挖掘机螺栓振动原因
(1)发动机产生的振动
从发动机传递到整机的振动,与发动机悬挂系统的布置、减振器的类型有关。如某 47t 级挖掘机配置了康明斯 QSM11 型发动机。原设计发动机采用 3 点支撑,即风扇端设置 1 处支撑,飞轮端设置 2 处支撑。在 2000h 挖掘试验中,该机螺栓松动严重。通过调整减振器的轴向刚度后,改善了轴向加速度和振幅,但是出现横向冲击摆动,造成风扇护罩多次被打掉。
为此,将发动机 3 点支撑改为 4 点支撑,即将风扇端设置了 1 块转接板,其中间与发动机自带支架连接,两端再通过减振器与机架连接。改进后进行了测试,从测试数据来看,4 点支撑
与 3 点支撑相比,风扇端的隔振率提高了近 1 倍,飞轮端的隔振率也有小幅提高。
发动机减振器橡胶硬度、机架板厚、拧紧力矩也会影响隔振率。一般可通过降低减振器的轴向刚度来降低自振频率,以得到更好的隔振效果。但过多降低减振器轴向刚度,发动机受冲击时,减振器与机架板之间会产生间隙,减振器会因摩擦而损坏;同时也会影响减振器的径向刚度,引起发动机摆动。
(2)作业产生的振动
挖掘机作业产生的振动与液压系统匹配、整机稳定性有关,也受司机操作习惯的影响。液压系统的影响主要分为 2 个方面:液压系统启闭时的瞬间振动,以及协调性不佳给整机造成的冲击振动。
液压系统启闭时瞬间振动 液压系统启闭瞬间可给整机造成振动。减轻该振动,可从高压油路和先导油路 2 个方面进行控制。在动臂和斗杆高压油路增设单向节流阀,以在斗杆内收和动臂下降的回油路上节流。通过增加回油背压,提高泵的负载,降低泵的排量,达到降速的目的。此种方式,主要用在挖掘机加长臂等特殊工作装置上。
在先导油路增设缓冲阀,可减轻司机进行紧急停止时给挖掘机造成的振动,而在正常操纵时不起缓冲作用。因此,增设缓冲阀可提高司机操作的舒适性,且不会降低工作效率。若兼顾成本,可考虑使用隔板式先导单向节流阀。但是,此种节流阀受液压油黏度影响较大,冬季液压油黏度大时,使用效果较差。
液压系统的冲击振动 若挖掘机液压系统的协调性不好,会给挖掘机带来冲击振动。改进挖掘机协调性,主要从主阀芯规格、优先阀节流孔的通径与数量、电磁阀等方面考虑。
挖掘机液压系统产生的冲击振动,还与整机结构的稳定性有关。需要校核挖掘机配重的质量、重心位置等。此外,工作装置销轴和挡板螺栓、工作装置液压系统管夹螺栓、支重轮螺栓、回转支承螺栓松动等问题均与液压系统的冲击振动有关。
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