【摘要】卡爾瑪堆高機(jī)經(jīng)過多年的使用，驅(qū)動(dòng)橋輪邊減速器配合部位磨損嚴(yán)重，文章主要介紹堆高機(jī)驅(qū)動(dòng)橋的橋體配合部位超出磨損極限后，橋體配合部位整體割除，重新測(cè)繪加工、焊接修復(fù)工藝。

【關(guān)鍵詞】港口機(jī)械；堆高機(jī)；驅(qū)動(dòng)橋；加工焊接；修復(fù)

堆高機(jī)是集裝箱碼頭空箱裝卸的主要設(shè)備，使用頻繁，工作負(fù)荷大。多年使用后，作為承重的主受力構(gòu)件----驅(qū)動(dòng)橋，其輪轂減速器裝配部位異常磨損，修理難度大，整根購置更換，價(jià)格昂貴。若能制定計(jì)劃，將其周期性拆解整修，即可避免堆高機(jī)驅(qū)動(dòng)橋提前報(bào)廢，又可降低設(shè)備修理成本，具有現(xiàn)實(shí)的意義?，F(xiàn)就堆高機(jī)驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)、工作原理，存在問題、修復(fù)難點(diǎn)及其修復(fù)工藝進(jìn)行剖析。

一、堆高機(jī)驅(qū)動(dòng)橋基本結(jié)構(gòu)及其工作原理

堆高機(jī)驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)：由差速器、橋體、輪轂減速器（齒圈架、齒圈、中心齒輪、輪轂、行星齒輪架）油浸濕式多片式制動(dòng)器組成（圖1驅(qū)動(dòng)橋基本結(jié)構(gòu)）。

工作原理：傳動(dòng)力矩輸入主傳動(dòng)器，通過垂直安裝的主動(dòng)錐齒輪和從動(dòng)錐齒輪，降低轉(zhuǎn)速，增大扭矩，再通過差速器、半軸將動(dòng)力傳至輪邊，通過輪邊再次減速后將力矩傳遞給兩驅(qū)動(dòng)輪（圖2驅(qū)動(dòng)橋工作原理圖）。

二、存在問題及修復(fù)方案比較

在堆高機(jī)大修拆解后，我們發(fā)現(xiàn)堆高機(jī)驅(qū)動(dòng)橋存在一些普遍性的問題：

1、堆高機(jī)經(jīng)過十幾年的運(yùn)行，前橋普遍存在橋體前段與齒圈架配合處花鍵過度磨損問題，磨損達(dá)0.8mm以上，造成齒輪傳動(dòng)嚙合間隙過大，轉(zhuǎn)向或前后方向改變時(shí)，沖擊變大更加劇了磨損，有失效的傾向。

2、前橋軸頸與軸承配合處有局部磨損，造成軸承“走內(nèi)圓”，加劇軸承定位處磨損，引起其它零件損壞。

3、前橋軸頸與油封配合處有局部磨損，更換油封后，如配合軌跡不在原位時(shí)，有泄漏現(xiàn)象，影響潤滑效果。（圖3磨損部位）

橋體修復(fù)方案比較：

方案一、如采用堆焊，由于橋體是空心管件，堆焊面積過大易產(chǎn)生變形，堆焊保溫和后續(xù)熱處理不好，會(huì)造成堆焊處金相組織發(fā)生變化、殘余應(yīng)力集中，存在后期使用時(shí)承力后產(chǎn)生斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。即使能夠在磨損部位堆焊，本地區(qū)周邊也缺乏大型加工設(shè)備，花鍵堆焊后也很難機(jī)械加工。

方案二、采用電鍍工藝，由于磨損量已超出電鍍合適鍍層量，另一方面由于花鍵要承受沖擊載荷，容易剝落。

方案三、磨損部位整體去除，測(cè)繪加工后，重新定位焊接。

方案四、整橋購買更換，價(jià)格昂貴需二十多萬元且采購周期較長，影響設(shè)備使用。

鑒于上述的分析和考慮，我們基本上否認(rèn)了齒輪軸頸及花鍵部位在原基礎(chǔ)上進(jìn)行堆焊、重新機(jī)加工等修復(fù)的可能性。經(jīng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析驗(yàn)算及可行性研究，我們決定采用方案三，將前橋左右軸頸內(nèi)側(cè)適當(dāng)?shù)牟课贿M(jìn)行分割、肢解，重新制作花鍵筒體，與前橋中段可靠對(duì)接焊接，作為堆高機(jī)驅(qū)動(dòng)橋的最終修復(fù)方案

