修機(jī)｜WTC5151TSM 型沙漠運(yùn)輸車發(fā)動(dòng)機(jī)支撐架結(jié)構(gòu)改進(jìn)

1. 存在問(wèn)題及原因分析

（1）存在問(wèn)題

長(zhǎng)慶物探處現(xiàn)有 32 輛沙漠運(yùn)輸車，其中WTC5151TSM 型沙漠運(yùn)輸車有 27 輛，占總數(shù)的 84.3％，利用率達(dá) 85％以上，是沙漠地震勘探的主力運(yùn)輸車。但是該型沙漠運(yùn)輸車經(jīng)長(zhǎng)期使用后，頻繁發(fā)生變速器底部橫梁開裂、前鋼板彈簧后吊耳斷裂、前輪胎異常磨損、發(fā)動(dòng)機(jī)水箱風(fēng)圈被風(fēng)扇掃裂等故障，嚴(yán)重影響了地震勘探生產(chǎn)任務(wù)。該型沙漠運(yùn)輸車部分損壞部位如圖 1 所示。

（2）原因分析

經(jīng)過(guò)調(diào)查研究，分析上述故障的直接原因如下：該型沙漠運(yùn)輸車懸吊式發(fā)動(dòng)機(jī)支撐架開裂、減振膠墊總成疲勞變形，造成發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器連接體安裝位置下沉，導(dǎo)致發(fā)生上述故障。

2. 改進(jìn)方法

由于該型沙漠運(yùn)輸車每年都要多次更換減振膠墊總成，且因該膠墊總成安裝部位空間狹窄，更換困難、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，我們決定將懸吊式發(fā)動(dòng)機(jī)支撐架改進(jìn)為承壓式支撐架。

（1）制定改進(jìn)目標(biāo)

發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片端面距風(fēng)圈上部距離≥ 15mm，距風(fēng)圈下部距離≥ 20mm；發(fā)動(dòng)機(jī)前部左、右支撐架與車架距離≥ 20mm；變速器底部平面距離其下部橫梁上平面距離≥20mm。成套改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)懸掛式支撐架，使其更適合該型沙漠運(yùn)輸車使用要求，提高改進(jìn)部位的可靠性，延長(zhǎng)其使用壽命，以降低使用成本。

（2）改進(jìn)膠墊總成

我們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸吊式減振膠墊總成改為承壓式?？紤]到零部件的通用性，繼續(xù)使用原車減振膠墊總成的膠墊座、隔圈、壓板等零件，將上膠墊導(dǎo)向面高度增加 5mm，將上、下膠墊向下可壓縮變形距離設(shè)計(jì)為 15mm。當(dāng)壓縮變形量達(dá)到 15mm、膠墊座導(dǎo)管與上壓板接觸時(shí)，需更換上、下膠墊。改進(jìn)后的減振膠墊如圖 2 所示。

改進(jìn)后的承壓式減振膠墊總成，在其膠墊使用壽命達(dá)到極限需要更換時(shí)，不會(huì)發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)支撐架與安裝面的鋼性接觸現(xiàn)象，解決了因發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器連接體下沉、支撐架與安裝面鋼性接觸、車輛行駛過(guò)程中撞擊橫梁和車架，造成橫梁斷裂、前輪異常磨損等故障。改進(jìn)后的膠墊總成使用壽命可達(dá)到 1 年以上。

（3）改進(jìn)支撐架

該型沙漠運(yùn)輸車發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器連接體分（左右前部、左右中部、變速器后部）5 個(gè)部位，由懸吊式膠墊總成安裝在車架的縱橫梁上。我們?cè)谠惭b位置不變的前提下，對(duì)原車發(fā)動(dòng)機(jī)懸吊式支撐裝置，進(jìn)行了支架和膠墊總成的分體設(shè)計(jì)改進(jìn)。改進(jìn)后的發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器連接體各部位承壓式支撐架如圖 3 所示，改進(jìn)前后懸架支撐裝置結(jié)構(gòu)對(duì)比如圖 4 所示。

（4）改進(jìn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況

對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)變速器支撐架和減振膠墊總成改進(jìn)后，經(jīng)實(shí)際檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)目標(biāo)值。其中發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片端面距風(fēng)圈上部距離實(shí)測(cè)值為18mm，距風(fēng)圈下部距離實(shí)測(cè)值為30mm；發(fā)動(dòng)機(jī)前部左、右支撐架與車架距離實(shí)測(cè)值為 25 ～ 30mm。發(fā)動(dòng)機(jī)前部支撐架與車架距離實(shí)測(cè)情況如圖 5 所示。

3. 改進(jìn)效果驗(yàn)證

為了驗(yàn)證 WTC5151TSM 型沙漠運(yùn)輸車發(fā)動(dòng)機(jī)承壓式支撐架的改進(jìn)效果，我們于 2017 年3 月 21 日將改造后的發(fā)動(dòng)機(jī)承壓式支撐架和膠墊總成分別安裝到多臺(tái)該型沙漠運(yùn)輸車上，在路況復(fù)雜的沙漠地區(qū)使用至今，其支撐效果良好，各支撐架與車架之間始終保持一定距離，再未出現(xiàn)前述故障現(xiàn)象，且支撐膠墊更換容易（只需拆卸 1 只膠墊中心螺栓就可更換上、下膠墊），由此減少了車輛維修費(fèi)用，提高了車輛完好率和利用率。

該型沙漠運(yùn)輸車發(fā)動(dòng)機(jī)懸掛式支撐架改進(jìn)后的經(jīng)濟(jì)效益，主要來(lái)源于將一體式的懸吊式支撐架總成的結(jié)構(gòu)改進(jìn)為分體式的承壓式支撐架和膠墊總成，維修時(shí)由更換懸吊式支撐膠墊總成變更為只更換膠墊總成內(nèi)的上、下膠墊。改進(jìn)后的承壓式支撐架延長(zhǎng)了使用壽命，減少了上、下膠墊更換次數(shù)，縮短了維修時(shí)間，提高了工作效率。

我處 27 輛 WTC5151TSM 型沙漠運(yùn)輸車 2年來(lái)已改進(jìn) 20 輛，經(jīng)對(duì)比計(jì)算，改進(jìn)后每輛車可節(jié)約材料及人工費(fèi)用 15640 元，20 輛共節(jié)約312800 元，取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益。

作者：馬振勇 丁亞寧 李鵬飛

來(lái)源：《工程機(jī)械與維修》2018年第三期