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履帶板結構用途

05-16

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履帶板,是工程機械的底盤件之一,是所使用的工程機械的一種易損件。常用在挖掘機、推土機、履帶起重機、攤鋪機等工程機械中。

履帶板的結構

常用的履帶板按接地形狀分,有單筋、三筋和平底三種,個別的也有采用三角履帶板的。單筋履帶板主要供推土機和拖拉機用,因為這類機械工作時要求履帶板具有較高的牽引能力。但在挖掘機上則用得很少,僅在挖掘機上裝有鉆架或要求較大的水平推力時,才用這種履帶板。由子轉彎時需要較高的牽引力,故較高的履筋(即履刺)會擠走履筋間的土壤(或地皮),從而影響了挖掘機的機動性。

鋼的履帶板可分為:挖掘機用板、推土機用板,這兩種是最常用的,以型鋼為原材料。再有就是推土機所用的濕地板,俗稱“三角板”,這是鑄造板。又一種鑄造板是履帶式起重機上所用,此板的重量少則幾十公斤,多的可達幾百公斤。

履帶板的用途

多數挖掘機采用三筋履帶板,少數采用平底履帶板。設計三筋履帶板時,首先求接地比壓和履筋與地面間的嚙合土容量,以保證必要的附著力;其次應使履帶板有較高的抗彎強度和耐磨性。三筋履帶板一般有兩個清泥孔。當履帶板繞驅動輪轉動時,借助輪齒可自動清除鏈軌節上的淤泥,故清泥孔應位于將履帶板固定于鏈軌節上的兩螺釘孔之間。

在沼澤地或農田內使用的履帶行走裝置,為了保護地表面和降低轉彎阻力,以采用加長履帶和平底履帶較為適宜 [1]  。為了保證履帶鏈在任意位置時(包括接地、繞驅動輪和導向輪轉動以及上部懸掛位置)相鄰兩履帶板中間不致夾進石塊和由此而引起過高的應力,要求履帶板的節距調整得很準確,并應設計適當形狀的搭接唇。搭接唇的作用是使履帶板彼此靠緊,形成首尾相接的帶狀。履帶板應按同一方向順次裝上。履帶的節距愈小,則履帶鏈運轉在驅動輪、導向輪之間時的升幅也愈小。這樣運轉均勻度好,履帶鏈的磨損低,行走時驅動效率高。但其最小的節距值應根據機重和履帶鏈的排數來確定。安裝履帶板的兩排鏈軌上的孔距一般應大一些,以便換裝不同接地比壓的履帶板。沼澤地使用的行走裝置,需要很寬的履帶板和軌面,此種超寬履帶板有時彎曲應力很高。如當挖掘機在混有殘余樹根的地面上工作時,由于機重大部分落到被樹根支撐的某個履帶板上,以致使這個履帶板產生非常高的彎曲應力,從而影響了此履帶板的壽命。為了防止履帶板的損壞和彎曲,須提高斷面系數和抗彎強度。提高斷面系數,就得增加履筋的高度,但這樣會明顯的增加轉彎阻力,影響挖掘機的機動性。因此,對寬度超過700毫米供沼澤地使用的行走裝置宜用鋼質軋制的空心履帶板。沼澤地用的履帶板的兩端多數制成坡角,這樣,便于保護地面表層,減少轉彎阻力和下沉度,而且在硬地面行走時,支承力臂的縮短,能減少邊緣承載的彎曲力矩。

履帶板寬度超過800毫米的挖掘機,主要供沼澤地使用,一般場合不宜采用。采用加寬加長履帶行走裝置的挖掘機,特別適于管道工程。

履帶板的磨損規律

正常工作時,履帶銷在銷孔中向后慢慢轉動,兩者磨損均勻,銷孔逐漸變大,銷子逐漸變細。如果操作不當,如高速轉彎,猛起步,或進入泥水、雜草等使銷子塞死,都會造成履帶板左右兩側受壓過重往下彎垂,銷子變形彎曲,在銷孔內不能轉動,銷與銷孔變為滑動摩擦,而摩擦部位局限于小部分接觸面,銷子逐漸磨成曲拐形,銷孔也變成橢圓形。銷孔加大又引起履帶節距加長(節距即履帶板兩端孔的中心距),于是履帶板與驅動輪互相啃磨,履帶板被磨穿,驅動輪輪齒呈刀刃狀。根據測定,當節距由174毫米變為184毫米時,驅動輪輪齒的開口寬度由87毫米變為97毫米,這時正常的滾動嚙合完全被破壞了。

由于履帶板節距被拉長,還引起在行走時支重輪跳動,加速了履帶板跑道部分的磨損。當跑道部位下陷大于4毫米時,就應修復。

履帶板導向部分的磨損,主要是履帶走偏、履帶板嚴重變形,以及支重輪和引導輪的軸向晃動太大所引起。

常見的報廢履帶板,都是在與驅動輪相嚙合部位被嚴重磨損或被磨穿。

履帶板的修復

履帶板的磨損主要有兩個部位:滾道表面和履帶銷孔。要修復很簡單,滾道磨損后下陷一條凹槽,其深度不超過2~3毫米時,可直接堆焊補平。磨損較深時,可按具體情況以不同尺寸鋼條填在凹槽內,然后從四周焊牢。銷孔磨大后應恢復原有尺寸和原孔中心位置,為此可把磨損的銷孔切開,插入一標準尺寸銷子,然后加熱到800℃左右,再把耳子邊緣迭卷起來,在切口外面加一塊半圓形鐵板用電焊焊牢即可。這樣修復的履帶板可持續使用100個班次以上。

履帶板的代用鋼

履帶車輛的履帶板,一般均采用有近百年使用歷史的高錳鋼來制造。這是因為高錳鋼具有一個突出特點,即它在沖擊載荷作用下,發生沖擊硬化,使它形成既硬又耐磨的表面層,同時仍能保持其內層組織的韌性和塑性。但是高錳鋼用作履帶板,在使用過程中經常因裂紋、倒齒和撓曲而早期損壞,使用壽命較低。為了克服這一缺點,已研制出一種立足于國內資源,且便于生產的低合金高強度鋼30SiMnMoV(Ti)鋼,用它來取代高錳鋼制造履帶板已獲得成功。

加工方法

型材的履帶板加工工藝一般是:利用型材下料,鉆孔(沖孔),熱處理,校直,噴漆等幾道工序;推土機的履帶是單筋的,一般油漆顏色為黃色;挖掘機板一般是三筋的,油漆顏色為黑色。型材的材料所采購的一般是25MnB,材料最終的熱處理硬度是HB364~444。

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