集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)臂架主銷潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)改進(jìn)

邵 偉 吳 猛

安徽合力股份有限公司

1 引言

集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)是一種用于港口、碼頭、貨場(chǎng)的集裝箱搬運(yùn)、流轉(zhuǎn)設(shè)備，其運(yùn)動(dòng)部件的潤(rùn)滑對(duì)于工作可靠性而言至關(guān)重要。集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)目前采用的是單線集中式潤(rùn)滑方式，潤(rùn)滑系統(tǒng)給各摩擦副定時(shí)、定量強(qiáng)制輸送潤(rùn)滑脂，其目的是對(duì)摩擦副相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面間加入潤(rùn)滑脂以降低摩擦阻力和整車能源消耗，減少運(yùn)動(dòng)件表面磨損，延長(zhǎng)銷軸及鋼背軸承使用壽命，保證臂架正常運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。但其潤(rùn)滑效果往往難以達(dá)到預(yù)期，針對(duì)臂架主銷軸潤(rùn)滑不良原因現(xiàn)狀，提出了改善潤(rùn)滑條件的方法，并提出一種主銷軸改進(jìn)設(shè)計(jì)的思路，可提升主銷工作可靠性，減少設(shè)備長(zhǎng)期維護(hù)成本。

2 老結(jié)構(gòu)存在的主要問(wèn)題

正面吊運(yùn)機(jī)潤(rùn)滑點(diǎn)分布見(jiàn)圖1。當(dāng)需要抓取集裝箱時(shí)，變幅油缸伸出完成起升動(dòng)作，臂架在變幅油缸作用下起升，此時(shí)上主銷、下主銷和車架、臂架上的鋼背軸承發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，完成集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)所需的臂架變幅動(dòng)作。

1.上主銷 2.下主銷 3.變幅油缸 4.臂架圖1 正面吊運(yùn)機(jī)潤(rùn)滑點(diǎn)分布

現(xiàn)有潤(rùn)滑系統(tǒng)優(yōu)先考慮惡劣工況下臂架銷軸潤(rùn)滑，但長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，尤其是在低溫環(huán)境下，較長(zhǎng)的潤(rùn)滑脂輸送鋼管會(huì)增加潤(rùn)滑脂流動(dòng)阻力，導(dǎo)致壓送性能變差，使得上主銷、下主銷和車架、臂架上的鋼背軸承潤(rùn)滑條件惡劣程度加劇[2]。

1.主銷軸 2.鎖板 3.直通接頭 4.壓送鋼管圖2 主銷軸老結(jié)構(gòu)

原有臂架主銷軸結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2，經(jīng)分析銷軸設(shè)計(jì)存在5個(gè)方面的主要問(wèn)題：

(1)潤(rùn)滑通道為單孔潤(rùn)滑，送潤(rùn)滑脂點(diǎn)只有一點(diǎn)，導(dǎo)致臂架主銷潤(rùn)滑只是局部，沒(méi)有形成環(huán)形均勻潤(rùn)滑油膜面[3]。

(2)送點(diǎn)沒(méi)有容納潤(rùn)滑脂的足夠空間，且潤(rùn)滑脂擴(kuò)散受到主銷配合尺寸影響，進(jìn)一步導(dǎo)致潤(rùn)滑脂壓送性能惡化。

(3)臂架銷軸安裝時(shí)，壓送點(diǎn)位置是單側(cè)，且臂架相對(duì)回轉(zhuǎn)角度不足90°，影響主銷軸另外一側(cè)潤(rùn)滑。

(4)潤(rùn)滑脂長(zhǎng)時(shí)間缺失，臂架主銷工作時(shí)有異響，甚至發(fā)生臂架主銷和鋼背軸承咬合的現(xiàn)象，加速各零部件失效。

(5)主銷軸側(cè)端的1個(gè)拆裝螺紋工藝孔無(wú)法提供足夠的推拔力，鎖板上也沒(méi)有輔助拆解螺紋孔，導(dǎo)致臂架主銷銹蝕時(shí)，難以拆解更換。

3 新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)方案

根據(jù)目前問(wèn)題現(xiàn)狀分析，對(duì)銷軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖3)。增加環(huán)形儲(chǔ)油槽，在不影響銷軸強(qiáng)度情況下，開(kāi)個(gè)環(huán)形槽，槽口尺寸為20 mm×0.2 mm。將盲孔潤(rùn)滑孔改成貫通孔潤(rùn)滑，確保臂架銷軸四周潤(rùn)滑脂在集中潤(rùn)滑泵作用下定時(shí)、定量均勻壓送潤(rùn)滑脂，改善臂架小角度回轉(zhuǎn)過(guò)程中變幅油缸上鋼背軸承接觸面的潤(rùn)滑條件，提升銷軸及鋼背軸承使用壽命。同時(shí)主銷軸上鎖板上增加2個(gè)對(duì)稱的螺紋孔，臂架主銷軸在拆卸時(shí)，兩側(cè)螺紋孔旋裝2個(gè)一定長(zhǎng)度的螺栓，配合主銷側(cè)面螺紋拔銷孔一起，可輕松地將主銷軸拆下，提升臂架主銷軸的更換效率。最后調(diào)整主銷配合尺寸，適當(dāng)增加表面碳氮共滲層厚度，進(jìn)一步優(yōu)化淬火硬度HRC。

1.主銷軸 2.鎖板 3.直通接頭 4.壓送鋼管圖3 主銷軸新結(jié)構(gòu)

3.2 新結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)

全新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)增加了潤(rùn)滑脂容納腔體，同時(shí)兼顧維護(hù)保養(yǎng)更換，其主要優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)環(huán)形槽能容納一定量的潤(rùn)滑脂，提升惡劣工況潤(rùn)滑脂消耗后的快速補(bǔ)充。

(2)貫穿潤(rùn)滑孔改善臂架主銷潤(rùn)滑脂的均勻潤(rùn)滑問(wèn)題，使得潤(rùn)滑接觸面均分，提高潤(rùn)滑脂油膜的均勻滲透延展性。

(3)提升臂架潤(rùn)滑條件，避免臂架主銷和鋼背軸承異響、咬合等現(xiàn)象的發(fā)生，延長(zhǎng)銷軸及鋼背軸承使用壽命，提升操作感受。

(4)環(huán)形槽容積腔體的拓展，提升了集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)單線集中式潤(rùn)滑系統(tǒng)的壓送性能，也減少了單線集中式潤(rùn)滑系統(tǒng)由于背壓不同引起的局部潤(rùn)滑點(diǎn)冒油、凸出的現(xiàn)象。

(5)潤(rùn)滑條件的改善可大大減少配件更換時(shí)間，降低生命周期內(nèi)維護(hù)成本。

4 結(jié)語(yǔ)

新的臂架主銷結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，經(jīng)2 000 h裝機(jī)驗(yàn)證，達(dá)到了預(yù)期改進(jìn)效果，徹底解決了臂架異響、咬合等問(wèn)題，潤(rùn)滑脂均勻分布在主銷周圍，使得集裝箱正面吊運(yùn)機(jī)單線集中式潤(rùn)滑系統(tǒng)工作更可靠。