平地机拔销孔设计方法

2021-09-30曹友海刘新华刘好明

建筑机械化 2021年9期

曹友海，刘新华，刘好明

（山推工程机械股份有限公司，山东济宁 272073）

1 平地机铲刀侧立功能介绍

平地机是铲土运输机械的一种，它不但可以安装多种作业装置，而且作业装置的姿态变化多端、灵活准确。平地机的主要作业装置是铲刀，用于整平作业和挖沟、刮坡、推土、除雪、压实、布料、拌合等工作。是道路修筑，国防工程，矿山水利等场所必需的工程机械之一。

如图1 所示，操纵两个提升油缸不同步伸缩，使整个铲刀倾斜一定角度，用来进行挖沟作业，在倾斜油缸配合使用下，可将铲刀和牵引架一起偏离主机架向左或向右倾斜进行刮修边坡的作业。

如图2 所示，提升油缸1、2 通过铰点d、e铰接在摆架上，并在一定范围内可绕铰点左右转动和前后摆动，通过铰点g、h 铰接在牵引架上；回转圈倾斜油缸3 一端铰接在摆架上，一端铰接在牵引架上；摆架4 可绕机架5 转动，通过拔销油缸与摆架上的销孔确定所需的角度，从而达到改变铰点的目的。而拔销孔的精确设计直接影响到拔销油缸能否插入各个销孔完成动作。

图2 操纵机构简图

2 设计方法

拔销孔的设计理念，主要是精准定位左右摆架的运动轨迹，所有的拔销孔位置均处于运动轨迹路线上面。下面以国内某主机厂摆架机构进行详细说明。

2.1 确定基准

如图3 所示，左右摆架1、2 通过铰点a，c水平铰接在前机架吊板4 上面，摆架通过铰点b，d 与横梁3 固定连接，在横梁3 水平放置的前提下，其铰点b 所处位置即为一号拔销孔位置点，由于左右摆架对称放置，铰点d 所处位置即为七号拔销孔位置点。一号孔与七号孔处于同一水平位置。一号销孔的位置基准取决于摆架的铰点尺寸和放置位置，不同的摆架尺寸和摆架放置位置，其横梁销控的设计尺寸千差万别，其原理是通用的，本文以国内某主机厂摆架尺寸进行阐述说明。

图3 一号销孔设计

2.2 四号销孔设计

如图4 所示，左摆架通过铰点绕机架吊板旋转，其运动轨迹为A，右摆架通过铰点绕机架吊板旋转，其运动轨迹为B，其运动轨迹路线在吊板中间位置处重合，其重合点C 即为拔销油缸安装位置点。由于此位置点为拔销油缸安装点，所有的拔销孔在旋转的过程中都需要与此点重合，拔销油缸才能顺利插入，因此在设计过程中应首先确定此位置点位置。左右摆架水平放置如图所示，C 点位置是与四号销孔重合，由此可以确定四号销孔位置。

图4 四号销孔设计

2.3 三号销孔设计

如图5 所示，一号、四号销孔之间角度为48°，按照均分设计，两孔之间角度间隔16°，左摆架按照运动轨迹A旋转16°固定在铰接点d处。由于左右摆架采用连杆结构，其右摆架旋转角度不能简单地认定同步旋转16°，为此，以铰点d为圆心，以横梁两端孔距为圆心画横梁的运动轨迹C，与右摆架运动轨迹B 相交点e 即为横梁右端孔所处位置点。横梁两端位置d、e 确定，拔销油缸孔位置即为三号销孔的位置点。五号销孔与三号销孔左右对称布置，处于同一水平位置。

图5 三号销孔设计

2.4 二号销孔设计

如图6 所示，二号销孔设计方法与三号销孔设计方法相同，按照均分设计，两孔之间角度间隔16°，左摆架按照运动轨迹A 旋转32°固定在铰接点f 处。由于左右摆架采用连杆结构，其右摆架旋转角度不能简单地认定同步旋转32°，为此，以铰点f 为圆心，以横梁两端孔距为圆心画横梁的运动轨迹H，与右摆架运动轨迹B 相交点g 即为横梁右端孔所处位置点.横梁两端位置f，g 确定，拔销油缸孔位置即为二号销孔的位置点。六号销孔与二号销孔左右对称布置，处于同一水平位置。

图6 二号销孔设计

以上所述为平地机拔销孔设计方法，按照设计顺序排列依次为一、七、四、三、五、二、六，通过正确的设计方法，可以快速确定横梁7个拔销孔的位置如图7 所示。在平地机实际使用过程中，由于设计方法或者生产加工方面的因素，销孔位置出现偏差，导致铲刀在侧立过程中，拔销油缸无法准确对准销孔，无法实现侧立功能实现，或者在插入过程中，由于不对心导致销孔内锥套快速磨损的问题发生。