專利名稱：挖掘機(jī)用繃?yán)K的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及挖掘機(jī)的專用部件，具體地說是一種用來提拉起重臂的繃?yán)K結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，挖掘機(jī)做為一種大型作業(yè)機(jī)械廣泛使用于礦山、水利等部門，繃?yán)K裝置是挖掘機(jī)的一個(gè)重要部件，它的性能和質(zhì)量直接關(guān)系到挖掘機(jī)的工作安全和生產(chǎn)效率。以往的挖掘機(jī)一直沿用舊式的繃?yán)K結(jié)構(gòu)(纏繞式)，即采用一根鋼絲繩通過3個(gè)滑輪往復(fù)纏繞組成4條平衡的活動(dòng)繃?yán)K結(jié)構(gòu)。由于挖掘機(jī)繃?yán)K是易損部件，需要經(jīng)常更換，為了安裝、更換簡(jiǎn)便，太原重型機(jī)器廠改進(jìn)了繃?yán)K與起重臂的聯(lián)接裝置，設(shè)計(jì)了挖掘機(jī)用固定式繃?yán)K結(jié)構(gòu)(見太重廠工廠標(biāo)準(zhǔn)TZB7364-94)，它由鋼絲繩和兩端用合金澆灌聯(lián)接的索套構(gòu)成。由于采用4根固定式繃?yán)K代替了纏繞式繃?yán)K，可獨(dú)立安裝拆卸，因此施工簡(jiǎn)單方便，深受用戶喜歡。這種固定式繃?yán)K，雖然具有以上優(yōu)點(diǎn)已被廣泛采用，但是使用壽命短的缺點(diǎn)，仍然困惑著用戶。如何提高固定式繃?yán)K的使用壽命，成為本領(lǐng)域急待解決的技術(shù)問題。
為了提高固定式繃?yán)K的使用壽命，CN2336008Y也公開了一種《電鏟繃?yán)K裝置》，它的裝置基本上同上述結(jié)構(gòu)，只是將其鋼絲繩選用強(qiáng)度較高的‘密封鋼絲繩’。由于在相同直徑的情況下，密封鋼絲繩的最小破斷拉力總和要比普通鋼絲繩的最小破斷拉力總和大得多，顯然可以延長(zhǎng)繃?yán)K的使用壽命，但是這種設(shè)計(jì)如同大馬拉小車的效果，既不科學(xué)又很不經(jīng)濟(jì)。因?yàn)橥睆降拿芊怃摻z繩要比普通鋼絲繩價(jià)格貴的多，因此加大了產(chǎn)品成本。
鋼絲繩與索節(jié)的金屬澆鑄固結(jié)方法，傳統(tǒng)的工藝步驟包括捆扎繩頭、下料→繩頭散股→清洗刷頭→刷頭定位→索節(jié)預(yù)熱→澆灌合金→冷卻、清理。由于其中清洗刷頭一般采用酸、堿性溶劑脫脂、光亮；澆灌合金方面常采用熔點(diǎn)較高的鋅基合金，這種工藝會(huì)影響鋼絲的性能，是造成鋼絲繩與索節(jié)尾端聯(lián)接處易斷絲的重要原因。因此，傳統(tǒng)的鋼絲繩與索節(jié)的金屬澆灌固結(jié)方法，也是影響固定式繃?yán)K使用壽命的原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服背景技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種挖掘機(jī)用繃?yán)K，不僅安裝、更換簡(jiǎn)便，而且具有使用壽命長(zhǎng)、產(chǎn)品成本低的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種挖掘機(jī)用繃?yán)K的制造方法，克服傳統(tǒng)工藝的缺點(diǎn)，確?！?yán)K’的使用壽命。
本發(fā)明的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種挖掘機(jī)用繃?yán)K，由鋼絲繩和兩端用金屬澆灌聯(lián)接的索節(jié)構(gòu)成，其特征在于所述的鋼絲繩與索節(jié)尾端的聯(lián)接處設(shè)置防疲勞管套。
所述的防疲勞管套是用塑性良好的金屬材料制作，最好選用低碳鋼無縫鋼管。
一種挖掘機(jī)用繃?yán)K的制造方法，其工藝步驟為(1)捆扎鋼絲繩的繩頭并按要求長(zhǎng)度下料；(2)繩頭散股呈倒錐形刷頭；(3)用超聲波清洗刷頭鋼絲；(4)在鋼絲繩上，位于刷頭的根部壓制防疲勞管套；(5)將刷頭置于索節(jié)內(nèi)腔并定位；(6)索節(jié)預(yù)熱；(7)索節(jié)內(nèi)腔澆灌合金；(8)冷卻、清理。
