一种履带式多功能车用半回转机构的设计

海昌发等

摘要：应用清洁太阳能光伏板的履带式多功能工程车半回转机购的设计要求、结构设计介绍、液压系统控制原理设计及介绍。

关键词：多功能工程车；设计要求

1.概述

太阳能光伏发电站作为一种新型清洁能源正在全世界范围内迅速发展，由于太阳能光伏发电站通常建在地势较高，日照充足，但风沙大，水资源匮乏的地方，所以太阳能电池板上很容易积累沙尘及脏物。如果不及时除去电池板上的沙尘及脏物，将会严重影响发电效率。目前地面光伏电站组件清洁基本都采取人工清洁、洒水车清洁或两者混合模式，劳动强度大、成本高、效率低。针对目前光伏电站组件清洁的情况，在履带式推土机基础上改装设计适用于光伏电站行走式清洁多功能设备，核心要点就是履带式推土机后部加装一套工作装置和吸尘装置，该设备的工作回转机构须满足有两个工作位置（分别为0度，180度），一个运输位置（90度位置），有限位机构防止晃动等设计要求。在推土机后桥部位增加半回转装置，目前国内无一例，因受空间和悬臂长度的影响、很难布局。虽然挖掘装载机有半回转装置，但它的工作位置一般小于170度，而到180度的时候会出现加速和激烈振动现象。所以不适合用于在履带式推土机基础上直接加装，须在控制和结构上改进设计，来满足0、180度可靠工作，并保持速度均匀，不出现加速或减速现象等要求。

2.半回转机构的介绍

半回转机构的组成包括回转固定座、回转体、双向液压油缸、液压控制系统等。结构布局如图2-1所示，本回转机构的各部件连接关系：固定座与推土机后桥板用螺栓连接，回转体与固定座通过轴承、油封、销轴连接 ，两双向液压缸通过销轴分别连接在固定座和回转体上。回转油缸四铰接点的设计如图2-2 ，须满足以下三个要点：

2.1两油缸在回转过程中不能互相干涉；

2.2当一油缸到死点位置时，该油缸须处于浮动状态，另一液压缸起作用；

2.3按机械传动设计原理，传动角不能小于10度。

3.液压系统控制原理

半回转液压控制系统组成：回转先导手柄、回转方向控制阀、电磁控制阀组、位置传感器、信号板。该回转系统的液压原理图如图3-1所示，实现步骤：（90～180度范围）先导手柄向左按时，压力油控制方向控制阀换向，左油缸有杆腔进油，右油缸处于浮动位置，促使回转机构绕销轴中心向左旋转，当位置传感器感应至180度信号板时，先导手柄自动电磁阀自动鎖定。当先导手柄向右按时压力油控制方向控制阀换向，左油缸无杆腔进油，右油缸处于浮动位置，促使回转机构绕销轴中心向右旋转，当位置传感器感应至90度信号板时，先导手柄自动电磁阀自动锁定。（0～90度范围）先导手柄向左按时，压力油控制方向控制阀换向，右油缸无杆腔进油，左油缸处于浮动位置，促使回转机构绕销轴中心向左旋转，当位置传感器感应至90度信号板时，先导手柄自动电磁阀自动锁定。当先导手柄向右按时压力油控制方向控制阀换向，右油缸有杆腔进油，左油缸处于浮动位置，促使回转机构绕销轴中心向右旋转，当位置传感器感应至0度信号板时，先导手柄自动电磁阀自动锁定。从而实现0、180度工作位置、90度运输位置的准确定位。

4.实验验证

按照上述设计方法设计制造，将相关部件安装至推土机相关部位上，通过起动发动机，在静止状态下和行走过程中操纵回转控制手柄作半回转机构的动作试验操作，所有动作均满足初步设计时的要求。

参考文献：

[1]张茂生.主编.工程机械设计.武汉大学出版社 2006.4.

[2]吉林工业大学工程机械教研室编.履带推土机设计.吉林工业大学出版社 1975.10.

[3]诸文农.主编.底盘设计.机械工业出版社 1981.07.

[4]诸文农.主编.履带式推土机结构设计.机械工业出版社 1986.12.

[5]林慕义，史青录编.单斗液压挖掘机构造与设计.冶金工业出版社 2011.4.

作者简介：贾东鹏（1982.3-），男，汉族，河南洛阳人，本科，助理工程师，从事机械类产品维修工作。