小松铰卡分动箱拆装新工艺

时间：2024-07-28

赖作星，张学桃，彭骏，詹智云

（1.江西铜业集团有限公司城门山铜矿，江西九江 332100；2.江西铜业集团有限公司武山铜矿，江西九江 332204）

1 引言

2010 年12 月城门山铜矿引进了10 台小松HM400-2 铰接式卡车，该铰卡额定装载量为37t、斗容22.5m3。设备通过挂接中央差速锁，可以实现4 轮或6 轮驱动［1］。小松铰卡前桥由驱动轴、分动箱、制动器、终传动等组成。动力从发动机传送经过输出轴、前驱动轴、变矩器和变速箱至每个桥。在桥的内侧，如下图1 所示，动力从小齿轮（5）传送至伞齿轮（1），在90f 处被转换并传送，其转速降低，经过小齿轮（6）和侧齿轮（3）被传送至车桥轴。动力传送至车桥轴，行星齿轮式终传动［2］使其转速再次降低，并传送至车轮。

图1 原理图

2 小松铰卡分动箱位置及原理介绍

2.1 分动箱位置

小松铰卡分动箱位于驾驶室下方，如图2 所示，连接着变速箱。

图2 分动箱位置图

2.2 小松铰卡分动箱的工作原理

当机器直线行驶时，左右侧车轮转动的速度相同，如图3 所示，因此在分动箱总成内侧的小齿轮（6）不转动，并且差速箱（2）的动力通过侧齿轮（3）均匀地传送至左右轴。

图3 原理图

当机器转弯时，左右侧车轮转动的速度不同，如图4 所示，因此小齿轮（6）和分动箱内侧侧齿轮（3）根据左右侧轮转动速度的不同而转动，并把差速箱（2）的动力传送至左右轴。

当未起动差速锁［3］时, 如果一侧轮的负荷阻力失去（比如当轮子陷入泥中），只有较小负荷阻力侧的轮子转动，导致动力不能够传输。在这种情况下，是不可能行驶的，因此，如图5 所示，起动差速锁（7）以停止小齿轮（4）的转动并把动力均匀地传送至左右车桥轴（2）上。

图4 原理图

图5 原理图

3 小松铰卡分动箱难拆卸情况分析

小松铰卡分动箱与变速箱动力输出单元相连（位于变速箱前端下部），按照装配手册拆装步骤有27 项之多，需将驾驶室和车架分离后，将变速箱和分动箱一起从车架上方吊出，才能对分动箱进行拆装，拆卸程序复杂、效率低，缺少相关专用辅助设备，现场检修难度大。

4 分动箱拆装新工艺

针对该维修难题，我们确定了从工序和工具两项主要因素［4］寻找突破口，按小松装配手册拆卸步骤有27 项，方法繁琐，维修步骤多，维修时间长，找到新方法是关键。我们研究小松铰卡装配手册上分动箱的27 项由上向下拆卸方法，确定了从其底部拆卸的新途径。

我们测量小松铰卡分动箱所处空间位置，确认了从其底部拆卸的可行性。根据测量数据分析，如图6 所示，分动箱高400mm，底部距离地面600mm，具备从底部移出的空间。其上端前100mm 处有一无法拆卸的横杠，正好抵住了分动箱，在对其进行检查时发现连接变速箱部位有台阶面，移除分动箱还需要下移70mm 的台阶高，台阶面长70mm ＜100mm，分动箱从下方拆出正好避开了此横杠，所以从底部拆除分动箱是有足够空间的。

图6 位置测量图

好方法如果配上好工具，无疑可以事半功倍。根据小松铰卡分动箱的特点，我们分别设计和制作了拆卸分动箱的专用工具，如图7 所示。

图7 专用工具制作图

在新分动箱上用制作好的专用拆装工具进行现场实验，保证专用工具的实用性和安全性。

图8 实验工具的安全性

最后，如图9 所示，运用新方法和自制专用工具开展分动箱的拆装和维修作业。

图9 现场拆装分动箱

运用新方法和自制专用工具来拆装分动箱，维修时间从按小松装配手册拆卸步骤27 项，需要4人近7 天时间缩短至拆卸仅需7 个步骤，3 人3 天即可完成；新工具及新方法大大简化了分动箱的拆装过程，减少了交叉作业［5］带来的安全隐患，提高了维修作业过程中的安全性。该方法不仅提高了维修效率［6］，降低维修劳动强度，缓解维修人员紧缺问题，还减少了设备故障停机停产时间，为完成全年生产任务提供了有力的保障。