金飛， 施亮亮， 湯建國， 賀水冰， 顧星

（南通潤邦重機有限公司 技術(shù)中心，江蘇 南通 226013）

0 引言

我國工程機械行業(yè)的發(fā)展目前已經(jīng)有了很好的基礎(chǔ)，特別是堆取料機的發(fā)展較之前有了很大程度的提高，但同國際先進的斗輪堆取料機制造相比差距還比較大，主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的可靠性及設(shè)計、制造周期上。近年來我公司一直從事斗輪式堆取料的設(shè)計制造，在設(shè)計及制造過程中難免出現(xiàn)一些問題，為了提高產(chǎn)品的設(shè)計能力及縮短制造周期，減少因類似問題出現(xiàn)而導(dǎo)致的較長時間怠工現(xiàn)象，本文主要針對我公司幾年來在堆取料機設(shè)計制造上出現(xiàn)的一些典型問題做了相應(yīng)的解決，希望對同行有所幫助。

本文以我公司近年設(shè)計制造的幾臺套設(shè)備的制作、安裝中容易出現(xiàn)的幾點問題進行展開講解。

1 斗輪式堆取料機的構(gòu)成

斗輪堆取料機由行走、門座、回轉(zhuǎn)、搖架配重臂、斗輪臂、尾車等幾個主要結(jié)構(gòu)組成，具體的連接關(guān)系如圖1。

圖1 斗輪結(jié)構(gòu)示意圖

由圖1可見，整個斗輪式堆取料機結(jié)構(gòu)龐大，結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)之間聯(lián)系緊密，在預(yù)總裝過程中容易出現(xiàn)由于某個結(jié)構(gòu)的制作或加工錯誤導(dǎo)致的總裝無法順利進行，為了減少這樣的怠工，降低不必要的成本浪費，減少生產(chǎn)周期。下面就圍繞幾個主要分段的制作、總裝過程中容易出現(xiàn)的幾個典型問題進行闡述。

2 幾個分段制作、預(yù)總裝過程中的典型問題

2.1 行走機構(gòu)

行走機構(gòu)是整個堆取料的驅(qū)動機構(gòu)，整個行走機構(gòu)由若干臺車架及平衡梁鉸接而成，單個臺車架及平衡梁的結(jié)構(gòu)制作、焊接并不復(fù)雜，但問題容易出現(xiàn)在臺車架或平衡梁的機加工過程中，如圖2所示。

圖2 行走兩輪臺車架示意

兩輪臺車架的行走輪安裝孔是由兩塊半圓形哈弗板用螺栓聯(lián)接而成，聯(lián)接后采取整體鏜孔的機加工形式達到圖樣要求，但容易忽略并產(chǎn)生的問題點在于：

1）兩半圓哈弗結(jié)合面在用螺栓聯(lián)接前未將結(jié)合面粗銑，導(dǎo)致接合面間隙較大，達不到圖樣要求；

2）兩半圓哈弗板是配對加工的，在加工后與其他臺車架無法互換，往往在配對加工后未做配對標(biāo)記，拆開后無法直接安裝，從而產(chǎn)生極大的工時浪費。

針對以上問題，需在配對加工前將臺車架與哈弗板進行唯一鋼印編號，位置一一對應(yīng)，從而保證安裝的順利進行。

2.2 門座結(jié)構(gòu)

門座結(jié)構(gòu)作為整臺機器的樞紐結(jié)構(gòu)（圖3），下部連接行走結(jié)構(gòu)，上部連接回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，起著承上啟下的作用。其回轉(zhuǎn)軸承安裝的法蘭面的機加工精度尤其重要，法蘭面的平面度影響回轉(zhuǎn)軸承安裝后的整臺機器回轉(zhuǎn)動作的平穩(wěn)程度，平面度超差容易使回轉(zhuǎn)軸承載荷分布不均而產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，甚至產(chǎn)生咬死現(xiàn)象。故法蘭的機加工采取整體加工的工藝方法，即在整個門座結(jié)構(gòu)制作完成后對法蘭進行銑削加工，從而排除焊接變形、應(yīng)力集中等因素對法蘭面的影響。整體加工的方法雖加工成本較高，但為風(fēng)險最小的加工方法，與巨大的返修工作量相比，較為劃算。

