王誌芳 李麗 朱亞夫 劉(liú)寶鑾
(徐州重型機械有限公司技術中心底盤研究一所)
為了提高汽車起重機械轉(zhuǎn)向靈活性和彎道通過能力,以便快速、方便地轉場,汽車起重機底盤通常設置2個或2個以上的轉向橋。本文以某雙轉(zhuǎn)向橋起重機為例,介紹其轉向機構的組成及裝配方法,通(tōng)過對傳統裝配存在問題進行(háng)分析,提出了轉向機構定位方法的改(gǎi)進措施。
1.轉向機構組成
汽車起重機的雙轉向橋轉向(xiàng)機構主(zhǔ)要由(yóu)轉向盤、轉向管柱、角(jiǎo)傳動器、轉向傳(chuán)動軸、轉向器、轉向垂臂、轉向拉杆、轉向搖臂、梯形轉(zhuǎn)向拉杆、轉(zhuǎn)向(xiàng)輪等組成,如圖1所示(shì)。角傳動器(qì)安裝在轉向盤下麵(miàn),當駕駛員轉動轉向盤時,角傳動器將轉(zhuǎn)向柱的垂直轉動,變為轉向傳動軸的水平轉動。轉向傳動軸通過轉(zhuǎn)向器帶動轉向垂臂前、後擺動。轉向垂(chuí)臂擺動時(shí),通過轉向拉杆拉動轉向搖臂擺動。轉向搖臂通過每個轉向輪的轉向(xiàng)拉杆拉動(dòng)同側轉向輪偏轉,再通過(guò)梯(tī)形轉向拉杆帶動另一側的車輪擺動,實(shí)現(xiàn)車輛轉向。
起重機轉向機構帶動轉向輪擺(bǎi)動時,必須滿足以下3個條件:一是每個轉向輪應盡量做到純滾動,以減少輪胎的異常磨損,並使轉向輕便。二是從轉向盤的中間位置向兩側轉向的角度應相等,以保證起重機向(xiàng)兩側轉向時,都能達到Z大(dà)的轉向角,三是轉向輪回正後應保證轉(zhuǎn)向輪定位(wèi)準確(què),以(yǐ)保證起重機能直(zhí)線行駛。
2.傳統定位方法
為了保證(zhèng)起重機向兩側轉向時轉向輪擺角相等,傳統的裝配方法如下:首先,將轉向盤從一個極(jí)限位(wèi)置轉到另一個極限(xiàn)位(wèi)置,數轉向盤可以轉動的(de)總圈數;其次,從一個極限位置開始(shǐ)轉動,轉至(zhì)總(zǒng)圈數一半的位置,默認該位置為轉向器的中間位置(zhì);再次,保(bǎo)持轉向盤在中間位置不動,粗略估計轉向垂臂安(ān)裝角度α,將轉向垂臂安裝到轉(zhuǎn)向器輸出軸上。然後,將轉(zhuǎn)向盤轉到正中位置(zhì),將轉向輪調整至直(zhí)行位(wèi)置,將起重機懸架高度調整(zhěng)到設計總高度中間(jiān)位置。接著,測(cè)量轉(zhuǎn)向搖臂的角度,將轉向搖臂(bì)置於設計位置。Z後,調整各轉向拉杆長度,將轉向拉杆安裝(zhuāng)到位。轉向垂臂安裝角度(dù)α如圖2所示。
3.存(cún)在問題
傳(chuán)統定位方法存在以下4個問題:一是手動轉動(dòng)轉向盤、轉向器數圈,轉(zhuǎn)向盤(pán)和轉(zhuǎn)向器的中間位置判斷不(bú)準確。二是無法精確調整(zhěng)轉向垂臂的安裝角(jiǎo)度,會因轉向垂臂的安裝角度不對,造成轉向盤從中間位(wèi)置向左、右轉向的圈數不相等,往往需要將轉向垂臂(bì)拆下進行2次調整。三是轉向搖臂安裝角度測量不準確,與設計有(yǒu)偏差(chà)後,會造成同一轉(zhuǎn)向橋左(zuǒ)、右兩側轉向輪的前束值偏離,轉向輪回正後無法保證起重機直線行駛。四是裝(zhuāng)配人員的勞動強度(dù)大、裝配工時長。
