曹友海，劉新華，劉好明

（山推工程機(jī)械股份有限公司，山東 濟(jì)寧 272073）

1 平地機(jī)鏟刀側(cè)立功能介紹

平地機(jī)是鏟土運(yùn)輸機(jī)械的一種，它不但可以安裝多種作業(yè)裝置，而且作業(yè)裝置的姿態(tài)變化多端、靈活準(zhǔn)確。平地機(jī)的主要作業(yè)裝置是鏟刀，用于整平作業(yè)和挖溝、刮坡、推土、除雪、壓實(shí)、布料、拌合等工作。是道路修筑，國(guó)防工程，礦山水利等場(chǎng)所必需的工程機(jī)械之一。

如圖1 所示，操縱兩個(gè)提升油缸不同步伸縮，使整個(gè)鏟刀傾斜一定角度，用來(lái)進(jìn)行挖溝作業(yè)，在傾斜油缸配合使用下，可將鏟刀和牽引架一起偏離主機(jī)架向左或向右傾斜進(jìn)行刮修邊坡的作業(yè)。

如圖2 所示，提升油缸1、2 通過(guò)鉸點(diǎn)d、e鉸接在擺架上，并在一定范圍內(nèi)可繞鉸點(diǎn)左右轉(zhuǎn)動(dòng)和前后擺動(dòng)，通過(guò)鉸點(diǎn)g、h 鉸接在牽引架上；回轉(zhuǎn)圈傾斜油缸3 一端鉸接在擺架上，一端鉸接在牽引架上；擺架4 可繞機(jī)架5 轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)拔銷油缸與擺架上的銷孔確定所需的角度，從而達(dá)到改變鉸點(diǎn)的目的。而拔銷孔的精確設(shè)計(jì)直接影響到拔銷油缸能否插入各個(gè)銷孔完成動(dòng)作。

圖2 操縱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖

2 設(shè)計(jì)方法

拔銷孔的設(shè)計(jì)理念，主要是精準(zhǔn)定位左右擺架的運(yùn)動(dòng)軌跡，所有的拔銷孔位置均處于運(yùn)動(dòng)軌跡路線上面。下面以國(guó)內(nèi)某主機(jī)廠擺架機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

2.1 確定基準(zhǔn)

如圖3 所示，左右擺架1、2 通過(guò)鉸點(diǎn)a，c水平鉸接在前機(jī)架吊板4 上面，擺架通過(guò)鉸點(diǎn)b，d 與橫梁3 固定連接，在橫梁3 水平放置的前提下，其鉸點(diǎn)b 所處位置即為一號(hào)拔銷孔位置點(diǎn)，由于左右擺架對(duì)稱放置，鉸點(diǎn)d 所處位置即為七號(hào)拔銷孔位置點(diǎn)。一號(hào)孔與七號(hào)孔處于同一水平位置。一號(hào)銷孔的位置基準(zhǔn)取決于擺架的鉸點(diǎn)尺寸和放置位置，不同的擺架尺寸和擺架放置位置，其橫梁銷控的設(shè)計(jì)尺寸千差萬(wàn)別，其原理是通用的，本文以國(guó)內(nèi)某主機(jī)廠擺架尺寸進(jìn)行闡述說(shuō)明。

圖3 一號(hào)銷孔設(shè)計(jì)

2.2 四號(hào)銷孔設(shè)計(jì)

如圖4 所示，左擺架通過(guò)鉸點(diǎn)繞機(jī)架吊板旋轉(zhuǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡為A，右擺架通過(guò)鉸點(diǎn)繞機(jī)架吊板旋轉(zhuǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡為B，其運(yùn)動(dòng)軌跡路線在吊板中間位置處重合，其重合點(diǎn)C 即為拔銷油缸安裝位置點(diǎn)。由于此位置點(diǎn)為拔銷油缸安裝點(diǎn)，所有的拔銷孔在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中都需要與此點(diǎn)重合，拔銷油缸才能順利插入，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)首先確定此位置點(diǎn)位置。左右擺架水平放置如圖所示，C 點(diǎn)位置是與四號(hào)銷孔重合，由此可以確定四號(hào)銷孔位置。

