履帶式液壓挖掘機(jī)(以下簡(jiǎn)稱挖掘機(jī))的行走裝置主要包括支撐輪、支撐鏈輪、導(dǎo)向輪、驅(qū)動(dòng)輪和履帶，又稱“四輪帶”，其性能直接關(guān)系到挖掘機(jī)的工作和行走性能。挖掘機(jī)在使用過(guò)程中，其行走裝置會(huì)出現(xiàn)各種故障，主要表現(xiàn)在四個(gè)方面:履帶鏈環(huán)開(kāi)裂、滾輪和支撐鏈輪漏油、驅(qū)動(dòng)輪連接螺栓斷裂、履帶張緊不合理。本文分析了這些故障的原因，并提出了解決方法。
　　1號(hào)線軌道鏈環(huán)開(kāi)裂原因分析
　　挖掘機(jī)工作一段時(shí)間后，除了履帶板磨損外，有時(shí)挖掘機(jī)的履帶鏈節(jié)也會(huì)開(kāi)裂，如圖1所示。在設(shè)計(jì)履帶鏈環(huán)時(shí)，將進(jìn)行靜態(tài)分析。分析結(jié)果表明，履帶鏈節(jié)本身的Z大應(yīng)力值小于其材料的屈服限，能夠滿足強(qiáng)度要求。因此，該故障可判斷為挖掘機(jī)履帶鏈節(jié)在實(shí)際工作中受到交變載荷的反復(fù)作用，導(dǎo)致其材料發(fā)生疲勞破壞而開(kāi)裂。
　　根據(jù)原因分析，設(shè)計(jì)履帶鏈環(huán)時(shí)應(yīng)充分考慮材料的疲勞損傷限。因此，可以利用疲勞分析模塊建立挖掘機(jī)樣機(jī)的虛擬模型并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，并對(duì)分析的履帶鏈節(jié)進(jìn)行剛?cè)狁詈先嵝苑抡?，利用剛?cè)狁詈辖Y(jié)果設(shè)置履帶鏈節(jié)的材料屬性并進(jìn)行疲勞分析。通過(guò)疲勞壽命分析，可以預(yù)測(cè)挖掘機(jī)履帶鏈節(jié)在模擬工況下的疲勞損傷限，并以此為基礎(chǔ)改進(jìn)履帶鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)。
　　2.滾筒漏油原因分析
　　滾筒漏油主要發(fā)生在兩端浮動(dòng)密封、兩側(cè)軸端和油塞處，如圖2所示。滾筒漏油的原因主要有四點(diǎn):一是挖掘機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)，滾筒體承受垂直載荷和單邊側(cè)向載荷的共同作用，變大了浮動(dòng)密封兩浮動(dòng)環(huán)之間的壓力，導(dǎo)致浮動(dòng)環(huán)兩接觸面因油膜失效產(chǎn)生干摩擦而加速磨損，從而導(dǎo)致兩浮動(dòng)環(huán)之間因間隙變大而漏油；二是軸端O型密封圈老化，削弱其彈性補(bǔ)償功能，導(dǎo)致軸端漏油；第三，軸承軸座是鑄件，有鑄造缺陷，產(chǎn)生軸向氣孔。工作一段時(shí)間后，軸端通過(guò)氣孔漏油；第四，油塞沒(méi)擰緊。

　　一是要避免挖掘機(jī)長(zhǎng)時(shí)間、反復(fù)原地轉(zhuǎn)向作業(yè)，防止壓路機(jī)長(zhǎng)時(shí)間承受側(cè)向載荷；二是挖掘機(jī)完成一天的工作后，應(yīng)分別撐起兩側(cè)履帶，并清理履帶鏈節(jié)與壓路機(jī)之間的泥土和碎石，避免雜物的擠壓對(duì)壓路機(jī)本體產(chǎn)生側(cè)向載荷；第三，做好滾筒的日常維護(hù)和檢修工作，定期給滾筒上油，及時(shí)觀察是否有漏油現(xiàn)象。
　　3驅(qū)動(dòng)輪連接螺栓斷裂原因分析
　　挖掘機(jī)在工作過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)輪的連接螺栓不斷受到剪切力的作用。驅(qū)動(dòng)輪連接螺栓受剪切力的主要原因是其預(yù)緊力不足或過(guò)大:驅(qū)動(dòng)輪連接螺栓預(yù)緊力不足會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)輪與減速器結(jié)合面摩擦力矩不足，減速器旋轉(zhuǎn)力矩?zé)o法平衡，使螺栓松動(dòng)，導(dǎo)致螺栓被剪斷；過(guò)大的預(yù)緊力，即擰緊力矩，會(huì)使驅(qū)動(dòng)輪連接螺栓產(chǎn)生塑性變形，失去彈性，導(dǎo)致螺栓被切斷。驅(qū)動(dòng)輪連接螺栓的斷裂如圖3所示。
　　在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)輪連接螺栓時(shí)，要求驅(qū)動(dòng)輪連接螺栓擰緊后，驅(qū)動(dòng)輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)合面的摩擦力矩與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩相匹配。通過(guò)理論計(jì)算，設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)輪連接螺栓預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦力矩應(yīng)大于驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩。
　　在挖掘機(jī)實(shí)際工作中，為防止驅(qū)動(dòng)螺栓剪切斷裂，應(yīng)采取以下三種措施:一是采用扭矩控制法施加預(yù)緊力，施加的預(yù)緊力值不應(yīng)小于設(shè)計(jì)計(jì)算值；其次，可以采用自鎖性能好的細(xì)螺紋，提高驅(qū)動(dòng)輪連接螺栓的防松能力；第三，采用直徑較大的驅(qū)動(dòng)輪連接螺栓，提高螺栓的預(yù)緊力，防止螺栓斷裂。
　　軌道4過(guò)緊原因分析
　　履帶松緊不合理的主要原因是履帶張力調(diào)整不合理。張力過(guò)大，履帶剛性過(guò)大，張緊裝置起不到緩沖作用，同時(shí)履帶行走裝置內(nèi)部摩擦力變大，加速履帶磨損；如果張力過(guò)小，履帶過(guò)松，起不到張緊作用，會(huì)造成上履帶振動(dòng)跳動(dòng)，摩擦力相應(yīng)變大，也會(huì)造成履帶及相關(guān)零件磨損加快。
　　我們分析了在直行、轉(zhuǎn)向(原地轉(zhuǎn)向和差速轉(zhuǎn)向)和爬坡三種工況下履帶預(yù)張力與挖掘機(jī)整體質(zhì)量的關(guān)系，得出了合適的履帶預(yù)張力系數(shù)，如附表所示。綜合考慮以上三種典型工況，軌道合理的預(yù)緊力為整機(jī)質(zhì)量的75%。
　　通過(guò)對(duì)挖掘機(jī)行走裝置故障原因的分析，提出了相應(yīng)的解決方案，并將解決方案應(yīng)用到實(shí)際工作中，解決了上述故障。經(jīng)過(guò)市場(chǎng)驗(yàn)證，采用本文提出的解決方案的挖掘機(jī)未再出現(xiàn)上述故障，達(dá)到了預(yù)期效果。