修机｜超大型挖掘机履带销轴定位防松装置的改进

1 销轴定位装置

1.1 作用

超大型液压挖掘机主要用于大规模的露天矿山开采、大型基础设施建设、填海造地等工程，其行走系统由驱动轮、支重轮、托链轮、引导轮和履带组成。履带是挖掘机的载体，挖掘机行走时履带承受驱动和转向的动力。

超大型液压挖掘机履带板一般为整体铸造式，销轴穿过履带板销孔使各节履带板连接在一起。挖掘机行走时履带板与销轴受力很大，长期使用后会使履带板和销轴产生变形，变形后会使销轴承受轴向力，使销轴窜出。因此，履带销轴两端必须设置定位销，以避免履带销轴窜出。

1.2 结构

改进前超大型液压挖掘机履带板销轴定位方法有 2 种：一是铸造型，即在履带板上铸造出特定形状的凸台，再进行机加工，通过凸台阻挡销轴窜出，这种结构铸造难度大、机加工成本高。二是螺栓型，即在销轴端部的履带板打孔，再安装上定位螺栓和专用螺母，如图 1所示。

2 存在问题

铸造型挖掘机履带销轴固定结构因结构复杂，已较少采用，目前主要采用螺栓型。挖掘机行走过程中，销轴会缓慢周向旋转及轴向窜动，使销轴端部经常触碰到定位螺母，容易磨损定位螺母。挖掘机长期使用后该专用螺母就会因磨损而脱落，造成履带销轴窜出，导致挖掘机丧失行走能力，因此其防松效果不佳。另外，该定位装置的螺栓和螺母只

能使用一次，拆解履带时，须用气割切除螺栓和定位螺母，拆除费时费力。

3 改进方法

针对销轴定位存在的问题，我们为超大型液压挖掘机履带销轴设计了新型定位防松装置。该定位防松装置如图 2所示。

3.1 改进后的结构

内六角螺栓 1 头部带有环形凸台，凸台底部开有环形槽，螺纹为细牙螺纹，以提高螺纹副预紧效果。隔套 4 与内六角螺栓 1 的配合孔为光孔，外表面为鼓形面，与履带板 3 的配合面为弧面，与内六角螺栓 1 的配合面为平面，上、下两边为圆弧，左、右两边为直线。其中两端为锥形面、中间为圆弧面，内孔为2 段阶梯孔，第一段孔带有细牙螺纹，第二段孔开有放置密封圈的沟槽。封盖7 外形呈阶梯盘状，外表面开有内六角孔，下部圆柱面带有与鼓形套 6 内螺纹相配合的细牙外螺纹。鼓形套 6 的鼓形外缘与销轴 8 的端面之间的距离为 2 ～3mm，鼓形套 6 依靠阶梯孔的第一段孔与内六角螺栓 1 头部圆柱面为间隙配合，使鼓形套 6 可自由旋转，并通过轴肩进行轴向限位。

鼓形套 6 第一段孔与内六角螺栓头部的配合面之间使用固体润滑剂润滑，固体润滑剂置于 2 者形成的内腔，下部使用氯丁橡胶制成的 O 形圈 5 密封，以防止润滑剂外漏，上部使用封盖 7 密封以防止污染物侵入。内六角螺栓 1 与鼓形套 6 的配合面以及鼓形套 6 的鼓形面均进行了感应淬火硬化处理，以提高其耐磨性和使用寿命。

3.2 装配方法

安装履带板时将其水平置放，待2 块履带板拼合后，用销轴从外向内依次穿过销孔，将该定位防松装置安装在销轴的外侧端部，预先将 O 形圈装入鼓形套的沟槽内，然后将内六角螺栓穿过装有 O 形圈的鼓形套，后穿过隔套，调整隔套的弧面与履带板的弧面相配合并拧紧螺母，在鼓形套腔内注入少量固体润滑剂，用封盖将鼓形套的内腔密封，防止润滑剂外漏以及污染物侵入。

4 使用效果

该内六角螺栓式履带板销轴定位装置与改进前定位螺栓相比，避免履带板上设置复杂的安装凸台，使机加工，使铸造简单。采用带有弧面的隔套作为过渡面及鼓形套对履带板销轴进行轴向定位，销轴端面与鼓形套间的摩擦力为滚动摩擦，可减少销轴端部及定位装置的磨损。鼓形套与其固定内六角螺栓的配合面使用固体润滑剂润滑，确保鼓形套可随销轴端面灵活旋转，使用封盖和 O形圈密封，可防止润滑剂外漏，避免了制造形位误差。

改进后的销轴定位防松装置经过挖掘机长期使用，证明该履带板与销轴即使变形，产生了窜动力，限位装置始终具有较为理想的接触面并承受销轴轴向的窜动力，可避免因接触面小或挤压产生局部应力集中，导致定位装置脱落、失效。改进后的定位防松装置性能好，结构简单，装拆方便，可靠性高。

作者：渠立红 丁跃进 李乃柱 焦青

来源：《工程机械与维修》2018年第5期