4.改進措施
(1)增設轉向器中間(jiān)位置標記
由(yóu)轉向器和轉向輸入(rù)軸製(zhì)造廠家分別在(zài)轉(zhuǎn)向器殼體和轉向器輸入花(huā)鍵軸軸端增設表示轉向器中間位置的對(duì)正標記,如圖3所示。在連(lián)接轉向傳動軸十字軸與轉向器輸入花鍵軸前,裝配人員先分別逆時(shí)針、順時針轉動到極(jí)限(xiàn)位置,大體(tǐ)檢查圈數相等後,再將這2個對正標記對正並緊固,這(zhè)樣可保證轉向盤中間的(de)準確位置,調試人員無須對其進行再次調整,從而提高裝配效率。
(2)增設轉向垂臂對正標記
為了解決轉向垂臂裝配時難(nán)以(yǐ)對正問題,我們在轉向器殼體、轉向器輸出軸及轉向垂臂上分別增設對(duì)正標記,並(bìng)在車架立板靠(kào)近轉向器支(zhī)架位置(zhì)開設觀察孔,如圖(tú)4所示。安裝轉向垂臂時,先轉(zhuǎn)動轉向傳動軸,使轉向器(qì)輸(shū)出軸的(de)標記與其(qí)殼體上的標記對正,以此表明轉向(xiàng)器位於轉向角的中間位置。再將轉向垂臂的標記與轉向器輸(shū)出軸標記對齊,以(yǐ)此表(biǎo)明轉向器輸出軸端與轉向垂臂安(ān)裝角度準確。在靠近轉向器支架的車架立板上開設觀(guān)察孔,便於安裝人員和檢驗人員檢(jiǎn)驗各(gè)標記是否正(zhèng)確。
(3)采用轉向(xiàng)搖臂(bì)測(cè)量杆
為了提高(gāo)轉向搖臂定位角度的準確性,我(wǒ)們設計、製造了轉向搖臂測量杆,以此檢測轉向搖臂安裝角(jiǎo)度。該轉(zhuǎn)向搖臂測量杆兩端為關節軸承,中間為連杆,連杆中間采用(yòng)螺栓連(lián)接,可(kě)以轉動螺栓來調(diào)節2個關節軸承之間的長度,其一端關節(jiē)軸承設有箭頭(tóu)標記,另一端則不帶標記,如圖5a所示(shì)。安照轉向(xiàng)垂臂的(de)設計角度,在轉向垂臂(bì)上設置標記,如(rú)圖5b所示。
將轉向搖臂安裝(zhuāng)後,先將轉向搖臂(bì)測量(liàng)杆帶有(yǒu)箭頭標記關節軸承緊固在轉向搖臂上的安裝孔內,另一端緊固在車架上。再(zài)轉動搖臂測(cè)量杆中間的螺栓,使關節軸承上的箭頭標記對準轉向搖臂的上的標記(jì),就可保證轉向搖臂的安裝角度。Z後調整轉向拉杆長度後,將轉向拉杆安裝到位。
5.改進效果
通過對轉向機構安裝技術的(de)技術改進具有以下3個優點:一是降(jiàng)低了裝配人(rén)員的勞動(dòng)強度、縮短了裝配工時,提高(gāo)了工作效率。二是能夠(gòu)保證轉向盤處於中(zhōng)間位(wèi)置,無須調試人員對其進行多(duō)次調整。三是提高(gāo)轉向機構定位(wèi)精度,減小轉(zhuǎn)向角度誤差。
本文選自《工程機械與維修》雜誌2016年期