裝載機分配閥至轉(zhuǎn)斗缸無桿腔鋼管總成影響因素分析

該工程機械系統(tǒng)的管道故障主要以兩種形式出現(xiàn)：（1）相關(guān)錯誤：管道內(nèi)腔清潔導致油耗污染，導致能源系統(tǒng)故障和能源元件早期磨損和損壞。相關(guān)性故障不會反映在管道上，而是反映在原油、軍閥等系統(tǒng)的其他元件上。（2）自身故障：由于管道泄漏，導致管理系統(tǒng)壓力不足，機器無法正常工作。管路自身故障分鋼管總成故障及軟管總成故障兩大類,一般鋼管總成的故障模式主要有焊縫開裂漏油、鋼管母材開裂漏油兩種形式。本文主要對鋼管總成中焊縫開裂漏油的一個典型案例展開研究。本公司某型號裝載機分配閥至轉(zhuǎn)斗缸無桿腔鋼管總成外反饋率連續(xù)兩年居裝載機產(chǎn)品外反饋率前5位,并呈上升趨勢,成為用戶反映的主要質(zhì)量因素之一。作為生產(chǎn)部門,我們連續(xù)幾個月對故障鋼管總成三包期舊件進行拆檢分析,并通過目測及氣密性試驗找出了故障點發(fā)生位置,發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生位置相似且均為壓蓋焊縫處開裂漏油。1設計圖紙的尺寸鏈的計算1.1桿腔油液的安裝該故障鋼管總成用于裝載機上分配閥至轉(zhuǎn)斗缸無桿腔油液的傳輸,其安裝位置見圖1,底部是用壓蓋固定在分配閥安裝平面上(圖2),上端用管夾固定在前車架搭子上(圖3)。1.2高度方向上的尺寸鏈分析1.2.1前輥管的總尺寸鏈包括分配器根據(jù)前車架、分配閥設計圖及尺寸要求,整理出圖4尺寸鏈圖,經(jīng)計算,前車架上鋼管總成安裝尺寸Lq=623-13.75+13.97。1.2.2通過計算管道總高度和方向的尺寸鏈根據(jù)鋼管總成設計圖,整理出圖5尺寸鏈圖,經(jīng)計算,鋼管總成安裝尺寸Lg=A0=623+10.2-4.2。1.2.3鋼管總成安裝前車架上,高度方向上出現(xiàn)了23.65間隙XMax=LgMax-LqMin=623+10.2-(623-13.75)=23.95(間隙)XMin=LgMin-LqMax=623-4.2-(623+13.97)=-18.17(過盈)說明鋼管總成安裝在前車架上,高度方向上會出現(xiàn)23.95的最大間隙,及-18.17的最大過盈。1.3心線至前車架安裝與上同理,可計算出前車架(含分配閥)鋼管總成水平方向安裝尺寸為Lg′=135±6.38。(前車架分配閥安裝鋼管中心線至前車架固定塊中心線間距離。鋼管總成水平方向安裝尺寸為Lq′=135±2。XMax′=LgMax′-LqMin′=135+6.38-(135-2)=8.38(間隙)XMin′=LgMin′-LqMax′=135-6.38-(135+2)=-4.38(過盈)說明鋼管總成安裝在前車架上,水平方向上會出現(xiàn)8.38的最大間隙,及-4.38的最大過盈。2生產(chǎn)現(xiàn)場評估我們到生產(chǎn)分廠分別對鋼管總成、前車架、分配閥按產(chǎn)品圖紙進行了現(xiàn)場實測驗證(圖6~圖8),發(fā)現(xiàn)均符合設計圖紙要求。3裝配在制造現(xiàn)場的驗證中3.1分配閥與鋼管總成安裝高度方向測量對總裝現(xiàn)場正在進行裝配10件的鋼管總成與前車架的現(xiàn)場裝配尺寸進行了測量:將鋼管總成與分配閥連接處緊固后測量其與前車架的高度方向的配合間隙和水平方向的誤差。高度方向測量值分別為2~15mm;水平方向測量值分別為-5~5mm。3.2鋼管總成與分配閥經(jīng)營裝配工人實際安裝(圖9):(1)將鋼管總成與分配閥連接處壓蓋先預裝不緊固;(2)用管夾將鋼管總成與前車架固定;(3)最后緊固鋼管總成與分配閥連接處壓蓋。4管夾固定處f合變形特點在設計時未考慮到各零部件的誤差累積的影響,裝配工人按現(xiàn)工藝進行裝配后,鋼管總成在前車架裝配時處于過定位狀態(tài),其在管夾固定處會產(chǎn)生高度方向的F1力及水平方向的F2力的影響(不同的尺寸誤差,F1、F2的方向會不同),其合力F合方向亦會不同,進而用材料力學進行分析,其壓蓋焊縫處所受的剪切力及彎矩為最大,最終在高壓及F合作用下會在壓蓋處F合相反方向發(fā)生故障(圖10)。5彎板及管夾位置的調(diào)整采用可調(diào)彎板及U型管夾固定鋼管總成方式(圖11),利用彎板上的橢圓槽在水平左右、水平前后方向均有調(diào)整量;此彎板及U型管夾在高度方向無限制,這種各零件的誤差累積可通過管夾及彎板進行調(diào)整固定,避免了鋼管的過定位,大大提高了鋼管的使用壽命。解決方案實施后,通過近半年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,此類故障模式基本消除,現(xiàn)已全面普及到各機型。6用尺