為了提高汽車起重機械轉(zhuǎn)向靈活性和彎道通過能力,以便快速、方便地轉(zhuǎn)場,汽車起重機底盤通常設(shè)置2個或2個以上的轉(zhuǎn)向橋。本文以某雙轉(zhuǎn)向橋起重機為例,介紹其轉(zhuǎn)向機構(gòu)的組成及裝配方法,通過對傳統(tǒng)裝配存在問題進行分析,提出了轉(zhuǎn)向機構(gòu)定位方法的改進措施。
1.轉(zhuǎn)向機構(gòu)組成
汽車起重機的雙轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向機構(gòu)主要由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向管柱、角傳動器、轉(zhuǎn)向傳動軸、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向垂臂、轉(zhuǎn)向拉桿、轉(zhuǎn)向搖臂、梯形轉(zhuǎn)向拉桿、轉(zhuǎn)向輪等組成,如圖1所示。角傳動器安裝在轉(zhuǎn)向盤下面,當駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時,角傳動器將轉(zhuǎn)向柱的垂直轉(zhuǎn)動,變?yōu)檗D(zhuǎn)向傳動軸的水平轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)向傳動軸通過轉(zhuǎn)向器帶動轉(zhuǎn)向垂臂前、后擺動。轉(zhuǎn)向垂臂擺動時,通過轉(zhuǎn)向拉桿拉動轉(zhuǎn)向搖臂擺動。轉(zhuǎn)向搖臂通過每個轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向拉桿拉動同側(cè)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn),再通過梯形轉(zhuǎn)向拉桿帶動另一側(cè)的車輪擺動,實現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向。

起重機轉(zhuǎn)向機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)向輪擺動時,必須滿足以下3個條件:一是每個轉(zhuǎn)向輪應(yīng)盡量做到純滾動,以減少輪胎的異常磨損,并使轉(zhuǎn)向輕便。二是從轉(zhuǎn)向盤的中間位置向兩側(cè)轉(zhuǎn)向的角度應(yīng)相等,以保證起重機向兩側(cè)轉(zhuǎn)向時,都能達到最大的轉(zhuǎn)向角,三是轉(zhuǎn)向輪回正后應(yīng)保證轉(zhuǎn)向輪定位準確,以保證起重機能直線行駛。
2.傳統(tǒng)定位方法
為了保證起重機向兩側(cè)轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向輪擺角相等,傳統(tǒng)的裝配方法如下:首先,將轉(zhuǎn)向盤從一個極限位置轉(zhuǎn)到另一個極限位置,數(shù)轉(zhuǎn)向盤可以轉(zhuǎn)動的總?cè)?shù);其次,從一個極限位置開始轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)至總?cè)?shù)一半的位置,默認該位置為轉(zhuǎn)向器的中間位置;再次,保持轉(zhuǎn)向盤在中間位置不動,粗略估計轉(zhuǎn)向垂臂安裝角度a,將轉(zhuǎn)向垂臂安裝到轉(zhuǎn)向器輸出軸上。然后,將轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)到正中位置,將轉(zhuǎn)向輪調(diào)整至直行位置,將起重機懸架高度調(diào)整到設(shè)計總高度中間位置。接著,測量轉(zhuǎn)向搖臂的角度,將轉(zhuǎn)向搖臂置于設(shè)計位置。最后,調(diào)整各轉(zhuǎn)向拉桿長度,將轉(zhuǎn)向拉桿安裝到位。轉(zhuǎn)向垂臂安裝角度。如圖2所示。

