推土机装配车间工艺设计方案

桑清宇，张孝平

（机械工业第一设计研究院，合肥230601）

推土机装配车间工艺设计方案

桑清宇，张孝平

（机械工业第一设计研究院，合肥230601）

根据企业的发展战略，某公司拟新建年产3 000台履带式推土机的装配车间。论文介绍了履带式推土机装配工艺及平面布置方案，并对主要装配生产线进行了简单描述。

履带式推土机;装配工艺;装配生产线

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.031

1 引言

推土机是土方工程机械的一种主要机械，是土石方工程施工使用的主要产品之一。推土机结构复杂，一台推土机由数千个零部件装配而成，相对于其他工程机械而言，推土机制造技术难度较大。我国推土机自20世纪70年代从日本小松制作所引进技术以来，后来又陆续引进了美国卡特彼勒公司和德国利勃海尔静液压推土机技术，经过生产过程中多年的改进创新，生产技术得到了很大的发展。

推土机按行走方式可分为履带式和轮胎式两种，履带式推土机主要由发动机、传动系统、工作装置、电气部分、驾驶室和机罩等组成。本文主要介绍履带式推土机装配车间的工艺设计方案与装配生产线。

2 装配车间概况

2.1 生产任务

推土机装配车间主要承担履带式推土机的部件装配和整机总装任务，此外还承担部分零部件清洗、整机检测等任务。

2.2 生产纲领

推土机装配车间拟定主要产品生产纲领为：年产各类推土机3000台。属于中批量生产。

2.3 工作制度与年时基数

推土机装配车间采用单班制组织生产，实行每周5d工作制，每班8h，全年工作时间为251d。

3 设计原则及设计依据

3.1 设计原则

1）在工艺设备布局上，充分考虑中批量推土机产品的生产特点，按照工艺路线顺，物流路线短的原则进行设备布置，尽量减少物料运输的交叉，尤其是减少大型部件的越跨运输，减少能源消耗。

2）在设备选型上，本着先进、可靠、经济、实用的原则，考虑产品特点和生产工艺特点，关键技术装备达到国内领先水平和国际先进水平，同等条件下优先采用节能以及有利于环保治理的工艺与装备。

3）提升装配车间工艺环境和自然环境，采用高效输送设备和装配工艺设备，以提高装配工作效率，降低工人劳动强度，提升产品质量。积极改善装配车间自然环境，多方位考虑照明、通风使其满足装配工艺要求，并考虑设置冷暖空调。

3.2 设计依据

1）推土机整机及主要零部件基本参数：

整机产品：型号1，外形尺寸(mm)6740×3570×3395，质量24 520kg；

型号2，外形尺寸(mm)6250×3410×3210，质量18 900kg。

车架：型号1，外形尺寸 (mm)3740×1380×1050，质量1760kg；

型号2，外形尺寸(mm)3620×1040×900，质量1250kg。

机罩：型号1，外形尺寸 (mm)1090×1300×1430，质量480kg；

型号2，外形尺寸(mm)1080×980×1230，质量310kg。

铲刀：型号1，外形尺寸 (mm)3570×695×1350，质量1150kg；

型号2，外形尺寸(mm)3570×695×1350，质量1270kg。

2）推土机总装装配工艺流程

清洗→压装半轴（预装）→上线→装变速箱→装法兰盘、外壳体→液压管路(粗滤器）→转向离合器、制动器→转向阀及管路→链轮及其与终传动部件→发动机、万向节、燃油箱油管→前机罩总成→连接液压管路→地板翼板总成、操纵连接→上罩、侧护罩、排气管→燃油箱、护罩、底护板→台车总成→履带→底护板及小件的装配→牵引架→驾驶室、驾驶棚→整备→涂装→入库。

3）发动机部装工艺流程

发动机→装变矩器→装飞轮壳→装进排气装置→装电气部分。

4）左右台车部装工艺流程

左右台车→装四轮→装涨紧装置→装护罩→装倾斜管路。

4 装配车间工艺设计

4.1 车间土建参数

根据生产纲领、工艺特点以及厂区实际情况，新建装配车间共3跨，由北向南分别为18m，24m，18m，总长168m，总宽60m，总面积约10 080m2。车间内最大行车为20t，轨高9m。

4.2 车间工艺布置

装配车间围绕总装线组织生产。装配车间最北侧18m跨为总装配跨，设置1条总装配线，中间24m跨为部装跨，根据需要设置多条部装线。最南侧18m跨为部件组装区及外协配套件库。总体工艺布局如图1所示。

图1 装配车间总体工艺布局

4.3 主要装配工艺说明

1）根据拟定的生产纲领，推土机整机总成装配设置1条生产线。总装配线采用链条＋台车的装配形式，台车采用地下返回的形式，根据产品品种，用链条来调整支撑之间的距离，节约厂房的使用面积。部装根据需要由多条部装线来完成，部装线主要采用板链+支撑的形式。工位间距定为7m，保证输送线上有足够的间距放置随行的存放标准件的工位小车。

