微型挖掘機(jī)伸縮底盤(pán)的設(shè)計(jì)

□ 喬玉鋼 □ 吳海波 □ 李 瑞

柳工常州機(jī)械有限公司 江蘇常州 213168

1 工作原理

針對(duì)微型挖掘機(jī)作業(yè)空間狹窄的情況,以及整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸較小的要求,設(shè)計(jì)了微型挖掘機(jī)伸縮底盤(pán)。

微型挖掘機(jī)伸縮底盤(pán)主要由底架、左履帶梁、右履帶梁,以及用于驅(qū)動(dòng)伸縮的動(dòng)力源和液壓系統(tǒng)等組成,工作原理如圖1所示,狀態(tài)如圖2所示。底架、左履帶梁、右履帶梁及相關(guān)輪系的支撐骨架承載液壓、動(dòng)力、電氣、司機(jī)室等系統(tǒng)。

2 動(dòng)力源

微型挖掘機(jī)伸縮底盤(pán)工作的動(dòng)力源是發(fā)動(dòng)機(jī),目前主要采用傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī),隨著技術(shù)的革新,后期將逐步升級(jí)為電驅(qū)動(dòng)。

3 執(zhí)行元件

微型挖掘機(jī)伸縮底盤(pán)的執(zhí)行元件主要是液壓油缸,后期將逐步升級(jí)為電動(dòng)油缸。

4 有限元校核

微型挖掘機(jī)伸縮底盤(pán)寬度可以在980～1 300 mm之間自由切換,滿足狹小空間的作業(yè)需求。通過(guò)仿真軟件計(jì)算,進(jìn)行對(duì)比分析,確認(rèn)微型挖掘機(jī)在斜向挖掘且整機(jī)傾覆時(shí),伸縮底盤(pán)的受載最大。按照極限受載情況進(jìn)行微型挖掘機(jī)伸縮底盤(pán)的有限元強(qiáng)度校核。

以微型挖掘機(jī)伸縮底盤(pán)斜對(duì)角分割,進(jìn)行兩種極限受載情況的力加載,如圖3、圖4所示。力加載情況一為左前端加載2/3整機(jī)重力,右后端加載1/3整機(jī)重力。力加載情況二為右前端加載1/3整機(jī)重力,左后端加載2/3整機(jī)重力。進(jìn)行力加載時(shí),對(duì)回轉(zhuǎn)支承上表面進(jìn)行固定約束。

在兩種力加載情況下對(duì)微型挖掘機(jī)伸縮底盤(pán)進(jìn)行變形與應(yīng)力分析,力加載情況一對(duì)應(yīng)的履帶梁引導(dǎo)輪支座最大變形為1.6 mm,主要受力區(qū)域應(yīng)力均小于200 MPa,力加載情況二對(duì)應(yīng)的履帶梁引導(dǎo)輪支座最大變形為2.1 mm,主要受力區(qū)域應(yīng)力均小于200 MPa,相關(guān)云圖如圖5～圖8所示。以上有限元強(qiáng)度校核顯示,微型挖掘機(jī)伸縮底盤(pán)強(qiáng)度能夠滿足使用要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)設(shè)計(jì)和有限元強(qiáng)度校核,確認(rèn)微型挖掘機(jī)伸縮底盤(pán)可以滿足不同工況的使用需求,使微型挖掘機(jī)進(jìn)出狹窄通道方便,適用于室內(nèi)裝修等場(chǎng)合。