专 题 / pickup
对于建机来说,LOWER是什么?
面向未来的开发是?
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开发本部 生产设计部长
兼 下部行走体开发组组长筑穴 隆司先生
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开发本部 生产设计部
下部行走体开发组 Manager前田 真先生
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开发本部 生产设计部
下部行走体开发组山本 大二郎先生
对于建机来说,LOWER是什么?
先进的耐用性和行走能力
以适应苛刻的现场需求
LOWER(下部行走体),看上去不起眼,但是对于挖掘机来说是一个重要的组成部分。
我们向从事下部行走体开发的三位工作人员询问了对LOWER(下部行走体)的看法--为了适应苛刻的现场需求出现的功能上的变化;以及蕴含其中的许多制造上的执着。
结实、不显眼!
这是行走系统的最大课题
要求液压挖掘机的行走系统、LOWER(下部行走体)具备哪些要素呢?围绕这个课题,我们详细询问了担任下部行走体开发组组长的安博官网入口(中国)有限公司官网开发本部生产设计部长筑穴隆司先生。他的回答别出心裁。
“不显眼”。意思就是没有任何故障。行走时发出的噪音和震动越小越好。作为在背地里使力气的“无名英雄”,最理想的状态是,不施以额外的压力、不摇晃给人安全感、稳定地工作。
因此,首先要求LOWER(下部行走体)结实、不容易坏!也就是具备高耐用性。此外,行走系统,在持续使用过程中将产生磨耗,磨耗达到一定程度,需更换零部件。如果考虑运行成本的话,当然更换的次数越少越好。从这个意义上来说,LOWER(下部行走体)也是一个重要的要素。
因此,进行LOWER(下部行走体)开发时,经常要求其具备一定的“耐用性”。不过,发挥着重要作用的其中之一是支架。在开发组内担任支架开发的山本大二郎先生如是说:
“下部行走体的支架, 在80年代形状从过去的H型修改为X型(现在的基本形状)。由此,强度和稳定性均得以提高。其后也进行了很多改进,2001年左右,形状几乎接近于现在的样子。”
从原理上来说,X型的形状能够分散负荷,即便向前后左右任何一个方向摇晃时,具有增加稳定性的效果。
X型支架
但是,进入2000年以后,中国、印度、东南亚的现场,对建筑机械的需求不断增加,筑穴先生说,“要求行走系统再上升一个台阶”。
这是因为在更大规模、更加苛刻的现场,要求长时间满负荷运行,需要具备更强的耐用性。例如,中国和印度的矿山,在石头的切割搬运时,被应用到负荷更高的作业之中。也需要在凹凸不平的岩石上行走,或者压在松松软软的土质路面上。在这种情况下,由于应力集中和荷重的反复,在支架和行走系统的零部件上产生裂纹等。
据说当时的负责人前田真先生和山本先生曾多次亲自奔赴当地,反复进行情况的确认和应力的测量,以实现改善。
“龟裂,到底是焊接裂纹还是本体裂纹,一一进行验证,X型中,改变形状和板子的厚度、焊接的强度,进行大幅度改进,才形成今天的局面。应力标准也修改成了以前标准的三倍。”
结构本身较为简洁。
如何将其进行改进?
为了应对苛刻的现场用户的需求,外观上不容易看出,但是已经改进的部分还有许多地方。
例如,在切割花岗岩这种坚硬的石头现场,花岗岩粒子就像研磨剂一样磨耗零部件,容易发生故障。最易受影响的是上下滚轴、链轮齿(驱动轮)和履带链节(连接履带板的零部件、相当于自行车的链条)咬合的部位。提高了其耐磨耗性。
或者,行走时产生的震动和动作不协调、挖掘时履带摇晃等一系列感官上的瑕疵亦得到了改善。一个是合理分配上下滚轴的安装间隔。由此,减少脚部动作的不协调和行走时的震动。此外,调整链轮齿(驱动轮)和前惰轮的高度。通过稍微提高履带两端的角度,从而提高行走能力。但是,履带和地面之间的接触面积变少的话,将减少其稳定性,每个机型都严格要求保持“行走能力”和“稳定性”之间的平衡关系。
通过上述改善,在长时间的运行中,驾驶员会感觉压力进一步得以减轻。
与泥土之间的斗争,作为一个“永远的课题”应该说是液压挖掘机的宿命。下部行走体内蓄积泥土时,运行变得迟钝,对油耗也会发生影响。同时,泥土也是造成机器发生故障的原因。例如,泥沙进入承重轮时,一旦按压到油封上,会造成润滑油泄漏。由此会造成滚轴发生磨损,最后无法运行。因此,在履带牵引装置支架上部,设置一定的角度,在上滚轴的下方,设置泥土掉落的孔穴,如此泥土不会堆积,容易打扫。
筑穴先生的下面的话给我留下深刻的印象。“精致的构造,一遇到撞击就坏,这是本末倒置。构造上复杂,则容易损坏,因此下部行走体的零部件数量不多,并且构造本身也简洁。其中,如何根据现场的需求加以改进,才是决定胜负的关键所在”。
面向未来的开发是?
钻研零部件
进一步提高耐磨损性,降低成本
安博官网入口(中国)有限公司官网对于下部行走体,根据现场的需求,钻研每个细节。其中,得到好评的是“行走能力”。
挖掘机的履带牵引装置,促使后部带减速机的行走马达运行,左右履带牵引装置单独驱动。因此,将左右的履带牵引装置反向旋转,或者只旋转一侧,称为原地转身(spin turn)、平转身(pivot turn)的方向转换。会听到“方向转换是有极限的”这样的评价。安博官网入口(中国)有限公司官网的优势在于,在重量提高过程中,通过引导出引擎的马力与行走马达的平衡和牵引力,从而形成“极限”。
然后,引导出包括强度和耐用性等性能的是,完善的行走试验。我们模仿实地情况设定容易磨损的崎岖不平的道路、实施各种模式的行走试验和耐久试验。此外,针对构成下部行走体的各个零部件单位,进行应力测量,对每一个细小的零部件进行验证,提高其精度。
据说,下部行走体开发组,作为一个专业小组,致力于行走系统的进一步强化。其中,更加重视零部件技术的钻研探究。
“除了更加强力的强度,同时还追求质量和成本降低。在制造费用中,行走系统的占比较大。因此,比过去更加重视零部件的研究。即便是迄今为止一直采购的零部件,我们也打算与专业生产厂商联手推进共同开发”(筑穴)。
关于这一点,前田先生继续说:
“例如,为了减少行走阻力,从而提高耐磨损性,打算改进滚轴。如果不把不良零部件拆解下来往里面看的话,很难看出个究竟。但是,拆解工作也是一件费力费时的事情。通过与专业生产厂商联手协作,也能反复进行更具针对性的试验。今后在技术上依然坚持不懈地钻研下去”。