2）根据装配工艺特点，将部装线垂直于总装线布置，部装后可过跨直送工位，减少中间运输环节。

3）根据装配工艺分析，生产作业中大部分零部件装配需使用起重设备吊装，行车使用较为频繁，各操作工位等用行车的现象时有发生，极大地影响了生产效率。本次设计采取在推土机装配车间局部区域设置双层行车，解决同跨厂房内因行车使用频繁、布置过密出现互相干扰现象，提升生产效率。

4）为了保证推土机整机产品的装配质量，要求装配上线前的零部件有较高的清洁度，清洗工序属于装配关键工序之一。为保证清洗质量，在装配车间总装线上线端一侧设置2台清洗机，对主机架、外壳体、终传动零部件、中央传动零部件等进入装配前进行清洗。

5）整机产品下线前需进行油液加注，根据不同油液的加注量的需要，液压油、柴油、齿轮油以及防冻液在加油工位由加油机进行定量加注。

6）产品在最后一个工位扣装履带，该工序为装配关键工序。履带通过叉车输送至工位，用行车展开并铺在液压升降台上，液压升降台顶起履带进行扣装，履带扣装后，推土机沿斜坡自动下线。下线后留出20m的距离，以满足履带涨紧、压销的操作空间和机动空间，并在整机下线后出车间的这段区域铺设钢板地面，以保护地面不被损坏。

7）装配作业过程中所需外协配套件种类及数量较多，为保证配送便捷、及时，将外协配套件库紧邻装配区域设置，另外在装配车间南侧设置8m宽挑棚，用来存放大型零部件、配套件。

5 装配生产线设计方案

5.1 装配线技术参数

根据拟定的生产纲领，装配车间的生产节拍为：251d× 8h×60min÷3000台=40.16min/台，考虑到生产效率和月产量不均衡的影响，装配线按照36min/台的节拍计算参数。经计算确定装配生产线的主要技术参数见表1。

表1 装配线主要技术参数

图2 总装线结构示意图

5.2 装配线结构形式

根据产品特点，推土机总装线采用地拖链条+轨道台车的形式，主要由驱动装置、涨紧装置、输送装置（包括支架、链条、轨道、前后小车）、各盖板护板、控制系统以及升降平台等几部分组成。每个装配工位有2个台车，整机在总装线涨紧的一端上线后，驱动装置链轮带动链条转动，将台车的插销插入链条孔，台车随链条移动，完成17个装配工位的工作后，整机走到装配线端头的升降台位置，升降台升起，升降台上的履带通过台车总成将推土机托起，使推土机与前后台车分开，台车进入地下轨道返回初始位置。轨道、链条与地面处于同一水平。

当生产不同型号的产品时，可通过调节支撑台车高度和前后小车的距离来达到满足不同的装配要求。总装线结构形式如图2所示。

总装线的运行形式根据企业情况拟定为间歇式手动运行，每操作一次，线体启动一次，工件到位后人工停止。线体下线端设控制柜，手动控制；线体中部设急停按钮站9处，每个急停按钮站相距约两个工位，急停按钮站设有启动开关，且只能是在哪个工位停止，就在哪个工位启动。整机下线位置具有光电保护装置，主机到达时报警提示。根据企业的实际情况和生产要求，总装线也可调整为连续运行，其他设置不变。

其它部装线相对承重量较小，线体较短，根据不同零部件特点，分别采用单板链或单板链+支撑的结构形式。

6 结语

装配车间是整个工厂生产过程中物流汇集的重要单元，现代工厂大都围绕装配组织生产。履带式推土机产品整机及部件外形尺寸较大，工件的吊装、运输是设计难题所在，本次设计借鉴同类工厂及其他工程机械的生产经验，对产品工序作业内容及工序间的衔接关系进行深入分析，研究了重、大部件及受生产节拍限制的物流输送，制定了行之有效的物流输送体系，采用了自动化程度相对较高的多种形式机械化输送系统，实现了工艺装备水平的提升，降低工人劳动强度，保证了产品质量，提高了产品的市场竞争力。

【1】张志秋.大中型液压挖掘机装配车间工艺平面设计[J].工程建设与设计,2010(6)：56-60.

【2】王玉宽，等.年产6000台推土机装配工艺方案与设备[J].工程建设与设计,2009(11)：49-52.

【3】胡宗武,徐履冰,石来德.非标准机械设备设计手册[K]北京：机械工业出版社,2009.

TheTechnical Design for the Crawler Bulldozer AssemblyWorkshop

SANGQing-yu,ZHANGXiao-ping
(FirstDesign&ResearchInstitute,MI China,Hefei230601,China)

Accordingtothedevelopmentstrategyofenterprise,acompanyplanstobuildanassemblyworkshopwhichannualoutputof 3 000 units of crawler bulldozer, this paper introduces the assembly process of crawler bulldozer and layout program, and gives simple descriptionforthemainassembleline.

crawlerbulldozer;assemblytechnique;assembly-productionline

TH181

A

1007-9467（2016）09-0114-04

2016-05-11

桑清宇（1983～），男，河南林州人，工程师，从事机械工厂工艺设计与研究，（电子信箱）sangqingyu@126.com。