扇形面光线投射到履带架纵梁的底板上,调节激光标线器,使2条激光标定线间距为支重轮的长度,且相对于履带架纵梁中心线对称分布。
再次,参照激光标定线,将支重轮进行预拧紧安装。安装支重轮时,由2名装配人员采用对称安装顺序,先安装最中间的支重轮,然后依次安装其两侧的支重轮,使支重轮及履带架纵梁受力均匀。也可同时安装两侧支重轮,再依次向中间安装。每个支重轮的4颗螺栓采用对称交叉预拧紧顺序,每颗螺栓的预拧紧力矩控制在最终紧力矩的1/4到1/3之间。支重轮的4颗螺栓的预拧紧顺序为1→2→3→4,如图3所示。
边拧螺栓边微调对齐各支重轮,当支重轮偏移量超出激光标定线时,扇形面光线会被支重轮阻挡,不能投射到履带架纵梁底板上,这样可以很直观的指导装配人员进行支重轮位置调整。当因支重轮偏移量较大而不能直接通过支重轮座孔与螺栓之间的间隙来调整时,就需要利用内圆修磨设备,手工对相应支重轮座孔内圆进行扩孔修磨,边修磨边校对支重轮的位置,直至满足安装要求为止。
最后,在预拧紧基础上,完成支重轮螺栓的最终拧紧工作。使用扭矩扳手、按照预紧顺序和规定的拧紧力矩,将9个支重轮的螺栓全部拧紧。
安装完支重轮后,将履带架纵梁翻转过来,继续安装驱动轮、托链轮、引导轮和履带。安装时应控制支重轮、驱动轮、托链轮、引导轮和履带纵向对称中心线在同一垂直平面内,其偏差应小于2mm。
3. 实际效果