淺談L-2350電動輪檢修工藝方案及技術難點

閆旭日，董 新

(神華準能集團設備維修中心，內蒙古 薛家灣 010300)

隨著露天采掘設備的發展，哈爾烏素露天煤礦以提高產能和效率為目標，購進了由勒圖爾勒公司生產的L-2350輪式前裝機，L-2350作為最大的輪胎式裝載機，其單鏟容量達40.52m3和65.75m3。在其輪胎工作運行過程中，依靠四臺獨立的電動輪，采取獨輪回輪驅動的形式帶動輪胎，完成其規定動作。在L-2350前裝機電動輪的日常點檢和保養由本單位職工來完成，由于生產廠家的技術壟斷和保護，L-2350前裝機電動輪的故障維修和階段性大修均需要指定廠家來完成。廠家對L-2350前裝機電動輪的修理存在周期長、費用高等特點，嚴重影響和制約了L-2350前裝機的運行效率，加大了檢修成本。為了打破L-2350前裝機電動輪的技術壟斷，提高其運行效率，降低檢修成本，車間成立了技術攻關小組，劃分職責，明確分工，從收集基礎技術資料入手，積累經驗和相關數據，制作專用工具，采取邊分解邊摸索的方式開始對L-2350前裝機電動輪的大修理進行技術攻關。通過反復拆裝和經驗累計、修正，制定了一套自己的大修工藝標準，成功實現了L-2350前裝機電動輪的自主檢修。

1 檢修工藝步驟

將待檢修的L-2350前裝機移置生產檢修場地，地面基礎牢固，做好電動輪下機的支護準備工作，將故障電動輪上的輪胎拆除，在陸續拆除電路、油路等相關附件，將減速機與驅動電機分離，入廠待修，入廠后的拆裝檢修工藝步驟如下：①利用高壓清洗機對減速機進行的整體清洗，去除油污和油泥等污物，清洗水流的水溫控制在60℃，水壓設置在1.6MPa。②清洗完成后，吊裝入廠，放置在專屬檢修臺位上，進行外觀故障檢查，確認其端蓋有無裂紋、變形，輪邊緊固螺栓是否存在變形、螺桿斷裂損壞、螺紋損壞等情況。 ③將用于緊固上箱體端蓋的緊固螺栓拆除，并將端蓋平穩吊出。利用100T液壓千斤頂對行星輪組進行分解。利用橋吊垂直、平穩吊出太陽軸、行星軸。 ④將行星架上的螺栓及定位螺栓拆除，利用橋吊和吊具移除下上箱體，拆除滑動密封。再利用扭力扳手拆卸緊固螺栓，用頂絲頂起一、二軸的定位擋板，平穩吊出。利用橋吊將一、二軸分別移出離箱體，并利用氧乙炔火焰切割的方式拆除軸上的軸承。 ⑤將分解完成的各部位零配件進行清洗，并測量關鍵部位的尺寸數據，做好記錄。對一二軸、行星軸、太陽軸進行外觀檢查和測量，確認軸齒是否存在破損、裂紋、點蝕。花鍵和軸承位是否存在磨損、溝槽，如存在缺陷，則進行相應的修復處理。 ⑥行星架的外觀檢測包括變形、擠傷。重點查看滑動密封位的外表面鍍層，當鍍層存在過度磨損或溝槽時必須更換新件。若只有少量麻點、輕度磨損及淺槽時，則只需進行重新涂鍍修理，并加工至標準尺寸。 ⑦在裝配過程中，首先要清理下箱體中的毛刺、油污、鐵屑等污物，在將下箱體對應的一二軸軸承加熱至120℃，分別裝入對應軸承位，待軸承恢復到室溫后，將已經在液氮容器內冷凍好的一二軸冷裝進入對應軸承位，再裝入一二軸定位擋板。緊固時，在緊固螺栓上涂抹中強度螺紋鎖固膠，用力矩扳手將螺栓緊固到2 700N·m。使用滑動密封專用安裝工具將滑動密封安裝到位，其尺寸偏差≤1mm。 ⑧行星架軸承加熱至120℃，在裝入軸承位，再將行星架吊入箱體，使用力矩扳手將緊固螺栓加力到2 700N·m，定位銷螺栓力矩460N·m。使用天吊將行星軸垂直安裝到位，軸承壓蓋螺栓涂抹中強度螺紋鎖固膠，鎖緊力矩為128N·m。⑨將光輪加熱至120℃，用小銅棒敲入。利用橋吊緩慢垂直放入太陽軸。光輪表面涂抹中強度螺紋鎖固膠，齒輪加熱至105℃，垂直裝入光輪，齒輪表面低于光輪表面0～0.60mm，齒輪與太陽輪間游隙范圍控制在0.30mm～0.40mm。裝入行星齒輪時，其緊固螺栓要涂抹中強度螺紋鎖固膠，螺栓標準力矩設定為237N·m，安裝齒輪壓蓋。將O型環放入密封槽，用密封膠固定，完成箱體密封O型環的安裝。最后安裝減速箱上端蓋，箱體上端蓋緊固螺栓的力矩設定為122N·m。

2 技術難點

2.1 清潔

在進行檢修工藝制定的過程中，相關技術資料的短缺已不是制約攻關的主要因素，其檢修環境的清潔是確保所有檢修工藝順利實施和開展的保障因素，因為L-2350電動輪減速機的內部結構對其附屬的零配件的清潔要求非常嚴格，故零配件的清潔難度增較大，為順利解決這一難點，在檢修全過程隨時利用工業吸塵器進行清潔，同時做好檢修場地的環境管控，減少煙塵，及時做好遮蓋工作。

