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1、轮式推土机工作装置的结构及工作原理徐东云(徐工研究院,江苏徐州221004)[中图分类号]TU62315[文献标识码]C[文章编号]100121366(2004)0420060202ConstructionofworkdevicesonwheelbulldozeranditsoperationprincipleXUDong2yun轮胎式推土机(以下简称轮推)是以普通装载机底盘为基础而改制成的一种具有很强工况适应性的施工机械。与履带式推土机相比,它可以更快的速度、更高的效率来完成推挖、平整、回填等土石方作业;同时具有十分强的机动灵活性,工地转移相当方便,因而被广泛地用于民用建筑、道
2、路、机场、堤坝、矿山开采、港口、农田改造及国防工程建设中。与装载机相比,其结构和制造工艺相对简单,而工作装置的结构和原理不同。1结构组成轮推工作装置与装载机工作装置一样为前置式,因其结构外形和连接方式变化较大,故轮推的前车架需重新设计。图1为轮推工作装置的立体图。图1轮推工作装置总成1-耐磨铲刀;2-推铲总成;3-竖直支撑杆;4-调节杆;5-大臂;6-水平推杆总成;7-提升油缸;8-侧倾油缸;9-推铲连接支架;10-前车架;11-前车架上安装提升油缸的销轴;12-侧倾油缸防尘保护罩有利弊,采用哪种安装方式主要取决于设计者本人。另一种车架形式是H型(图4),这种形式的车架底架和伸缩
3、支腿焊成一体,而在左右履带架上开洞形成轨道,伸缩支腿通过伸缩油缸的作用在轨道内滑移,从而达到伸缩车架的目的。这种形式的车装置轴向尺寸较小,且此种形式的车架只需两个伸缩油缸,因而采用此种形式的较多。对于一些小型履带式工程机械,如水平定向钻机、摊铺机等,由于整机重量较轻(一般在15t以下),一般采用分体式车架,左、右履带架与中间的车架主体用高强度螺栓连接,便于分别焊接与加工。履带式工程机械车架的设计既有共性,又有个性,在设计过程中应根据工程机械的不同种类和工作要求及生产条件,作出最佳选择。(编辑吴学松)架伸缩支腿之间的距离较大,履带架上开洞受张紧装置长度的限制,有时因选用张紧弹簧张紧
4、时其轴向尺寸太大而无法采用此种形式。国外产品因其技术及材料性能均车架刚度较好,但在[收稿日期]2003209203[作者简介]郑华(1972-),女,河北蠡县人,工程师,徐轮推工作装置由推铲总成、两个推铲连接支架、两个大臂、左右可调节的水平推杆总成、竖直支撑杆、提升油缸和侧倾油缸等零部件组成。其中推铲总成通过大臂和提升油缸与前车架铰接;通过左右水平推杆总成、竖直支撑杆、侧倾油缸与大臂固定而提升缸的大小腔连通,并处于低压状态,油缸受工作装置的重量和地面作用力处于自由浮动状况。同理,当操作侧倾操纵杆到左(右)倾位置时,侧倾滑阀往左(右)移动,液压油顶开单向阀经多路阀进油口进入侧倾油缸
5、的大腔(小腔),推动活塞杆的伸缩,从而实现推铲的左(右)倾,最后液压油从侧倾油缸的小腔(大腔)经多路阀回油口流回油箱。212推铲左右侧倾的机构原理推铲的升降靠提升油缸的伸缩来实现,过程很明了。下面浅谈侧倾运动的原理和受力状况。图3所示为调整侧倾角的运动分析图。连接,从而将各零部件连接成一个有机整体,现推铲的升降和左右侧倾两种功能。能实2工作原理211工作装置液压系统原理工作装置液压系统由油箱、油泵、多路换向操纵阀(分配阀)、推铲升降油缸、推铲侧倾油缸、油管接头等元件组成。推铲作业时,工作油泵从油箱吸油,然后通过多路换向操纵阀改变油液流动方向,从而实现控制升降油缸和侧倾油缸的运动方
6、向,以满足各种作业动作的要求。其液压系统原理见图2。图3轮推工作装置调整侧倾角的运动分析图当操作侧倾操纵杆时,在液压油的作用下侧倾油缸的活塞杆就会伸缩,此时油缸作用于推铲的合力为Fa(如图中A点处所示),因推铲铰接于大臂上,故其水平分力Fax不会引起推铲前后方向的移动,而垂直方向的分力Fay是推铲的上升力之一;同时油缸作用于大臂支座的合力Fb(如图中B点处所示)使大臂CD的BD段受压,其垂直力Fby有引起大臂下沉的趋势,根据大臂绕D点的力矩平衡方程可知:Fc=FbyL2/L1,又由作用力与反作用力原理可知:在C点作用于推铲的竖直方向力Fc=Fc,方向为垂直向下。于是推铲就在垂直力
7、F=Fay-Fc的合力作用下,在垂直于轮推纵轴的平面内旋转一定的角度,形成侧倾角度,使推铲作侧倾运动。由侧倾油缸的反复伸缩,即可成功实现推铲在垂直面内绕轮推纵轴顺时针或逆时针侧倾的运动过程。图2轮推工作装置液压系统原理图当驾驶室内的提升操纵杆和侧倾操纵杆均位于中位时,多路操纵阀的升降滑阀、侧倾滑阀均处于封闭位置,来自工作油泵的油经多路阀直接回油箱,此时为不工作状态。当操纵提升操纵杆于提升(下降)位置时,软轴控制升降滑阀向右(左)移动到工作位置,油泵的油顶开单向阀经多路阀进油口进入
