农用挖泥船技术改造

凌勇坚，邹　立，姜宝东，娄　萍

农用挖泥船技术改造

凌勇坚，邹立，姜宝东，娄萍

（湖州工程技师学院，湖州313000）

位于南太湖区域的一家农水工程施工企业使用的农用挖泥船，其心部件——泥浆泵叶轮磨损较快、变速箱齿轮损坏频繁，不仅增加了生产成本，而且也影响了施工进度，使效益处于不佳状况。

1　机舱布置概况

该用挖泥船机舱示意布置情况如图1所示。

图1　农挖船机舱示意布置

工作时，先启动柴油机5，待稳定运行后，将离合器4合上，使齿轮变速箱3进入工作状态，并依次带动泥浆泵1运转，进入抽吸、排送的工作状态。

2　问题探究

2.1泥浆泵叶轮

该款农挖船最初设计时，选用的泥浆泵为石家庄一家水泵厂生产的产品，该泵具有泵效率高、叶轮耐用的特点，质量上乘。而当叶轮备用件用完后，企业方面考虑到这样远距离购置很不方便，且价格昂贵，为了降低生产成本，于是就采用了自制的方式，实践下来效果未能达到预期的目标。虽然自制的费用是外购的1/5，但耐用性远不如外购的，只有外购的1/3，且更换叶轮也很不方便。经初步探究，产生这一差异的大致原因是：①石家庄某水泵厂采用的叶轮加工方式为铝模精密铸造，机加工余量少，且不需做静平衡试验，因而采用的材质硬，耐磨，寿命自然就长。②自加工叶轮采用的加工为委托设备简陋的小企业进行常规铸造，然后是自己作机加工，精度自然比较低，这样势必就需要加大加工余量，还得做静平衡，因而材质的硬度受到了控制，否则会给切削加工带来难度。由此可见，顾及了切削加工，也就牺牲了耐磨性，无法兼顾，从而使寿命大打折扣。

2.2齿轮变速箱

该农挖船上的齿轮变速箱，选用的是杭州一家品牌企业的主打产品，质量可靠。只是用在船上时的联接方式（齿轮变速箱与泥浆泵），采用的是直联结构，这样泥浆泵工作时，由于工况极不稳定，振动大，致使齿轮变速箱内的齿轮会频繁受到刚性冲击力的作用，造成其上的轮齿极易疲劳，引起折齿较频繁发生。

3　优化措施

通过以上分析，可知道该农挖船的问题症结，通过如下的途经来解决：

1）叶轮铸造更换生产厂家，更新材质，由原来的ZG45改为ZG45Mn，提升铸造精度和品质。在对叶轮表面作机加工切削时，采用分两步走，即第一步是粗加工，留有足够的加工余量后，用火焰进行表面淬火处理；第二步是精加工，按图样设计要求切削加工到位。这样做了后，尽管加工制造成本略有增加，但却使叶轮流道表面的硬度有明显的提高，使叶轮变得更加耐磨。

2）齿轮变速箱与泥浆泵之间的联接方式，将初设计的刚性联接改为柔性联接，也即将刚性联轴器改为万向节，则泥浆泵振动时作用在齿轮变速箱轮齿上的附加冲击力，就会大为减小。受力情况经改善，损坏情况也就改观了。

4　综合实效

该农挖船经技改优化后，综合实效显而易见，具体体现在：

1）叶轮的加工制造成本虽然比原来的加工方式提高了约10%～15%，但使用寿命却提高了近一半，也即在过去需要用上3个叶轮才能完成的工作量，现在只要用上1.5个叶轮即可，且同时还减少了安装更换叶轮的次数和相应的停工时间，经济效益是明显的。

2）在过去，齿轮变速箱的轮齿每年至少得打掉1～2次，须停工更换，就会拖延施工的进度。如今，自从2轴间的联接方式得到优化以来，已2年多时间过去了，却再也没有出现过轮齿折断的情况发生，可见效果之明显。这一优化设计即节省了设备维护开支，又提高了生产实效，还减少了额外工作量，真是一举多得。

经济观察>Economic Observer