三、具體實(shí)施工藝

工藝流程（圖4）

一）驅(qū)動(dòng)橋體分解、測(cè)量、工藝基準(zhǔn)確定。

1、拆卸輪邊減速器相關(guān)附件，測(cè)量驅(qū)動(dòng)橋兩軸端的同軸度。根據(jù)測(cè)量同軸度最大誤差在0.85mm，其中A、B兩軸段同軸度在0.25mm以內(nèi)，確定A、B兩軸段作為加工定位孔找正的基準(zhǔn)。

2、在驅(qū)動(dòng)橋方形箱體梁靠近法蘭處焊接工藝圓盤，上車床根據(jù)A、B作為加工基準(zhǔn)，找正加工工藝基準(zhǔn)圓盤。

3、將驅(qū)動(dòng)橋沿法蘭后端沿CC；DD割斷。

4、根據(jù)工藝基準(zhǔn)圓盤找正，在橋體上加工磨損花鍵軸段定位孔。（圖5 加工工藝基準(zhǔn)圖）

二）花鍵軸端材料分析、熱處理、加工

1、花鍵軸段取樣、材質(zhì)分析。（表1材質(zhì)分析）

。

根據(jù)上述實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，考慮前橋必須抗沖擊、韌性好、焊接性能好等特點(diǎn)，查相關(guān)手冊(cè)選取合金結(jié)構(gòu)鋼20CrMnTi，作為磨損花鍵軸段材料，調(diào)質(zhì)處理后進(jìn)行加工。（圖6 花鍵軸加工）

2、加工驅(qū)動(dòng)橋方形橋體定位孔，加工采用過盈裝配公差。（圖7驅(qū)動(dòng)橋花鍵軸定位孔加工）

3、將花鍵軸與定位孔采用過盈熱套（預(yù)熱約200°C）方式進(jìn)行裝配，用工藝螺栓將其與工藝法蘭連接固定。

4、上工作平臺(tái)，預(yù)測(cè)驅(qū)動(dòng)橋同軸度（圖8同軸度檢測(cè)）。

三）花鍵軸頭與橋體拼焊、防腐油漆

1、預(yù)熱、焊接、保溫。

長方形端面作為軸向定位基準(zhǔn)不能同時(shí)開坡口焊接，要分步分段焊接。焊接順序：先焊4個(gè)角，焊二分之一的高度作為定位焊，然后中間部分焊一半高度，最后整圈同時(shí)焊接。

1）開單面（橋殼一邊）V型坡口，清根。

2）氬弧焊打底，再用結(jié)507焊條、手工焊焊接。

3）焊前對(duì)焊縫區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱，溫度控制在200-250度左右，并要始終保持這個(gè)溫度，直至焊完。

注意事項(xiàng)：

1）焊條使用前經(jīng)350-400度焙烘2小時(shí)，置保溫筒中使用，不得受潮。

2）分層焊接時(shí)，底面必須用磨光機(jī)把氧化皮等雜物清理干凈。

3）不同焊接段銜接處要把先焊部分起弧和收弧斷清理掉，保證焊接質(zhì)量。

4）焊接結(jié)束時(shí)，如果焊縫溫度低于預(yù)熱溫度時(shí)，必須對(duì)焊縫進(jìn)行再加熱，然后用石棉布包扎嚴(yán)實(shí)，保溫至室溫。焊后表面摩平。

2、探傷檢測(cè)、油漆。

1）焊縫進(jìn)行100%超聲波探傷（檢定依據(jù)：JJG746-2004；檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：CB/T3559-2011；驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和級(jí)別：CB/T3559-2011-Ⅰ）。檢定結(jié)論：合格。

2）防腐涂裝

表面除毛刺打磨，清除油污和氧化膜，根據(jù)防腐要求，按涂裝工藝規(guī)范，涂刷環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧云鐵中間漆、聚氨酯面漆。

結(jié)束語

通過對(duì)堆高機(jī)的前橋磨損情況評(píng)估、材料分析、到后續(xù)選材、熱處理、工藝制定為驅(qū)動(dòng)橋花鍵軸端整體割斷加工、焊接修復(fù)積累了數(shù)據(jù)。經(jīng)過使用達(dá)到預(yù)期的效果。不僅縮短了維修周期，而且維修成本僅為購置價(jià)格的十分之一。