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腰间盘突出的病理观察--短轴距车型铰销二三点

五零武林 2020-12-12

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用于矿山重工况下,这个场景不少
用于矿山重工况下,这个场景不少
2020年,不平凡的一年即将到期。谨以此帖,送别这两蛋的一年。
写这篇帖子的源头,原本是因为我现在开的这台龙工850的车架铰销关节轴承碎裂而不得不修理。而且,经常有同行就国产装载机短轴距车型小跨距铰接式车架为什么不耐用有所争论,我就来说说我的看法。
现在生产的装载机,都是铰接式车架。具有转弯半径小、采用整体式车桥承载力大、工作装置易于对准工作对象等优点。对于这些优点的,是原来由整体式车架所受到的扭转、弯曲作用力,变为上下两个铰销承受。承受这些力的支撑面变成了支撑点,前后车架相当于是两个顶点重合的三角形。三角形的顶点是铰销,两个底边点由前后轮胎构成。此时整机的转向动作和人的腰的左右扭动差不多,因此铰接销也被叫作腰轴。和人一样,腰的脊椎既不能太过宽大,又要承受支承身体的重量和力量的传导。所以铰销处的结构强度,相当重要,但受到本身四驱传动系统的等速要求,因此短轴距车型都是小跨距铰接车架。
做这个动作的时候,腰腹部肌肉受力最大。铰接式车架的前后车架联接处,也是一样。
做这个动作的时候,腰腹部肌肉受力最大。铰接式车架的前后车架联接处,也是一样。
铰接式车架的下视图。注意右上角的小图
铰接式车架的下视图。注意右上角的小图
装载机的工作原理就是一个四个轮子的杠杆,以前轮为支点,用后半部的重量撬起铲斗。从侧面看,上下铰接的空间分布和受力状态和健身动作-人体旗帜有很高的相似度,看下图。
大家可以试着感受一下这个动作,以加深理解。铲斗内物料太重,使后轮上抬时,后部车架就是类似的状态。对于柱子而言,上部手臂用的是拉力,下部手臂是推力。两臂间距大一点,此动作做起来更容易一些,间距变小,则包括肩背在内的驱动下部手臂的肌肉群更疲劳。
观察市场上的装载机车架,会发现大小跨距铰接的上部位置几乎没有多大差别,下部铰销在传动轴的上或是下,是具别二者的关键特征。回看上图,就相当于上部受拉的手臂位置不变,将下部手臂上移。对应的,手腕的弯扭角度也会加大。在小跨距铰接上,为什么用关节轴承?因为关节轴承的允许轴的偏心量比滚子轴承大。另一方面,为了稳定姿态,下部手腕与柱子的摩擦力也必须够大,在竖直方向上起支撑作用。同样,铰销上的关节轴承也是同时承受前后向和轴向的作用力。关节轴承承载径向力(对装载机而言就是前后方向)能力较好但三承受轴向力又比较差。装载机的前后车架同时存相对转动,效果类似与钢管舞中的绕管旋转,车架铰销的受力状态就像是一个圆锥形。所以最终关节轴承的外圈会被磨成这样。
内圈从鼓形,变成了圆柱形。
内圈从鼓形,变成了圆柱形。
大跨距铰接的855下部铰销的定位套,经过长期使用后明显可见是一个上大下小的锥形。
大跨距铰接的855下部铰销的定位套,经过长期使用后明显可见是一个上大下小的锥形。
在小跨距车型,铰销关节轴承最不耐用的就是柳工50c了,因为只有它的后部车架最长最重。车架铰销直径,临工的952可以用60毫米的,枊工50c放大到了80毫米。
我还想吐槽一下龙工850的铰销在设计上的缺陷。上部铰销的防坠落措施是用螺丝把一个圆盘固定在铰销上。这个螺丝在关节轴承松旷后在冲击力的作用下把车架销孔径扩大后易于脱落。下部铰销上为抵抗重载时的向上拨的作用力,也用了一个螺丝加圆盘的固定方式。经过实际运行,该螺丝明显偏小,圆盘也未做成碟形,也易于脱落。
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