3.存在問題
傳統(tǒng)定位方法存在以下4個問題:一是手動轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向器數(shù)圈,轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向器的中間位置判斷不準確。二是無法精確調(diào)整轉(zhuǎn)向垂臂的安裝角度,會因轉(zhuǎn)向垂臂的安裝角度不對,造成轉(zhuǎn)向盤從中間位置向左、右轉(zhuǎn)向的圈數(shù)不相等,往往需要將轉(zhuǎn)向垂臂拆下進行2次調(diào)整。三是轉(zhuǎn)向搖臂安裝角度測量不準確,與設(shè)計有偏差后,會造成同一轉(zhuǎn)向橋左、右兩側(cè)轉(zhuǎn)向輪的前束值偏離,轉(zhuǎn)向輪回正后無法保證起重機直線行駛。四是裝配人員的勞動強度大、裝配工時長。
4.改進措施
(1)增設(shè)轉(zhuǎn)向器中間位置標記
由轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向輸入軸制造廠家分別在轉(zhuǎn)向器殼體和轉(zhuǎn)向器輸入花鍵軸軸端增設(shè)表示轉(zhuǎn)向器中間位置的對正標記,如圖3所示。在連接轉(zhuǎn)向傳動軸十字軸與轉(zhuǎn)向器輸入花鍵軸前,裝配人員先分別逆時針、順時針轉(zhuǎn)動到極限位置,大體檢查圈數(shù)相等后,再將這2個對正標記對正并緊固,這樣可保證轉(zhuǎn)向盤中間的準確位置,調(diào)試人員無須對其進行再次調(diào)整,從而提高裝配效率。

(2)增設(shè)轉(zhuǎn)向垂臂對正標記
為了解決轉(zhuǎn)向垂臂裝配時難以對正問題,我們在轉(zhuǎn)向器殼體、轉(zhuǎn)向器輸出軸及轉(zhuǎn)向垂臂上分別增設(shè)對正標記,并在車架立板靠近轉(zhuǎn)向器支架位置開設(shè)觀察孔,如圖4所示。安裝轉(zhuǎn)向垂臂時,先轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向傳動軸,使轉(zhuǎn)向器輸出軸的標記與其殼體上的標記對正,以此表明轉(zhuǎn)向器位于轉(zhuǎn)向角的中間位置。再將轉(zhuǎn)向垂臂的標記與轉(zhuǎn)向器輸出軸標記對齊,以此表明轉(zhuǎn)向器輸出軸端與轉(zhuǎn)向垂臂安裝角度準確。在靠近轉(zhuǎn)向器支架的車架立板上開設(shè)觀察孔,便于安裝人員和檢驗人員檢驗各標記是否正確。

(3)采用轉(zhuǎn)向搖臂測量桿
為了提高轉(zhuǎn)向搖臂定位角度的準確性,我們設(shè)計、制造了轉(zhuǎn)向搖臂測量桿,以此檢測轉(zhuǎn)向搖臂安裝角度。該轉(zhuǎn)向搖臂測量桿兩端為關(guān)節(jié)軸承,中間為連桿,連桿中間采用螺栓連接,可以轉(zhuǎn)動螺栓來調(diào)節(jié)2個關(guān)節(jié)軸承之間的長度,其一端關(guān)節(jié)軸承設(shè)有箭頭標記,另一端則不帶標記,如圖5a所示。安照轉(zhuǎn)向垂臂的設(shè)計角度,在轉(zhuǎn)向垂臂上設(shè)置標記,如圖5b所示。

將轉(zhuǎn)向搖臂安裝后,先將轉(zhuǎn)向搖臂測量桿帶有箭頭標記關(guān)節(jié)軸承緊固在轉(zhuǎn)向搖臂上的安裝孔內(nèi),另一端緊固在車架上。再轉(zhuǎn)動搖臂測量桿中間的螺栓,使關(guān)節(jié)軸承上的箭頭標記對準轉(zhuǎn)向搖臂的上的標記,就可保證轉(zhuǎn)向搖臂的安裝角度。最后調(diào)整轉(zhuǎn)向拉桿長度后,將轉(zhuǎn)向拉桿安裝到位。
5.改進效果
通過對轉(zhuǎn)向機構(gòu)安裝技術(shù)的技術(shù)改進具有以下3個優(yōu)點:一是降低了裝配人員的勞動強度、縮短了裝配工時,提高了工作效率。二是能夠保證轉(zhuǎn)向盤處于中間位置,無須調(diào)試人員對其進行多次調(diào)整。三是提高轉(zhuǎn)向機構(gòu)定位精度,減小轉(zhuǎn)向角度誤差。