鑿巖臺車大臂系統翻轉裝置工作原理及拆裝規范

摘要：翻轉裝置是大部分鑿巖臺車實現回轉動作的標準配置，針對修理人員對翻轉裝置原理不清，拆裝不規范的問題，進行了詳細敘述，以期為提高操作人員的技能提供幫助。

關鍵詞：鑿巖臺車;翻轉缸;工作原理;拆裝程序;油壓測試

1" "翻轉裝置位置及作用

翻轉裝置在臂結構中的位置如圖1所示，翻轉裝置是鑿巖臺車推進機構回轉動作的核心驅動部件，位于臂系統的前端，利用拐軸與推進機構結合，實現推進機構的繞臂360°回轉動作。

2" "翻轉裝置結構及工作原理

翻轉裝置由翻轉缸和液壓控制閥兩部分組成。

2.1" "液壓控制閥

翻轉裝置液壓控制原理如圖2所示。在操縱手動多路閥時，液壓油P1或P2通過雙液控單向閥（也叫液壓鎖）進入翻轉缸的左腔或右腔，推動活塞運動做功。

雙液控單向閥具體工作原理如下：當液壓系統一條通路的油從A腔進入時，依靠油液壓力自動將左邊的閥芯推開，使A腔的油流到A1。同時，將中間的控制活塞向右推，將右邊的閥芯頂開，使B腔與B1腔相聯通，把原來封閉在B1腔通路上的油液通過B腔排出。液壓鎖結構原理如圖3所示。

總之，就是當一個油腔是正向進油時，另一個油腔就是方向出油。而當外部液壓油管破損泄漏或者拆換維修時，液壓鎖可有效控制翻轉裝置的卸荷翻轉動作。

2.2" "翻轉缸

翻轉缸實質是一個雙作用擺動液壓缸，目的是將活塞的線性運動轉換成主軸有限角度的回轉運動。翻轉缸主要是由內部帶環形齒輪（01.1）的殼體（01）、主軸（02）、內外均帶斜齒的活塞（03）、端蓋（04）、壓緊環（05）等組成。翻轉缸裝配原理如圖4所示。翻轉油缸結構拆解如圖5所示。

主軸（02）與端蓋（04）使用螺紋剛性連接，為防止螺紋松動或破壞，使用內部帶花鍵的鎖止環（05）實現軸向限位，主軸（02）、端蓋（04）和鎖緊環（05）在裝配后形成一個聯動整體，在工作過程中，相對殼體做旋轉運動，對推進機構輸出旋轉扭矩。主軸（02）左端部與端蓋（04）在密封組件作用下，形成了液壓油液的密封工作區，以活塞裙（03.1）為界區分為兩個腔室。

活塞（03）外部的斜齒與環形齒輪（01.1）嚙合，活塞（03）內部的斜齒與主軸（02）上斜齒嚙合。活塞（03）在液壓壓力下沿主軸方向做前后線性運動，同時在環形齒輪（01.1）作用下做繞主軸的旋轉運動，主軸（02）由于聯動作用做同方向旋轉運動。由于活塞（03）內外斜齒方向相反，主軸（02）實現了運動角度的疊加。

3" "常見故障現象

在工程實踐中，翻轉裝置常見故障主要是內泄和機械損壞，主要表現為：在停機靜止狀態下有緩慢的旋轉方向的位移;在工作中翻轉無力甚至無法翻轉;內部機械結構損壞，主要為內部斜齒損壞。在清洗、排除液壓控制閥內泄故障外，拆檢翻轉缸更換密封組件是常見的操作。

由于很多修理人員不注意拆裝程序及規范，在裝配后會引起傳動部件加劇磨損或因局部應力集中而導致部件損傷現象，所以旭按照規范裝配，以有效避免因由裝配帶來的二次故障。

4" "拆裝程序

在組裝翻轉缸時，一個把握的重點就是齒輪嚙合的部位必須按照原位置安裝，為此拆卸時的標記很重要。在翻轉缸部件中，有兩處永久性出廠時標記，用于輔助裝配，在拆裝時要尤為注意。它有可能會被油漆覆蓋，請注意辨別觀察。一處標記用于活塞和環形齒輪的配合，如圖6所示。一處標記用于主軸花鍵與鎖止環的配合，如圖7所示。

4.1" "拆卸

拆卸關鍵步驟做好標記，則組裝翻轉缸時比較簡單。

4.1.1" "拆卸鎖止環

預先清洗翻轉缸，然后將翻轉裝置放在工裝架上，脫開所有液壓接頭，拆下液壓鎖和相關的附件。用劃線針或記號筆標出鎖止環（05），端蓋（04）和主軸（02）的相對位置。

如圖8所示，在翻轉缸B面，拆下鎖止環（05）上的螺栓（102）和塞子（105）。取其中的兩顆螺栓，并將其擰入塞子（105）原來所處的螺栓孔里，使用螺栓的頂持力將鎖止環（05）從主軸（02）花鍵中取出。

4.1.2" "拆卸端蓋

如圖9所示，將帶墊圈和套筒的兩個螺栓擰入端蓋（04），使用加力桿逆時針用力從主軸（02）上旋下端蓋（04）。第一次拆卸，端蓋可能固定的很緊，如果有必要，可以將杠桿焊接到端蓋上，以獲得更大更穩定的旋轉扭矩。

