伐木型推土机的改进

李天艳

摘要：伐木型推土机指的是施工作业环境为森林伐木场的大型机械设备，是伐木场正常运营的关键设备之一。在使用过程中，鉴于复杂的作业工况和多变的使用环境，伐木型推土机的使用性能和安全性能均要求较高。所以需要在已有伐木型推土机的基础上，优化其工作装置、覆盖件，增加安全防护措施。

Abstract： Logging bulldozer refers to the large mechanical equipment in which the construction working environment is a forest logging site， and it is one of the key equipment in the normal operation of the logging site. In the process of use， the performance and safety of logging bulldozers are required in view of the complex operating conditions and the changeable use environment. Therefore， on the basis of the existing logging bulldozers， it is necessary to optimize their working equipment 、cover and increase safety protection measures.

关键词：履带式推土机;防护;绞盘

Key words： crawler bulldozer;guard;crab

0  引言

森林伐木型推土机在林业经济区和垦伐区有很大的需求。推土机要求有较高的通过性能和防护性能。在对我公司230型伐木型推土机南美洲客户走访时，发现：

①林场地处热带雨林，高温多雨，区域内河网、沼泽地众多，道路泥泞，机器在行走时常陷入泥沼中。

②在茂密的林间工作时，虽然有驾驶棚和机罩上前伸的保护架，驾驶棚周围设计有防护网，但对司机的防护仍不够。倒伏的树枝容易从前伸装置和驾驶棚间伸入，对驾驶员造成伤害，且对驾驶棚内的塑料仪表盘、照明灯、线束等造成损害。森林内蚊虫、树叶等杂物多，推土机在这种环境里工作，蚊虫、树叶等杂物随着发动机风扇产生的气流带到散热器的缝隙中，长时间积累会造成散热器的堵塞。

③森林砍伐后地面上留有突出地树桩，推土机用绞车拖曳木材时，常碰到这些未清理的障碍物，推土机不得不绕道调整角度，改变拖曳木材的方向继续前进。

针对这些问题，本文从伐木型推土机行走系统、覆盖件防护、液压绞盘等进行相应分析，并找出合适的解决办法。

1  行走系统改进

当履带板的宽度增加时，履带板的接地比压降低，可以适应更多的工况，但推土机的机动性能就下降，而且履带板越宽，与地面的摩擦力越大，行驶时造成的功率损失也就越大，推土机的油耗也相应变高。

所以履带板并非越宽越好，选择履带板的原则是，在工作时保证不陷车的情况下，履带板越窄越好。

传统的230伐木型推土机选用560mm宽的履带，整机重量26吨，接地比压为0.08MPa。在选用660mm的履带板后，其接地比压变为0.068MPa，减小15%。提高了整机的通过性和稳定性。

为防止树枝进入支重轮之间，造成履带链条脱轨，台车架外侧增加了支重轮全防护挡板。

2  覆盖件防护改进

①传统的推土机前机罩护栅为冲孔钢板（见图1（a）），背面加加强筋的结构;但在丛林中和倒伏的树干对撞时，经常出现变形、凹陷和开裂的现象;前护栅设计成百叶窗形式（见图1（b）），加密的格栅提高了整体的结构强度。且这种格栅结构的叶片角度朝上倾斜，可以使发动机的噪声斜向空中传递，降低了机外辐射噪音值。

②为了防止树叶、昆虫、粉尘等进入机舱内，堵塞散热器，在前护栅内侧安装目数较密的防护网。前护栅在前机罩上用铰链安装，可方便打开，清扫机罩内部的堆积杂物和清理散热器。

③为保护操作人员的安全，在驾驶棚与前伸保护架之间增加防护门（见图2），防护门可活动开启，方便操作人员进出。为防止工作时受到碰撞和冲击，照明灯置于驾驶棚内，线束通过驾驶室棚侧面的钢管过线，与照明灯插接。前期用的注塑箱体很容易被倒下的树杆、树枝砸坏，导致仪表等电器元件损坏，仪表箱采用金属外壳的箱体来代替注塑箱体，可有效地保护仪表、接插件等电器元件[1]。

3  绞盘改进

①在伐木型推土机上安装有供拖曳木材用的液压绞车，具有原地提升木材，翻越树桩、岩石等障碍物的功能。导向架和绞车座一体化设计，导向架布置绞车斜上方，方便向上提升原木。同时绞车安装在一个加高的平台上，增加出绳的高度。出绳高度离地面超过2m，可使超过直径1.2m的原木原地提升至机器的最小离地高度405mm。出绳方向的导向轴倾斜布置，无论是直接拖曳还是原地提升，导向器的滚筒都能使钢丝绳顺畅的收放。

②增加了自动放绳功能，整机在作业时遇到负载过大或拖曳的物体掉入断崖、深沟时，为防止主机被拖入危险境地，造成重大损失。及时按下自动放绳开关，绞车内的离合器、制动器均处于分离狀态，可使滚动上的钢丝绳在很小的拖曳力下便可以转动，实现自我保护功能。

③绞车安装支架下部向两侧伸出加强的防护支架（见图3（b）），防止在下坡时，拖曳的原木由于惯性，向前撞击推土机履带、终传动、后桥箱内壳体等关键部件造成损伤。防护支架设计成中间凹陷结构，不影响绞车的原地提升功能。

4  其他改进要点

除以上改进要点之外，还应考虑当地环境、维修保养的时长要求，改善操纵人员的安全性和降低劳动强度。

①在仪表箱上安装简易的机械式坡度测量仪，推土机在斜坡横向行走时，操作人员可以实时观测到坡度值，仪表盘止整上十五度到二十五度的刻度区域为红色，超过二十五度为禁行区域，提醒司机在此坡度范围内的横坡上应谨慎行驶，防止整机侧翻。

②推土机在使用过程中的润滑保养一般采取人工加注，润滑点较多且分散，有许多点人工不易操作，每次加注需对机器清理树枝和泥土，维护时间长工作量大，影响工作进度。对工作装置和台车涨紧常用的部件选择安装集中润滑系统，在机器需要润滑的时候，集中润滑自动开启，不需要把机器停下来，不用操作手动手就可轻松实现对各点的润滑，提高伐木性推土机的维护保养性能，节约工作前的检查保养时间。

③森林内高温高湿，空间狭小，落叶杂物较多。发动机配置加大型水散，增大其散热能力，同时在散热器上增加可拆卸防护网，防止泥土、落叶等杂物进入堵塞，影响发动机的冷却性能。

④铲刀的多用途设计。传统的伐木型推土机一般配置角铲，主要用途为清理各种灌木、原木、石块等，在林区开辟道路，平整场地。砍伐后的林地平整成种植用地时，角铲无法对富含植物根系的土壤进行推、耙等清理作业，容易将肥力较好的土壤推掉。可在铲刀下部增设一排梳齿，整个铲刀如同一把巨大的梳子，推土铲在推土机的驱动下对灌木丛、浅层的树根进行清理，提高林地的开垦效率。

5  结语

综上所述，为满足伐木型推土机在特殊工况的使用，在原有机型上，对覆盖件、行走系统、电气系统、工作装置等部件做了适应性改进设计，提高了推土机的防护级别，特别是针对操作人员和整机的安全性保护措施的设计。本文所述的现有改进经验对今后森林伐木型推土机的改造有一定的参考价值。

参考文献：

[1]金丹，季有昌，刘好明，孟令奎.伐木型推土机的设计研究[J].工程机械，2014（10）：6-9.

[2]诸文农.覆带推土机结构与设计[M].北京：机械工业出版社，1986.