液压平板车悬挂机构损伤的修复(图)

一台德国产GOLDHOFER大型多轴线液压平板车，其悬挂机构由回转支承、悬挂液压缸以及连杆支架等3部分组成(见图1)，回转支承在转向液压缸、拉杆机构的带动下能够进行不同角度的旋转，连杆支架在悬挂液压缸的驱动下可使平板升降，在行驶过程中悬挂液压缸能很好的吸收因路面崎岖不平对平板车产生的冲击，减轻振动对所载货物的影响。

1.悬挂机构损伤原因分析

该平板车在运输大型设备中扮演了重要的角色。由于路面条件差、使用频率高、负荷大，造成该平板车的悬挂机构的损伤乃至断裂，主要表现在以下3个方面：

(1)回转支承座的变形

由于该平板车长期使用，特别是在运输大吨位货物时，支承座受到局部压力以及往复冲击力，造成液压缸安装座孔向上突起变形，严重时导致回转支承座圈的安装平面发生变形。

(2)连杆支架机构发生局部开焊

连杆支架机构属于钢结构件，在长期承受交变应力的作用下发生疲劳裂纹。该裂纹主要发生在连杆支架机构的上半部分的各焊接位置以及加固板、筋板的焊接位置。

(3)悬挂液压缸活塞杆球头断裂

断裂情况发生在该平板车的第一轴或者最后一轴。悬挂液压缸在车辆行驶过程中承受着扭转、液压冲击力、剪切等复合应力的作用，尤其是当路面凹凸不平时，连杆支架摇臂处的夹角会发生变化，悬挂液压缸的活塞杆球头在路面反作用力的横向分力作用下，造成内部损伤，最终导致球头颈部发生断裂。

2.悬挂机构的修复工艺

由于该平板车一套悬挂机构价值数万美元，若返厂维修，则耗时长、成本高；若自行维修，又缺少相关金属材料的数据资料以及专业的维修设备，维修难度大。结合以往对于大型工程机械钢结构的修复工艺，我们摸索出一套针对德国GOLDHOFER平板车悬挂机构的修复工艺，从而降低了该平板车的运行成本，提高了该平板车的完好率。

(1)采用冷校正工艺修复回转支承座局部变形

回转支承座局部变形后，尽管加热能使其钢材暂时降低强度，从而达到校正的目的。但是由于加热后钢材内部组织结构发生变化，在没有热处理的情况下，钢材随室温冷却后易产生局部应力，强度降低；且热校正后在冷却过程中产生的变形量无法精准控制，因此热校正方法不适用于回转支承座。若使用大型液压千斤顶、液压机等设备，在常温状态下通过施加反向力恢复结构件原尺寸的冷校正工艺，则可避免在热校过程中产生的变形和收缩应力。

回转支承座的厚度为20 mm，通过校正可以观察到在100t液压千斤顶的作用下，当工作压力达到10MPa时，钢结构开始发生塑性变形。通过查询回转支承的安装手册，该回转支承安装支座配合平面在每100mm范围内平面偏差应控制在0.12mm以内，支座的最大挠度应控制在0.6mm以内。实践证明，通过利用冷校正的方法达到了上述技术要求。

(2)采取预热保温措施焊接连杆支架

连杆支架存在的裂纹细小，多发生在各筋板的焊接处并延伸至主板材上。仔细分析后认为，这类情况多是由于焊缝的冷却收缩速度与主材不一致导致。通过焊接试验，这种情况果然出现了。为了消除焊接收缩应力问题，采取了预热保温焊接措施。在焊接前先对主材料加热至200℃左右，然后进行焊接。焊接过程中还应注意保温，尽可能在密闭室内进行，严禁使用风扇等强制通风设备。焊接后再加热至200℃左右，然后用保温材料包裹在焊接处，以减慢冷却速度。通过以上措施，焊接处没有产生裂纹。

(3)采用螺纹连接工艺修复活塞杆

悬挂液压缸活塞杆球头的断裂是悬挂机构出现最频繁的故障，断裂位置多发生在球头颈部。根据该液压油缸的活塞杆为实心圆柱体的特点，采取了将断裂活塞杆的球头改为螺纹连接的可拆卸型（见图2）。

球头采用40Cr合金结构钢制作（查询《机械设计手册》，其抗拉强度≥980MPa，屈服点785MPa）。采用普通螺纹连接，螺纹的结合圈数为10（大于10易引起螺纹受力不均匀）。经过对该螺纹副的抗挤压、抗剪切、抗弯曲以及螺杆的强度校核，加工制作的活塞杆可拆卸球头满足了平板车使用的技术要求。根据维修后对平板车的跟踪检查和比较后发现，采用螺纹连接的球头在使用寿命上不亚于原件，且大大降低了维修成本，有一定的推广价值。

3.预防悬挂机构损伤的措施

应加强对平板车的日常检查和保养，以减少损坏情况的发生。在进行大件运输前后，应按照平板车的润滑图进行润滑，对液压支腿进行升降以及旋转操作，逐个目测回转支承上、下平面是否有轴向或者径向的相对移动，连杆中轴是否有间隙窜动的情况。

应检查回转支承内、外圈是否有轴向的相对移动，若有，则说明支承的螺栓松动或回转支承磨损过大以及中轴或衬套磨损。用塞尺检查回转支承安装平面2螺栓中间是否有间隙，若有，则说明支承座变形。拆开活塞杆球头防尘罩，检查伸缩或转动液压缸可拆卸球头是否有轴向窜动，若有则说明球头螺纹有松动，需要紧固。

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