裝載機整體翻轉型發動機罩的設計

摘要：本文通過對工程機械裝載機全翻轉發動機罩的設計過程分析，介紹了一種便于發動機維修的、先進的發動機罩的基本結構，主要功能及使用特點。

關鍵詞：發動機罩；設計；實用

隨著工程機械市場競爭的加劇，對工程機械的外觀效果及日常維修提出了更高的要求，我們自行設計的裝載機用流線型液壓全翻轉發動機罩，經過試用，效果極佳。現已批量生產并投放市場，維修特別方便，深受用戶歡迎。

此發動機罩最大的優點在于用戶對發動機維修時，只需用手輕輕壓動液壓翻轉機構的手柄，就可將發動機罩整體翻轉，此時維修人員可以對發動機方便地維修。若想將水箱從車架上拆下，只需將翻轉機構上的三個銷軸拆下，即可實現拆卸水箱的功能。新設計的發動機罩系統，主要有上罩、框架、鐵絲網狀側門、扶手、液壓翻轉機構、卡子膠條、掛鎖、支架等組成。

1.側門：以往使用的老式裝載機側門，由于沒有散熱通孔，嚴重影響散熱效果，夏天作業時用戶通常將側門摘掉，發動機的噪音沒有了遮擋，既影響美觀又極不安全。新設計的 發動機罩就考慮到這一點，側門采用鐵絲網設計，通風順暢，利于發動機能更好的散熱，側門位置避開發動機噪音集中的地方，并能隨時加油，放水，看油尺。新發動機罩采用整體翻轉，由于車架寬度980mm的限制，發動機罩的寬度限定在950mm，而發動機罩內的的水箱總寬度為890mm，為了最大限度的加大發動機罩的內部空間，我們專門設計了如圖所示的扁形側門鎖，以便發動機罩整體翻轉時不產生干涉現象。

2.液壓翻轉機構：如下圖所示。將手搖泵豎直固定在裝載機大梁外側，并用螺栓緊固。液壓油缸下端用銷軸鉸接在油缸支承座上，上端用銷軸鉸接在發動機罩框架耳座上，發動機罩的旋轉軸用壓蓋壓住固定在車架支承座上，可在發動機罩旋轉時在支承座孔內旋轉，支承座固定在車架上，拉桿上端用銷軸鉸接在發動機罩框架耳座上，下端滑槽可通過固定座上的銷軸滑動。

翻轉油缸軟管的一頭與油缸連接，另一頭與輸油管連接，操作時，將手搖泵換向閥的圓柱銷置于向上位置時，搖動手搖泵，油缸活塞桿伸出，從而推動發動機罩翻轉，拉桿上的滑槽長度決定著發動機罩的翻轉角度，隨著油缸活塞桿的伸出，拉桿上端鉸接點作一個向上的弧線運動，而拉桿下端滑槽沿固定銷軸滑到極限位置時，發動機罩翻轉到最大角度60°，此時發動機罩的重心從發動機罩旋轉軸前側轉移到后側，發動機罩全部打開，此時可以對發動機進行維修，由計算機上演示或由計算均可得出：當發動機罩翻轉到極限位置時，油缸活塞桿伸出量為180mm。當手搖泵換向閥圓柱銷轉至向下位置時，搖動手搖泵，活塞桿縮回，發動機罩恢復原位。

3.油缸選擇：選擇汽車駕駛室液壓翻轉油缸，選擇步驟如下：

由于發動機罩翻轉到最大角度60°時，油缸的行程為180mm，我們根據《汽車駕駛室液壓翻轉機構使用維護說明書》選擇了YG40-200-0型翻轉機構油缸，其油缸內桿徑 d=Φ30mm，油缸缸徑 D=Φ40mm，最大行程L=200mm，油缸額定壓力 p=28MPa，則油缸額定推力為：

F_額定=p(π/4)(D²-d²)=28×10⁶×(π/4)(40²-30²)×10^-6=15394N=1539Kg

下面驗算所選油缸強度：

通過計算發動機罩的重量為W=200Kg

⑴ 當發動機罩翻轉到最大角度后回程時，由計算機上演示得

油缸力臂 L_油缸=80mm

由力矩平衡原理知 F_額定×L_油缸=W×L_重心

由油缸額定推力所確定的最大重心為：L_重心=80×1539/200=614mm

而實際發動機罩全翻轉后的重心 L<300mm ，所以油缸力足以使發動機罩回程。

⑵ 計算發動機罩開始舉升時，所需的最小油缸鋼徑d

當發動機罩平放并開始舉升時，由計算機上演示得油缸力臂 L_油缸=200mm

發動機罩重心L_重心=900mm，發動機罩重量W=200Kg

由力矩平衡原理知 F×L_油缸=W×L_重心

油缸舉起發動機罩的最小力為

F=200×900/200=900Kg

又由于油缸額定壓力 p=28×10⁶N/m²

(π/4)d²×28×10⁶=900×9.8

得所需的最小缸徑d=20mm

而所選的 YG40-200-0型翻轉機構油缸缸徑D=40mm＞＞20mm

由以上⑴、⑵兩條得知所選YG40-200-0翻轉機構油缸完全符合設計要求。

4.支架：設計支架有三個原因。第一個原因是為防止發動機罩最遠點與駕駛室干涉，減小發動機與駕駛室之間的間距，把發動機罩切去一角，這一部分就出現在支架上。另一個原因是，發動機罩較長，末端剛性較差，發動機罩落下時，由支架導向和定位，確保了發動機罩迅速準確的落下。再一個原因就是，發動機消聲器和空氣濾清器出現在支架部分，而不在發動機罩上出現，這樣翻轉發動機罩時就不會出現二者與發動機罩干涉的問題。

該結構通過試用，維修方便，效果明顯。

參考文獻：

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