圖3 門座結(jié)構(gòu)示意圖

2.3 搖架配重臂系統(tǒng)

搖架配重臂結(jié)構(gòu)（圖4）是整臺機器保持重心穩(wěn)定的必不可少的結(jié)構(gòu)，在取料俯仰動作時保證機器重心位置，其通過幾根箱體梁式拉桿將搖架和配重臂相連。搖架和配重臂本身結(jié)構(gòu)較為簡單，但往往我們忽視了搖架與配重臂之間起橋梁作用的拉桿。結(jié)構(gòu)設(shè)計時搖架與配重臂之間使用4根拉桿連接，這幾支拉桿的結(jié)構(gòu)制作和機加工的好壞直接影響整臺機器上部結(jié)構(gòu)的左右側(cè)受力情況。在拉桿制作時由于結(jié)構(gòu)較長，很難控制焊接收縮量和變形量，往往容易出現(xiàn)：1）拉桿兩頭耳板孔機加工余量不夠的情況，即拉桿總長無法保證；2）容易出現(xiàn)幾支拉桿單獨鏜孔的情況，單個鏜孔的弊端在于無法保證拉桿的長度一致，且加工效率低。針對上面情況，需注意拉桿在結(jié)構(gòu)制作時在長度方向留足夠的收縮余量及機加工余量，幾支相同拉桿一起鏜孔以保證總長。

圖4 搖架配重臂結(jié)構(gòu)示意圖

2.4 斗輪及斗輪臂系統(tǒng)

斗輪及斗輪臂系統(tǒng)總成（圖5）是整個機器實現(xiàn)取料的直接關(guān)系構(gòu)件，其取料過程是通過斗輪驅(qū)動帶動斗輪傾斜旋轉(zhuǎn)，斗輪上小斗進行取料工作；斗輪與臂架形成一定角度傾斜安裝，利用物料的自重使得物料卸至臂架輸送料槽，從而達到取料、輸送連續(xù)作業(yè)的功能。斗輪及斗輪臂組成的系統(tǒng)關(guān)鍵在于兩者之間的連接部位（圖6），即斗輪臂上的斗輪安裝座，此安裝座與斗輪臂呈空間角度，難點在于斗輪座的結(jié)構(gòu)制作及機加工。

我公司針對斗輪座的結(jié)構(gòu)制作及加工工藝安排如下：1）將斗輪座小組（前提法蘭板放8~10 mm的加工余量），小組后粗銑法蘭面3~4 mm；2）制作專用工裝如圖7，保證法蘭板的角度及開檔）將粗銑后的斗輪座小組件裝焊于斗輪臂上；工裝法蘭面與臂架軸承座法蘭面尺寸一致，法蘭面之間用H型鋼連接，頂部制作水平定位塊，放置水平尺便可知工件定位狀態(tài)；工裝結(jié)構(gòu)焊后整體機加工銑面鉆孔，尺寸非常精確。3）將斗輪座再整體機加工法蘭面，從而保證了圖樣要求；4）將斗輪安裝于斗輪臂支座上進行試轉(zhuǎn)動，看是否有異常情況，并做好檢測數(shù)據(jù)的記錄。

圖5 斗輪及斗輪臂系統(tǒng)總成

圖6 斗輪安裝示意圖

圖7 定位工裝示意圖

3 結(jié)語

本文僅以本公司斗輪堆取料機制作、安裝過程中發(fā)生的問題為例，大致介紹了主要構(gòu)件上易發(fā)問題及解決方案，具有非常好的實用性、操作性，經(jīng)過多個項目實踐，效果較為明顯。

［1］ 王玉興.斗輪堆取料機變幅裝置運動學(xué)/動力建模和仿真研究［D］.長春：吉林工業(yè)大學(xué)，1997.

［2］ 劉勤國.斗輪堆取料機使用、維護與檢修［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.