2.2 浮動密封裝配

L-2350的浮動密封尺寸較大，其外徑110cm，內徑104.5cm，O環直徑20.20mm，安裝時接觸面精度要求高，而密封本身又是由一種脆性材料制成，安裝過程中若用力太大就會使密封產生裂紋，導致無法繼續使用，造成檢修成本的增加。故以往安裝密封的方式方法無法實施，最后針對此密封，自行設計并自制了一套浮動密封安裝工裝，讓密封在安裝的過程中能夠均勻受力。

工裝在最初試用過程中，雖解決了受力問題，但由于浮動密封為20.20mm的O型環與箱體密封位過盈量較大，均勻受力下也無法保證浮動密封安裝到位，且平行度誤差不超過1mm。最后通過網查類似資料數據，咨詢密封制作相關廠家，采取涂抹無水工業酒精作為潤滑劑，減少摩擦力，經試驗浮動密封安裝成功。

2.3 行星輪齒輪裝配

L-2350電動輪的行星齒輪機構與以往減速機存在較大差別，主要體現在其行星齒輪軸固定，導致行星齒輪與太陽輪的游隙調整難度大，要將3個游隙調整在一個數值，其次要確定行星輪與太陽輪的方位差一致，最后單個行星輪為分體結構，由光輪和外齒環錐形連接，緊固膠如何選擇，才能達到安裝使用標準成了難題。

2.3.1 緊固膠的選用。 檢修攻關初期，我們依靠經驗選用了中強度螺紋鎖固膠，作為行星輪光輪和外齒輪連接的黏結劑，但通過試裝上機運行觀察發現，僅裝進運行2個月，行星輪的光輪和外齒輪變產生了松動，存在分離跡象，說明其無法達到裝配黏結要求。隨后，通過查閱圓柱形部件固持膠相關材料，決定選用四種各型號的圓柱形部件固持膠分別進行壓裝實驗。即將涂抹不同型號固持膠的行星輪在壓力機上進行壓裝實驗，記錄行星輪光輪和外齒環發生松動時的數據值，選取數據值最接近原機行星輪拆卸時壓力值的固持膠作為裝配膠，最后在通過上機觀察運行，確認其選取的正確性。

2.3.2 行星輪裝配及游隙調整。 在最初的安裝過程中，采取將行星輪光輪加熱到150℃與行星軸進行裝配，待其冷卻至常溫后，再將行星輪外齒環加熱至100℃，利用自制工具套裝配合千斤頂將其與行星輪光輪進行裝配。行星輪與太陽輪之間游隙用0.30mm銅紙塞入確保游隙。安裝完成后經測量，行星輪左右高低相差0.20mm，未達到裝配標準。裝配失敗的原因分析如下：①0.30mm銅紙影響了行星輪的平行度；②熱裝壓入法不適用，在安裝自制工具時，行星輪與行星輪光輪間通過熱傳遞升溫產生抱死現象，導致外齒環無法壓裝到位。

2.3.3 溫差法試裝。 由于利用自制拆卸工裝配合千斤頂壓裝外齒環和行星輪光輪需要一定的時間，無法避免熱傳遞，故考慮采取溫差法直接安裝，此外由于外齒環和行星輪光輪為錐面連接，故溫差法可行。

第1次試驗將外齒環加熱至120℃，使用橋吊平穩快速將其放入行星輪光輪，行星輪光輪高于外齒環表面1.80mm，經檢測兩者不在同一個平面，實驗失敗。第2次試驗將外齒環加熱至110℃，使用橋吊將其放入行星輪光輪，行星輪光輪高于外齒環表面1.20mm，經檢測兩者不在同一個平面，實驗再次失敗。第3次試驗將外齒環加熱至100℃，再次裝入，外齒環高于行星輪光輪0.10mm，經檢測兩者不在同一個平面，實驗失敗。第4次試驗將外齒環加熱至105℃，再次裝入，外齒環與行星輪光輪相差0.30mm，在范圍之內，兩者之間基本保持同一個平面，但是3個行星齒輪裝入后與太陽輪的間隙不一致，存在相位差，不能保證齒輪之間的同軸度，實驗依然失敗，原因分析：①L-2350電動輪裝配場地到軸承加熱器的距離較遠，橋吊吊運需要較長的時間，且每次吊裝的水平角度無法始終保持一致；②外齒環錐形面磨損量存在差異；③收到廠房內檢修空間溫度影響。第5次試驗，首先縮短橋吊的運距，選取經驗豐富的操作人員，盡量促使每次吊裝齒輪的水平角度一致，關閉廠房大門，保障檢修空間內室溫恒定，加熱前對外齒環進行打磨和測量，促使選用件在尺寸上的差異減小。將外齒環加熱到105℃，再次裝入行星輪光輪中，用塞尺測量確認各行星齒輪與太陽輪間隙一致為0.30mm，行星齒輪與行星軸基本保持在同一個平面上，差值控制在0.20mm～0.40mm之間，符合裝配要求。

3 其他裝配注意事項

軸承壓圈安裝時，其加熱溫度不超過120℃，且要將軸承內外圈擦拭干凈再進行裝配。

太陽輪裝配前，要先檢查其有無拉傷、磨損，若存在以上缺陷，要利用磨光機打磨，測量后清洗干凈再進行裝配。

行星輪光輪由于裝配時要涂抹緊固膠，故每次均需要打磨、清洗，再利用軸承加熱器將其加熱至150℃，裝入行星軸。

所有緊固螺栓均要緊固至標準力矩值。

4 結束語

L-2350電動輪經過反復拆裝檢修，配合裝機試用，最終獲得了成功，滿足了現場應用要求，完善了其檢修工藝標準，摸索出了一套有效的檢修數據參數，實現了自主檢修，打破了生產廠家的技術壟斷，提高了檢修效率，同時也降低了檢修成本。