4.1.3" "拆卸主軸

拆下B面的端蓋后，在翻轉缸A面，將兩根螺栓擰入主軸（02）上的法蘭螺孔，使用杠桿順時針慢慢轉動軸，使主軸（02）逐漸旋出殼體（01）。在主軸斜齒與活塞斜齒完全脫離前，必須使用記號筆標記出兩者的相對位置，即標出主軸上一條螺旋齒和活塞內對應的槽的位置，如圖10所示。最后再從殼體中完全取出主軸。

4.1.4" "拆卸活塞

在翻轉缸B面，用塑料棒和錘子從殼體（01）中慢慢拆卸活塞（03）。當活塞從環形齒輪中剛剛脫開時，將活塞保持在這一位置，用記號筆標出殼體（01）、活塞裙（03.1）和活塞（03.2）的相對位置，以便它在重新裝配時能夠迅速找到正確的初始旋入位置，如圖11所示。做完標記后，小心取出活塞，注意不要磕碰。

一般情況下，活塞和活塞裙沒有必要完全拆開，除非懷疑O形圈（210）損壞。如果要更換O形圈（210），則標出活塞和活塞裙的相對位置，并取下耐磨環（300、301），壓出鎖緊銷（100），從活塞裙上擰出活塞。更換O形圈（210）后，重新組裝活塞和活塞裙。

4.1.5" "徹底拆解

擰下殼體上的注脂嘴（111）和潤滑脂卸荷閥（112），拆卸所有部件上的密封件和支承環。

4.2" "清洗檢查

徹底清洗所有部件，并檢查部件磨損情況，然后用壓縮空氣吹干，并確保所有位置標記仍然清晰可見。

仔細檢查主軸（02）和端蓋（04）上的螺紋，用細砂紙打磨掉毛刺;檢查傳動齒輪的嚙合和磨損情況，如有碎裂，必須更換新件;檢查兩端潤滑脂油道有無堵塞并仔細清潔疏通，必要時更換注脂嘴和潤滑脂卸荷閥;裸露在外生銹的部位用細砂紙打磨光滑。

準備新的密封組件、支承環，用液壓油潤滑所有的密封件以及部件接觸面。每次拆檢，一定要更換新的密封件和支承環。

4.3" "裝配

翻轉裝置裝配基本上是按照拆卸的順序倒過來執行一遍，注意原位安裝即可，借助預先標記可大大提高組裝工效。

4.3.1" "安裝活塞

安裝活塞是整個裝配環節比較困難的一步，建議活塞沒有安裝密封組件以前多試裝幾次，確保標記位置準確，能夠精準對位。如果安上密封件后試裝，則拆裝比較困難，也容易耗損密封件。

先將耐磨環（300、301）安裝到活塞上，然后將殼體（01）立式放置，法蘭朝上。將活塞裝入殼體，借助拆卸時所做的相對位置標記，保證其正確就位。然后殼體水平放置，在殼體的另一端檢查活塞的位置是否與環形齒輪的永久性標記一致。最后完全旋入活塞，使活塞緊靠環形齒輪側端面。

4.3.2" "安裝主軸

用潤滑脂潤滑墊圈（304），然后將墊圈（304）、密封件（205）和（206）安裝到主軸（02）上，另外一套安裝到端蓋（04）上。如圖12所示。

裝配主軸（02）時，先使用電工膠帶將一端的花鍵和螺紋（見圖13）保護住，防止碰撞損壞。

按照主軸螺旋齒和活塞上的預先標記安裝主軸（02），然后取下保護膠帶。

4.3.3" "安裝端蓋、鎖止環

使用潤滑脂潤滑端蓋（04）的螺紋部分，然后將其擰緊到主軸（02）上，施加緊固扭矩約為800～950N·m。

使用潤滑脂潤滑主軸（02）軸端花鍵及端蓋（04）光亮金屬部分。參考預先標記，將鎖止環（05）安裝到主軸（02）軸端花鍵上，同時要使鎖止環（05）的孔與端蓋（04）的螺紋孔正視對中。必要時可以稍微松開或上緊端蓋（04）調整一下端蓋的位置以使孔位對中。將樂泰242螺紋膠均勻涂在螺栓（102）上，然后上緊螺栓，緊固力矩116N·m。將密封劑涂到塞子（105）上，將塞子擰入鎖止環，直到與法蘭面齊平。

4.3.4" "注脂

裝上注脂嘴（111），通過注脂嘴（111）泵入潤滑脂，以去除雜質，并檢查翻轉裝置工作情況。然后擦去多余的潤滑脂，安裝潤滑脂卸荷閥（112）。最后裝上液壓鎖及油管接頭。

5" "油壓測試

裝配好翻轉裝置沒有安裝到鑿巖臺車上前，最好先將其連接到液壓測試臺上，檢查有沒有油液泄漏。首先將端口P2增壓到21MPa，看有沒有液壓油從P1或繞端蓋泄漏;然后將端口P1增壓到21MPa，看有沒有液壓油從端口P2或繞軸端法蘭泄漏。

運轉測試15個循環以上，觀察有無油液泄漏，同時通過注脂嘴（111）泵入潤滑脂，以使潤滑脂充滿整個腔隙并從卸荷閥（112）流出來。充分的潤滑脂供應是保證在重載狀態下翻轉靈活、主軸兩端耐磨片（304）減少磨損的關鍵。