所述的在鋼絲繩上，位于刷頭的根部壓制防疲勞管套，是先將防疲勞管套裝在鋼絲繩上，并定位在與索節(jié)聯(lián)接的根部位置，然后用專用模具輕輕施壓至鋼管與鋼絲繩無空隙的程度。
所述的澆灌合金為鉛基軸承合金。
所述的澆灌合金的澆注溫度為330-380℃。
所述的索套預(yù)熱溫度為250-300℃。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果。
分析現(xiàn)有技術(shù)的挖掘機(jī)用繃?yán)K使用壽命短的原因，主要是因?yàn)橥诰驒C(jī)經(jīng)常處于復(fù)雜的使用工況，其提升起重臂的‘繃?yán)K’，承受著巨大的往復(fù)沖擊載荷，特別是鋼絲繩與索節(jié)尾端的聯(lián)接處，是疲勞應(yīng)力集中、最危險(xiǎn)的部位，實(shí)際使用中，繃?yán)K破壞、斷股的地方幾乎全部發(fā)生在鋼絲繩與索節(jié)尾端聯(lián)接的這個(gè)部位。因此，提高固定式繃?yán)K使用壽命的關(guān)鍵，是如何增加鋼絲繩與索節(jié)尾端聯(lián)接處的抗疲勞強(qiáng)度，而不是簡(jiǎn)單地用高強(qiáng)度等級(jí)的鋼絲繩替代低強(qiáng)度的鋼絲繩。由于本發(fā)明抓住了這個(gè)主要矛盾，在鋼絲繩與索節(jié)尾端的聯(lián)接處設(shè)置了一種防疲勞管套，并提供了實(shí)現(xiàn)設(shè)置防疲勞管套的制造工藝。因此，本發(fā)明不僅使‘繃?yán)K’延長(zhǎng)了使用壽命，而且可用普通鋼絲繩即可滿足使用要求，降低了‘繃?yán)K’的成本。
傳統(tǒng)的鋼絲繩與索節(jié)的金屬澆鑄固結(jié)方法的工藝步驟包括捆扎繩頭、下料→繩頭散股→清洗刷頭→刷頭定位→索節(jié)預(yù)熱→澆灌合金→冷卻、清理。其中清洗刷頭一般采用堿性溶劑先脫脂，然后用含有鹽酸的浸劑光亮，再鍍錫。這種工藝不僅復(fù)雜，而且鋼絲受酸、堿溶液的腐蝕，會(huì)降低抗拉強(qiáng)度，這也是造成鋼絲繩與索節(jié)尾端聯(lián)接處易斷絲的重要原因。本發(fā)明淘汰了這種工藝，采用專門設(shè)計(jì)的超聲波清洗裝置及工藝清洗，既簡(jiǎn)化了工序，保證了清洗質(zhì)量，又無酸堿腐蝕，從而提高了鋼絲繩與索節(jié)尾端聯(lián)接處的抗疲勞強(qiáng)度。由于簡(jiǎn)化了工藝，也降低了產(chǎn)品的成本。另外，傳統(tǒng)的固結(jié)工藝在澆灌合金方面常采用鋅基合金，由于鋅的熔點(diǎn)較高，較高的澆灌溫度(460℃)會(huì)影響結(jié)合部位鋼絲的性能，這也是挖掘機(jī)繃?yán)K的最終斷裂部位經(jīng)常發(fā)生在索節(jié)根部的原因之一。本發(fā)明的澆灌合金采用鉛基軸承合金，澆灌溫度較低，索套預(yù)熱溫度控制在250-300℃范圍。較傳統(tǒng)工藝溫度低，可防止鋼絲繩受熱過高降低強(qiáng)度，從而提高了‘繃?yán)K’的使用壽命。
下面將結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖1為一種挖掘機(jī)用繃?yán)K的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖2為鋼絲繩與索節(jié)尾端聯(lián)接的結(jié)構(gòu)示意圖(圖1的A-A剖面)；圖3為防疲勞管套壓制模具簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，一種挖掘機(jī)用繃?yán)K，由鋼絲繩1和兩端用金屬澆灌聯(lián)接的索節(jié)2構(gòu)成，所述的鋼絲繩1與索節(jié)2尾端的聯(lián)接處設(shè)置防疲勞管套3。
一種挖掘機(jī)用繃?yán)K的制造方法，其工藝步驟為(1)捆扎鋼絲繩1的繩頭并按要求長(zhǎng)度下料；(2)繩頭散股呈倒錐形刷頭4；(3)用超聲波清洗刷頭4鋼絲；(4)在鋼絲繩上，位于刷頭4的根部壓制防疲勞管套3；
(5)將刷頭4置于索節(jié)2內(nèi)腔并定位；(6)索節(jié)2預(yù)熱；(7)索節(jié)2內(nèi)腔澆灌合金；(8)冷卻、清理。
所述的在鋼絲繩上，位于刷頭4的根部壓制防疲勞管套3，是先將防疲勞管套裝在鋼絲繩上，并定位在與索節(jié)聯(lián)接的根部位置，然后用專用模具輕輕施壓至鋼管與鋼絲繩無空隙的程度。
防疲勞管套3可用塑性良好的金屬材料制作，如鋁合金管、低碳鋼無縫鋼管。
所述的澆灌合金為鉛基軸承合金。
