对WJD-1井下铲运机摆动架的最新改进

1、 对WJD-1井下铲运机摆动架的最新改进 文红民1 钟勇前2（1、南昌工程学院，江西 南昌 330099 2、 南昌凯马有限公司工程机械事业部，江西 南昌 330002）摘要：本文在分析WJD-1井下铲运机摆动架的组成及工作原理的基础上，针对使用过程中WJD-1摆动架出现的问题，参考了WJD-1.5及WJD-2井下铲运机摆动架，重新设计了一款新型的摆动架，并投入了试生产和应用。 关键词：井下铲运机 摆动架 改进 -电动铲运机用于矿山井下，以铲装、运输爆破后的松散物料为主。也可用于露天铁矿、铁路、公路以及水利等隧道工程，还少部分煤矿使用，特别适用于工作条件恶劣，作业现场狭窄、低矮以及泥泞的作业面

2、。电动铲运除了机动性能较差外，具有无废气污染，噪声低，节约能源等优点，是井下作业的首选设备。WJD-1井下铲运机是南昌凯马有限公司工程机械事业部（原为：南昌通用机械厂）根据美国瓦格纳采矿设备公司生产的EHST-1A井下铲运机基础上研制出来的井下矿山新无轨设备。WJD-1井下铲运机采用交流380伏电机驱动，电缆缠绕同步收放。这种铲运机是橡胶轮胎，前后驱动桥同时驱动，后桥摆动，中央铰接，前置铲斗和前卸式装运设备，采用了静液压传动装置，齿轮传动箱，轮边行星减速器及液压盘式制动等先进技术。具有结构紧凑，小巧灵活，操作方便等特点。1、 原WJD-1井下铲运机摆动架的工作原理及组成摆动架是地下铲云机为了适

3、应采场路面不平情况，增加机器在装载或运输工作中的稳定性而设计的一种摆动机构。后车架通过摆动架的枢纽装置与摆动架铰接，并使后车架与后桥之间保证足够的摆动空间，机器在不平路面通过时，后桥通过摆动架能相对后车价摆动，从而使机器在后桥摆动时仍能保持正常的位置。由于摆动架自身结构不合理，加之地下铲运机工作环境恶劣，在实际工作中经常出现断裂及焊缝开裂现象。摆动架设制在后桥上称为后桥摆动架。这种摆动架的特点是，后车架通过摆动架的枢轴装置与摆动架铰接，并使后车架与后桥之间保证有足够的摆动空间，使机器在不平路面通过时，后桥通过摆动架能够相对后机架摆动，而后机架在后桥摆动时仍能保持正常位置，其摆动角度在正负8度之

4、间。WJD-1井下铲运机摆动架的组成见图1所示。从图中可看出，摆动架通过4-M20高强度螺栓及槽型螺母将后驱动桥连接起来，而10-M24高强度螺栓则将序号8摆动架座与后机架固定连接来，从而序号6摆动架体是活动的，而序号8摆动架座是固定的。后驱动桥通过序号6摆动架体可以绕纵向轴线回转轴左右摆动，从而使两侧车轮可以横向摆动一定高度，用限位块限制角为正负8度。摆动架工作过程如下： 当WJD-1井下铲运机在平坦的路面上铲矿或运输时，由于四个车轮子同时着地，这时摆动架不工作。 当WJD-1井下铲运机在凹凸不平的地面上铲矿或运输时，如图2所示，后桥左轮着地，右轮腾空，左轮此时受到地面对它的作用力N并延伸到

5、摆动架上，加上后机架作用在后桥上的重力G作用在摆动架上，使得摆动架产生一力矩M，这个力矩使得摆动架绕着摆动架回转轴转动，并且带动后桥右轮着地。同样后桥右轮着地，左轮腾空图1 WJD-1型井下铲运机摆动架结构示意图1，9-轴承；2-垫片；3-端盖；4-垫圈；5-开口销；6-摆动架体；7-骨架油封；8-摆动架座；10-钢丝；11-槽形螺母时，通过摆动架后桥左轮也能着地。所以通过后桥摆动架可保持前、后桥车轮始终着地。因此有了摆动架的井下铲运机可以在不平的路面上行驶时，两侧车轮可以保证能同时接触地面，改善车轮的附着条件，充分利用整机的黏着重量，增大牵引力和铲斗的插入力。由于WJD-1型井下铲运机的摆动

6、架是在八十年代初期在研制该机时设计的，通过近二十年的生产和使用发现，该摆架还存在一些缺陷，主要有以下几个方面：图2 后桥摆动简图1.后机架2.回转轴3.限位快4.摆动架体1.1 由于后桥摆动架的摆动回转轴是悬臂地安装在后纵向座孔内，受力不均匀，易造成回转轴磨损或轴承过早失效，造成摆动架损坏。1.2 同样由于悬臂的原因摆动架显得强度不够，固定螺母易松动，使用时易出现断裂。1.3 后桥摆动架体是由不同材质的材料组焊成一体的，因而使用过程中摆动架易脱焊，造成摆动架过早损坏，并且造成转动轴损坏。1.4 摆动架工艺性不好，焊接造成的内应力及变形使得加工精度不易保证。 2、改进后的后桥摆动架 针对WJD-

7、1井下铲运机摆动架存在的问题和缺陷，我们参考了WJD-1.5；WJD-2二种机型井下铲运机摆动架，并结合本机具体情况，相应保留原摆动架主要结构和安装方式，并在其基础上增加一个摆动回转支承点。如图3所示。这样将原悬臂支承受力方式的摆动架改为有前、后二回转支承的摆动架。所以，后车架纵轴线上有前、后两个纵向销轴孔。与摆动架体焊接成一体，并与后驱动桥连接的前、后回转轴分别插入这摆动架前、后两销孔内。改进后的后桥摆动架受力情况由原悬臂受力变为前、后二支承受力，因而受力情况比悬臂受力要好很多，故改进后的摆动架在使用寿命上得到很大提高。从实际装机使用情况可以看出，改进后的摆动架有如下几点优点：1.1由于保留

8、原摆动架大部分结构，增加的摆动架支承点结构组成较简单，因而便于维修和管理。1.2不需要加工精密的零件，制造简单，成本低。1.3由于摆动架安装后整体强度大大提高，组成摆动架的各零件采用相同或相似且易焊接的低碳钢材料进行焊接而成的，因而焊接性好，不易脱焊。1.4加工质量易保证，由于改进后的摆动架安装面是整体式的，钢板厚，刚性好，焊接量少，焊接变形小，从而避免产生大的焊接应用力，改善了摆动架焊接质量，为方便加工打下良好的基础。1.5摆动架受力情况得到很大改善，故其故障率低。3、 应用探讨1.1为增加摆动架工作的可靠性和稳定性，可将可拆卸式摆动架前支承（它们是通过螺钉、螺母和定位销连接起来的）改成与摆动架体焊为一体以进一步增强整体刚性。1.2为了方便拆卸，可将摆动架体前回转轴衬套改为上、下二部分，定位销改为定位健。1.3 由于WJD-0.75,WJD-0.4井下铲运机摆动架都是采用悬臂式的且结构形式大致和原WJD-1型井下铲运机摆动架相似，故可根据其具体情况加以改进。参考文献1 EHST-1A电动铲运机使用手册2 WJD-1备件图册3 迟可伟 地下铲运机摆动架强度及模态分析 矿山机械 2004/06作者简介 文红民，男，1964年6月出生，1986年大学本科毕业，1986年7月2003年在南昌通用机械责任有限公司（现改制后为南昌凯马有限公司工程机械事业部）技术