岸邊集裝箱起重機自行式小車走輪更換方法

顧 菁

上海振華重工(集團)股份有限公司

1 引言

在岸邊集裝箱起重機(以下簡稱岸橋)上,使集裝箱或貨物作水平往復(fù)運動的機構(gòu)總成稱為運行小車系統(tǒng)。它包括運行小車總成、運行小車驅(qū)動機構(gòu)、小車鋼絲繩卷繞和安全保護裝置。

運行小車的驅(qū)動機構(gòu)有自行式和鋼絲繩牽引式兩種，自行式小車的驅(qū)動機構(gòu)布置在運行小車上，電機經(jīng)減速箱減速后，直接驅(qū)動車輪，從而實現(xiàn)小車的平移運動[1]。自行式小車的車輪組采用每腳兩輪的結(jié)構(gòu)，可減緩一些沖擊的運行噪聲；同時為了解決啃軌的問題，自行式小車車輪裝配考慮車輪軸線在水平面內(nèi)可調(diào)節(jié)。小車車輪在出現(xiàn)裂紋或磨損嚴(yán)重時，需進行更換，現(xiàn)基于自行式小車的機構(gòu)形式，制定小車更換行走輪的工藝路線。

2 工藝方案

自行式小車走輪和軸的裝配采用的是熱套工藝。經(jīng)過現(xiàn)場勘查以及圖紙研究，小車走輪與大梁腹板間的距離為192 mm,小車走輪軸總長為1 260 mm(見圖1)。小車走輪與大梁腹板間的距離遠(yuǎn)小于走輪軸的長度，更換空間不足，不可直接將小車車輪平直取出，故提出了兩種方案進行備選。

圖1 小車走輪裝配圖

方案一：現(xiàn)場施工方認(rèn)為，小車走輪和軸為一體，所以需將軸分段截開才能取出小車走輪。

方案二：對于走輪軸的后部軸套配合形式加以分析。①熱套全稱加熱裝配，采用的是壓配合(過盈配合)連接，熱套工藝要保證套裝時的溫度高于工件溫度，即熱套工藝適合于工作在較低溫度下的工件的連接。②熱套連接可傳遞軸向力、扭矩及軸向力與扭矩同時作用的載荷，個別情況下也可承受彎矩。

依據(jù)以上分析，首先將小車架頂高約430 mm(見圖2)。

圖2 走輪軸X,Y原始位置

將走輪軸X的端部下壓至底平面。此時，走輪軸的X點頂在中空箱體的最底部,而走輪軸的Y點頂在后側(cè)中空箱體的最高處(見圖3)。

圖3 走輪軸X,Y變化位置

將走輪軸半徑最大的一段向外頂出后，可以利用外側(cè)上拉鋼絲繩將走輪軸整體取出(見圖4)。

圖4 走輪軸從箱體脫離

對比兩套方案，方案一小車車輪軸切割耗時長，人工成本高，且車輪軸無法再次使用，造成浪費。采用方案二進行施工更為可行。

3 現(xiàn)場施工

3.1 頂升小車

對于尺寸較大、配合過盈值較小、配合緊力要求低的連接件，采用液壓式千斤頂壓配。

3.2 拆卸過程

對于此類中小型熱套連接件，其工作在較低溫度環(huán)境中，可以采用火焰加熱?；鹧婕訜峋哂胁僮骱唵?、熱量集中、容易控制等特點。溫度控制在600～800℃之間，加溫的實質(zhì)就是使材料處于塑性狀態(tài)，接近塑性狀態(tài)時用很小的力就可以使金屬材料發(fā)生塑性變形。

通過火焰加熱后拆除驅(qū)動部件(減速器側(cè)的聯(lián)軸節(jié)等)后部軸承座，使用拉馬工裝將走輪軸整體向車輪外側(cè)頂出。小車走輪組件脫離過程中，選擇的夾具需要考慮連接件的尺寸、形狀，并利于定位、制造簡單、安全可靠。

3.3 復(fù)位

首先將小車走輪組件放入并恢復(fù)到原位置，隨后聯(lián)軸節(jié)安裝復(fù)位，聯(lián)軸節(jié)與減速器端組件復(fù)位。

3.4 車輪安全檢查

更換好的走輪組件應(yīng)滿足以下要求：

(1)輪緣不應(yīng)有裂紋、顯著的變形和磨損。

(2)輪轂和輪輻不應(yīng)有裂紋和顯著的變形。

(3)相匹配的車輪直徑差應(yīng)不超過制造允許偏差。

(4)軸承不應(yīng)發(fā)生異常聲響、振動等，溫升不應(yīng)超過規(guī)定值；潤滑狀態(tài)應(yīng)良好。

4 維護建議

現(xiàn)代機械機構(gòu)在使用了一個階段以后，應(yīng)該定期地進行必要的維護和修理，以保證機器的正常工作，避免發(fā)生事故。對于大型起重機械設(shè)備，在設(shè)計時,應(yīng)當(dāng)保證在運轉(zhuǎn)時,便于監(jiān)測,容易發(fā)現(xiàn)機器運轉(zhuǎn)不正常的現(xiàn)象。在修理時拆卸方便，不會因拆卸而損壞機械零件，在重新裝配時，盡量避免重新調(diào)整，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件以便更換，提高維修的效率，容易達(dá)到原來機器的狀態(tài)，保證維修的質(zhì)量[2]。

4.1 修理前的準(zhǔn)備工作

對大型起重機械的維修即指:拆除或更換原有(機械或電氣)零部件或主要受力結(jié)構(gòu)件,但不改變起重機械的原性能參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)的活動。機械設(shè)備的構(gòu)造各有其特點，零部件在質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、精度等各方面存在差異，若拆卸不當(dāng)，易使零部件受損，造成浪費甚至無法修復(fù)。為保證維修質(zhì)量，在解體之前必須周密計劃，對可能遇到的問題有所估計，做到有步驟地進行拆卸。拆卸前必須先弄清楚構(gòu)造和工作原理，同時對起重機械的設(shè)計、制造、使用情況進行了解[3]。

4.2 現(xiàn)場修理的注意事項

維修人員在現(xiàn)場進行維修前，須充分了解維修部件的整體設(shè)計以及裝配情況，并優(yōu)先選擇適應(yīng)快速拆卸維修特性的方案，減少維修成本和人力，實現(xiàn)快速維修響應(yīng)。

在本案例中，車輪軸的更換需事先仔細(xì)研究圖紙，了解車輪的組成情況，涉及小車車輪的圖紙也需逐一了解。在更換過程中需盡量結(jié)合設(shè)計思路，根據(jù)現(xiàn)場的車輪軸配套的箱體的尺寸、規(guī)格，以及車輪軸的長度來確定施工方案。施工中要遵循以下幾項原則：

(1)從實際出發(fā)，可不拆的盡量不拆，需要拆的一定要拆。

(2)使用正確的拆卸方法，保證人身和機械設(shè)備安全。

(3)對軸孔裝配件應(yīng)堅持拆與裝所用的力相同的原則。

(4)拆卸應(yīng)為裝配創(chuàng)造條件。

5 結(jié)語

通過對岸橋自行式小車行走機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計了一種經(jīng)濟、可行的自行式小車走輪拆卸更換方案，順利完成了小車走輪的更換工作。