圖4 四號(hào)銷孔設(shè)計(jì)

2.3 三號(hào)銷孔設(shè)計(jì)

如圖5 所示，一號(hào)、四號(hào)銷孔之間角度為48°，按照均分設(shè)計(jì)，兩孔之間角度間隔16°，左擺架按照運(yùn)動(dòng)軌跡A旋轉(zhuǎn)16°固定在鉸接點(diǎn)d處。由于左右擺架采用連桿結(jié)構(gòu)，其右擺架旋轉(zhuǎn)角度不能簡(jiǎn)單地認(rèn)定同步旋轉(zhuǎn)16°，為此，以鉸點(diǎn)d為圓心，以橫梁兩端孔距為圓心畫橫梁的運(yùn)動(dòng)軌跡C，與右擺架運(yùn)動(dòng)軌跡B 相交點(diǎn)e 即為橫梁右端孔所處位置點(diǎn)。橫梁兩端位置d、e 確定，拔銷油缸孔位置 即為三號(hào)銷孔的位置點(diǎn)。五號(hào)銷孔與三號(hào)銷孔左右對(duì)稱布置，處于同一水平位置。

圖5 三號(hào)銷孔設(shè)計(jì)

2.4 二號(hào)銷孔設(shè)計(jì)

如圖6 所示，二號(hào)銷孔設(shè)計(jì)方法與三號(hào)銷孔設(shè)計(jì)方法相同，按照均分設(shè)計(jì)，兩孔之間角度間隔16°，左擺架按照運(yùn)動(dòng)軌跡A 旋轉(zhuǎn)32°固定在鉸接點(diǎn)f 處。由于左右擺架采用連桿結(jié)構(gòu)，其右擺架旋轉(zhuǎn)角度不能簡(jiǎn)單地認(rèn)定同步旋轉(zhuǎn)32°，為此，以鉸點(diǎn)f 為圓心，以橫梁兩端孔距為圓心畫橫梁的運(yùn)動(dòng)軌跡H，與右擺架運(yùn)動(dòng)軌跡B 相交點(diǎn)g 即為橫梁右端孔所處位置點(diǎn).橫梁兩端位置f，g 確定，拔銷油缸孔位置 即為二號(hào)銷孔的位置點(diǎn)。六號(hào)銷孔與二號(hào)銷孔左右對(duì)稱布置，處于同一水平位置。

圖6 二號(hào)銷孔設(shè)計(jì)

以上所述為平地機(jī)拔銷孔設(shè)計(jì)方法，按照設(shè)計(jì)順序排列依次為一、七、四、三、五、二、六，通過(guò)正確的設(shè)計(jì)方法，可以快速確定橫梁7個(gè)拔銷孔的位置如圖7 所示。在平地機(jī)實(shí)際使用過(guò)程中，由于設(shè)計(jì)方法或者生產(chǎn)加工方面的因素，銷孔位置出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致鏟刀在側(cè)立過(guò)程中，拔銷油缸無(wú)法準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)銷孔，無(wú)法實(shí)現(xiàn)側(cè)立功能實(shí)現(xiàn)，或者在插入過(guò)程中，由于不對(duì)心導(dǎo)致銷孔內(nèi)錐套快速磨損的問(wèn)題發(fā)生。

圖7 銷孔

3 結(jié)語(yǔ)

本文所研究的平地機(jī)拔銷孔設(shè)計(jì)方法，從實(shí)際調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)及理論核算設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，可快速有效地設(shè)計(jì)出7 聯(lián)銷孔，對(duì)找到問(wèn)題原因提供理論依據(jù)，并有助于工程師梳理清晰設(shè)計(jì)思路。