关于越障式多功能重载拆装机械设计的探讨

2017-07-12汪康高圣楠

科学中国人 2017年23期

关键词：支腿车体机械设计

汪康，高圣楠

石家庄铁道大学

关于越障式多功能重载拆装机械设计的探讨

汪康，高圣楠

石家庄铁道大学

越障式多功能重载拆装机械是用来拆装零层物理诊断设备的一种无标机械设备，其具有对物理诊断设备的拆装，避让物理诊断设备的多种障碍物，短距离运输靶场设备的零部件等功能，因此本文将主要研究越障式多功能重载拆装机械的设计。

越障式；多功能；重载拆装；机械设计

前言

对于不同的物理诊断设备，需要越障式多功能重载拆装机械设计出不同的作业流程，因此，对于越障式多功能重载拆装机械的设计要综合考虑到各种影响因素，本文将从机械设计的总体方案、越障结构设计方案等方面，分析越障式多功能重载拆装机械的设计。

1 越障式多功能重载拆装机械的作用

多功能重载拆装机械是国家“神光项目”主机装置终端光学组件辅助工装以及维护靶室分系统的一种重要设备[1]。该设备的设计具有很大的灵活性和可靠性，设计的要求也非常严格。拆装机械能够应用在我国大型机械设备的拆装和维护工作中，降低工作人员的工作强度，设计好越障式多功能重载拆装机械对于我国工业的发展以及经济的发展具有重要意义。

2 越障式多功能重载拆装机械总体设计方案

2.1 总体方案设计

越障式多功能重载拆装机械具有很苛刻的设计要求，机械设计要满足靶场工作环境的要求，还要增强机械的越障能力，在越障式多功能重载拆装机械的总体设计中，机械自身的重量以及刚性结构等方面要符合靶室分系统的运行要求，最大限度的减少机械的体积和尺寸，从而使得越障式多功能重载拆装机械具有很高的适应能力。平行四边形的机身结构具有起升高度大、结构紧凑等特点，能够很好的实行重载拆装机械的升降运动。为保证越障机的越障功能更好的发挥，应在机械设备的前端设置摆动轮架以及液压支腿相结合的行走装置，这种装置具有操作方式简单、实用性较高的优点。为了提高越障式多功能重载拆装机械的适应能力，其工作装置要按照三维空间的坐标图移动。最终，越障式多功能重载拆装机械的总体设计方案除了工作装置、越障式车体、大型驱动装置以外，还有电气系统、液压系统等。每个组成部分都具有不同的功能：越障式车体主要用来进行越障式机械的灵活运动，能够为大型的工作装置提供滑道，减轻装置的搬运负担；工作装置是用来进行物理诊断设备的拆装工作，由于工作装置的灵活性较高，因此，适宜在狭小的空间内使用；配重的作用就是防止机械在使用的过程中，产生侧翻的危险，最大限度的保障机械运行的安全。

2.2 机械组成部分方案设计

2.2.1 越障式车的方案设计

万向轮与定向轮相结合的行走机构，具有轮的转向范围小，定位精准度高的优点，车体纵梁前端应采用摆动轮架配合前支腿的越障行走机构，车体结构应为T型，以增强车体的灵活性和稳定性。越障式车平台升降功能的实现要由车体、拉杆、动臂组件、升降平台共同完成，升降的动力由车内的两个升降油缸提供，摆动轮架的由人力进行驱动。越障式车的升降装置的升降运动的实现要利用平行四边形的机构，个装置组成部分之间均使用销轴连接的方式，这样机构才能运行顺畅，升降平台、动臂组件要由不同厚度的钢板焊接起来，以加强越障式车的稳定性。

2.2.2 工作装置的方案设计

工作装置的方案设计主要包括拆装头的方案设计以及其他部件的设计。拆装头应具有很大的自由度，以保证其绕着纵向转动，拆装头上要设计一个顶升油缸，以便顺利的实行纵向平移微调自由度。拆装头的最大俯仰角要大于或者等于26°，这样才能够使得物理诊断设备安装指定的位置进出。为了使得拆装头的结构稳定，除了油缸以外，其他部件要用不同厚度的钢板以及套筒焊接起来。其余部件主要为拆装头提供一些动力，以便使得拆装头具有较大的平动能力，所以要设计液压缸、滑动小车等结构、滑动小车要设计成四个轮的样式，以降低小车的摩擦力，为了保证工作装置的运行安全，设计者应在升降平台上安装行程控制开关和挡位螺栓。大型程驱动装置的设计能够扩大工作装置的拆装工作范围，应该将其安装在升降平台右梁上盖板上，大行程驱动装置与其他液压执行机构可以共用一个泵站，以便节省机械的体积，降低设计成本。

3 越障式多功能重载拆装机械的拆装结构设计

3.1 越障式车的拆装结构设计

越障式车主要由行走装置和升级装置组成，越障车的越障功能由摆动轮架伸缩臂伸缩实现、由摆动轮架摆动实现，为了保持越障车的车体的稳定性，越障车的前后要用四只腿的支持方式，前支腿的推力关节轴承应安装于轴承底座中，这样就能够减轻支腿对地面的压力，后支腿的推力关节轴承的设计方案与前支腿一致，后支腿的支架上要设计出一组螺纹孔，以便将车体的支撑柱相连[2]。

3.2 工作装置的拆装结构设计

工作装置的拆装结构设计主要体现在拆装头以及滑动小车的结构设计方面。拆装头是工作装置的重要组成部分，具有绑定和拆装物理诊断设备的作用，在设计时，要利用横竖导向体将拆装头与滑动小车相连，还要利用滑移外轨实现拆装头的自由转动。