中鐵十二局建安公司 設(shè)備租賃分公司 王丑寅

一、中聯(lián)60混凝土輸送泵存在的問題分析

中聯(lián)60混凝土輸送泵在施工現(xiàn)場的生產(chǎn)過程中，由于S管系統(tǒng)經(jīng)常磨損，聯(lián)結(jié)螺栓折斷。在現(xiàn)場維修中需要雇用16 t汽車吊將其吊離工作現(xiàn)場，拆解料斗中的攪拌裝置，才能將S管拆卸進(jìn)行維修，維修后的設(shè)備僅能維持一個多月的生產(chǎn)，耽誤了施工進(jìn)程。為了解決這一現(xiàn)狀，必須對中聯(lián)60混凝土輸送泵S管系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。中聯(lián)60混凝土輸送泵問題分析流程如圖1所示。

圖1 中聯(lián)60混凝土輸送泵問題分析流程

二、問題原因分析

經(jīng)拆解診斷分析認(rèn)為，該機(jī)型設(shè)計(jì)有缺陷，因?yàn)镾管系統(tǒng)是通過鋰基脂強(qiáng)制潤滑，在機(jī)械高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，潤滑不充分會使油封磨損，導(dǎo)致料斗中混凝土滲入，造成擺動套與軸座套磨損。具體來說，主供油管孔Φ4.5 mm過?。煌瑫r由于油封磨損，使料斗中混凝土滲入，導(dǎo)致S管擺動套與軸座套在擺動過程的阻力增大，加之潤滑不到位，聯(lián)結(jié)螺栓強(qiáng)度不足，造成擺動套與擺臂連接螺栓及軸座套與機(jī)體連接螺栓折斷。

三、擺動套與擺臂聯(lián)結(jié)部位的改進(jìn)設(shè)計(jì)

中聯(lián)60混凝土輸送泵的擺動套與擺臂是由2條Φ6 mm的固定銷聯(lián)結(jié)，固定銷為20鋼。查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》可知，該固定銷的標(biāo)準(zhǔn)剪切強(qiáng)度[τ銷]＝30 MPa。

式（1）和式（2）中，A銷為銷的受力面積，計(jì)算公式如下。

式（3）中，n為銷的個數(shù)，R為銷的直徑。

將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（2）、式（3），有Q銷≤1.7 kN。

實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于混凝土滲入擺動套與軸座套之間，致使擺動套與擺臂聯(lián)結(jié)部位螺栓的剪力Q螺栓在10 kN左右。故在改進(jìn)設(shè)計(jì)中，在擺動套與擺臂上銑出4個25 mm（長）×20 mm（寬）×10 mm（高）的鍵槽，加入2個25 mm（長）×20 mm（寬）×10 mm（高）的鍵，同樣鍵為20鋼。其剪力為

式（4）中，A鍵為鍵的受力面積，[τ鍵]為鍵的標(biāo)準(zhǔn)剪切強(qiáng)度。將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（4），有Q鍵＝30 kN＞Q螺栓＝10 kN。故滿足使用條件。并在鍵上鉆孔，在擺臂上鉆孔攻絲，各用一條Φ8 mm螺絲固定于擺臂上。

四、加固S管軸機(jī)座

S管軸機(jī)座固定于機(jī)體上，與擺動套之間為滑動摩擦。S管軸機(jī)座與機(jī)體原先是用8條Φ8 mm的固定螺栓固定，螺栓為20鋼。S管擺動套、擺臂、軸機(jī)座結(jié)構(gòu)如圖2所示。

根據(jù)設(shè)計(jì)原理，螺栓的剪切強(qiáng)度

式（5）中，A螺栓為螺栓的受力面積，[τ螺栓]為鍵的標(biāo)準(zhǔn)剪切強(qiáng)度，所以螺栓的剪力

將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（5），有Q螺栓≤12 kN。

在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于混凝土滲入，S管軸機(jī)座與機(jī)體連接部位的剪力Q連接往往在15KN左右，改進(jìn)后設(shè)計(jì)為8條Φ12 mm的固定螺栓固定。其剪力為

式（7）中，A′螺栓為改進(jìn)后螺栓的受力面積。將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（7），有Q改進(jìn)＝27 kN。所以，Q改進(jìn)＞Q連接，滿足使用條件。

五、改善鋰基脂潤滑系統(tǒng)

鋰基脂隨泵車的運(yùn)轉(zhuǎn)由潤滑油泵供應(yīng)到各潤滑部位，由于主潤滑油管道直徑較細(xì)，經(jīng)分配閥后油量太小，各轉(zhuǎn)動部位供油壓力不足，供油不充分，達(dá)不到潤滑效果，因而導(dǎo)致油封磨損?；炷翝B入進(jìn)一步加劇了磨損，使得轉(zhuǎn)動阻力增大，從而使固定螺栓在擺臂的強(qiáng)制作用下被剪斷。將鋰基脂原主供油管道Φ4.5 mm改為Φ6 mm，其相應(yīng)的接口均擴(kuò)大孔為Φ6 mm，改善范圍為潤滑油泵至潤滑分配閥之間。

六、結(jié)論

改進(jìn)后的系統(tǒng)，生產(chǎn)工藝簡單，安全可靠，在提高生產(chǎn)效率的同時，節(jié)約了材料，節(jié)省了維修費(fèi)用，降低了噪音，系統(tǒng)性能得到了有效改善。該改進(jìn)方案適合于拖式混凝土輸送泵的S管系統(tǒng)，改進(jìn)后的中聯(lián)60拖式混凝土輸送泵效果良好，值得推廣應(yīng)用。