所述的索節(jié)預(yù)熱溫度為250-300℃。
所述的澆灌合金的澆注溫度為330-380℃。
所述的將刷頭4置于索節(jié)2內(nèi)腔并定位，可將壓制好的防疲勞套管3伸入索節(jié)2距根部端面20～30毫米為宜。
如圖3所示，一種壓制防疲勞管套3的模具，由上模5和下模6組成，，其內(nèi)腔7的直徑為疲勞套管3的成型外徑，設(shè)有余料槽8和限位平面9。壓制工藝的關(guān)鍵是如何使鋼管與鋼絲繩達(dá)到無空隙的程度，而又不會(huì)施加壓力過大使鋼絲受損。為此，壓制前，套管的壁厚應(yīng)按材料的變形強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)(這種計(jì)算，一般技術(shù)人員均可完成)，然后經(jīng)過試壓、調(diào)整，即可獲得理想的效果。比如鋼絲繩直徑為60毫米，可選用外徑80毫米、壁厚8毫米、長(zhǎng)度150～200毫米的20號(hào)低碳鋼無縫鋼管，壓制后的防疲勞套管外徑為68毫米為宜。
權(quán)利要求
1.一種挖掘機(jī)用繃?yán)K，由鋼絲繩(1)和兩端用金屬澆灌聯(lián)接的索節(jié)(2)構(gòu)成，其特征在于所述的鋼絲繩(1)與索節(jié)(2)尾端的聯(lián)接處設(shè)置防疲勞管套(3)。
2.一種挖掘機(jī)用繃?yán)K的制造方法，其特征在于工藝步驟為(1)捆扎鋼絲繩(1)的繩頭并按要求長(zhǎng)度下料；(2)繩頭散股呈倒錐形刷頭(4)；(3)用超聲波清洗刷頭(4)鋼絲；(4)在鋼絲繩上，位于刷頭(4)的根部壓制防疲勞管套(3)；(5)將刷頭(4)置于索節(jié)(2)內(nèi)腔并定位；(6)索節(jié)(2)預(yù)熱；(7)索節(jié)(2)內(nèi)腔澆灌合金；(8)冷卻、清理。
3.按照權(quán)利要求2所述的挖掘機(jī)用繃?yán)K的制造方法，其特征在于所述的在鋼絲繩上，位于刷頭(4)的根部壓制防疲勞管套(3)，是先將防疲勞管套裝在鋼絲繩上，并定位在與索節(jié)聯(lián)接的根部位置，然后用專用模具輕輕施壓至鋼管與鋼絲繩無空隙的程度。
4.按照權(quán)利要求2所述的挖掘機(jī)用繃?yán)K的制造方法，其特征在于所述的澆灌合金為鉛基軸承合金。
5.按照權(quán)利要求2所述的挖掘機(jī)用繃?yán)K的制造方法，其特征在于所述的索節(jié)預(yù)熱溫度為250-300℃。
6.按照權(quán)利要求4所述的挖掘機(jī)用繃?yán)K的制造方法，其特征在于所述的澆灌合金的澆灌溫度為330-380℃。
7.按照權(quán)利要求1所述的挖掘機(jī)用繃?yán)K，其特征在于所述的防疲勞管套(3)是用塑性良好的金屬材料制作。
8.按照權(quán)利要求7所述的挖掘機(jī)用繃?yán)K，其特征在于所述的防疲勞管套(3)的材料是低碳鋼無縫鋼管。
全文摘要
挖掘機(jī)用繃?yán)K，涉及一種挖掘機(jī)用來提拉起重臂的繃?yán)K結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有技術(shù)的‘繃?yán)K’使用壽命短，產(chǎn)品成本高，傳統(tǒng)的鋼絲繩與索節(jié)的金屬澆灌固結(jié)方法，影響繃?yán)K的使用壽命。本發(fā)明提供一種挖掘機(jī)用繃?yán)K結(jié)構(gòu)，它由鋼絲繩和兩端用金屬澆灌聯(lián)接的索節(jié)構(gòu)成，其鋼絲繩與索節(jié)尾端的聯(lián)接處設(shè)置防疲勞管套，并提供了實(shí)現(xiàn)設(shè)置防疲勞管套的制造工藝。本發(fā)明還提供一種挖掘機(jī)用繃?yán)K的制造方法，采用先進(jìn)的超聲波清洗鋼絲、鉛基軸承合金澆灌固結(jié)工藝。因此，不僅安裝、更換簡(jiǎn)便，而且具有使用壽命長(zhǎng)、產(chǎn)品成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02F3/46GK1542309SQ20031011393
公開日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2003年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月5日
發(fā)明者楊慧, 楊智, 張旭東, 楊 慧 申請(qǐng)人:楊慧, 楊 慧