□ 喬玉鋼 □ 吳海波 □ 李 瑞

柳工常州機械有限公司 江蘇常州 213168

1 工作原理

針對微型挖掘機作業(yè)空間狹窄的情況,以及整機結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸較小的要求,設計了微型挖掘機伸縮底盤。

微型挖掘機伸縮底盤主要由底架、左履帶梁、右履帶梁,以及用于驅(qū)動伸縮的動力源和液壓系統(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、動力、電氣、司機室等系統(tǒng)。

2 動力源

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

3 執(zhí)行元件

微型挖掘機伸縮底盤的執(zhí)行元件主要是液壓油缸,后期將逐步升級為電動油缸。

4 有限元校核

微型挖掘機伸縮底盤寬度可以在980～1 300 mm之間自由切換,滿足狹小空間的作業(yè)需求。通過仿真軟件計算,進行對比分析,確認微型挖掘機在斜向挖掘且整機傾覆時,伸縮底盤的受載最大。按照極限受載情況進行微型挖掘機伸縮底盤的有限元強度校核。

以微型挖掘機伸縮底盤斜對角分割,進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整機重力,右后端加載1/3整機重力。力加載情況二為右前端加載1/3整機重力,左后端加載2/3整機重力。進行力加載時,對回轉(zhuǎn)支承上表面進行固定約束。

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

5 結(jié)束語

通過設計和有限元強度校核,確認微型挖掘機伸縮底盤可以滿足不同工況的使用需求,使微型挖掘機進出狹窄通道方便,適用于室內(nèi)裝修等場合。