輪式甘蔗裝載機(jī)應(yīng)用

李選朋 曹西洋 洪學(xué)領(lǐng) 葉江華

(1.大連理工大學(xué)(徐州)工程機(jī)械研究中心，遼寧 大連 116000；2.徐州市源能進(jìn)出口貿(mào)易有限公司，江蘇 徐州 221000)

輪式甘蔗裝載機(jī)是一種抓舉舉升類設(shè)備，整機(jī)在行走過程中，通過前端鏈接的推鏟將砍倒散落在地的甘蔗聚攏成堆，安裝在臂架前端的鉗爪閉合抓住聚攏成堆的甘蔗，臂架變幅油缸伸出帶動臂架和鉗爪繞其鉸點旋轉(zhuǎn)并舉高，回轉(zhuǎn)油缸伸縮帶動回轉(zhuǎn)體與之相連接的臂架，將舉升的甘蔗旋轉(zhuǎn)到車體的一側(cè)，并將其放置在甘蔗機(jī)一側(cè)運輸車輛的箱體內(nèi)。該設(shè)備能夠在甘蔗田地里自由行走，具有通過性能高，行動靈敏，轉(zhuǎn)向靈活，裝卸效率高等特點，可滿足不同型號運輸車的裝卸要求，主要應(yīng)用于甘蔗種植農(nóng)場以及制糖廠等場所。

1 主要技術(shù)參數(shù)

整車尺寸運輸(m)6.5×2.4×2.8

最大舉升高度(m) 6.3

最大回轉(zhuǎn)角度(°) 90

軸距(m×m) 3.0

整機(jī)最大爬坡角度(°) 25

行走速度(m/h) 9～32

整機(jī)重量(t) 7.2

2 主要系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 車架

車架是由板材零部件和型材焊接而成，整機(jī)主要的零部件都集中安裝在車架上。車架底部前后端焊接有車橋連接部件，分別與前后車橋相連，前端橫梁焊接有耳板與推鏟相連接，橫梁上面為駕駛室托架，安裝駕駛室內(nèi)部方向柱、腳踏板、座椅等控制功能原件，車架中間焊接矩形橫梁，橫梁部分鏈接回轉(zhuǎn)裝置，車架左側(cè)安裝液壓油箱和配重，右側(cè)安裝燃油箱，尾部裝安裝動力單元部分和機(jī)罩。

2.2 推鏟

推鏟主要是由2塊弧形鋼板、圓管以及矩形管焊接而成，主要作用是整機(jī)在前行過程中把散落在田地里的甘蔗聚攏推成一堆，便于鉗爪進(jìn)行抓舉。其分為工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)：在工作狀態(tài)下推鏟油缸伸出使得推鏟繞其與車架鏈接的鉸點旋轉(zhuǎn)下放，推鏟前部的弧板與地面相接觸，整機(jī)前行過程中推鏟的弧板沿著地面向前將田地上散落的甘蔗慢慢收集聚成一個小堆停止前進(jìn)，然后使用鉗爪將聚集起來的甘蔗抓起來裝到運輸車上，整車開始繼續(xù)前行直至再聚成下一個小堆；非工作狀態(tài)下推鏟油缸回縮帶動推鏟繞其鏈接鉸旋轉(zhuǎn)上揚遠(yuǎn)離地面，便于在田間行走、掉頭或者是轉(zhuǎn)場。

2.3 回轉(zhuǎn)裝置

回轉(zhuǎn)裝置主要由回轉(zhuǎn)油缸和回轉(zhuǎn)總成2部分組成。回轉(zhuǎn)油缸由2根油缸組成分別布置在回轉(zhuǎn)體的2側(cè)，一端固定在車架上，一端與回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn)體連接，2個回轉(zhuǎn)油缸通過一伸一縮的方式實現(xiàn)回轉(zhuǎn)體的左右回轉(zhuǎn)。回轉(zhuǎn)總成由回轉(zhuǎn)冒和回轉(zhuǎn)體2部分組成，回轉(zhuǎn)冒上焊接有一個長的回轉(zhuǎn)軸，回轉(zhuǎn)軸穿過回轉(zhuǎn)體固定在車架上，回轉(zhuǎn)體通過回轉(zhuǎn)油缸伸縮實現(xiàn)左右轉(zhuǎn)動。

2.4 臂架系統(tǒng)

臂架系統(tǒng)主要采用型材和板材焊接的結(jié)構(gòu)形式，主要由大臂、大臂油缸、中臂、中臂油缸、鉗爪和鉗爪油缸組成。它們之間用銷軸連接的方式進(jìn)行固定(圖1)。臂架系統(tǒng)主要實現(xiàn)甘蔗抓舉、舉升以及側(cè)方回轉(zhuǎn)裝卸功能。在工作過程中當(dāng)推鏟聚攏一堆甘蔗后，大臂油缸回縮，中臂油缸伸縮整個臂架部分下落回縮到指定位置后，鉗爪油缸伸出使得張開的鉗爪閉合，從而牢牢抓緊一堆甘蔗，然后大臂油缸外伸，中臂油缸回縮臂架舉升到最大高度，回轉(zhuǎn)裝置向車體外側(cè)旋轉(zhuǎn)，帶動整個臂架向車體側(cè)方旋轉(zhuǎn)，到達(dá)限定位置后，臂架開始下放，將鉗爪所抓舉的甘蔗放到運輸車廂里，然后臂架舉升，回轉(zhuǎn)復(fù)位，重復(fù)下一輪的抓舉裝卸過程。

2.5 液壓系統(tǒng)

整機(jī)采用全液壓驅(qū)動的傳動方式，液壓系統(tǒng)包括閉式行走系統(tǒng)和臂架系統(tǒng)。

1.回轉(zhuǎn)裝置；2.大臂；3.大臂油缸；4.二臂油缸；5.中臂；6.鉗爪油缸；7.鉗爪圖1 臂架系統(tǒng)

閉式行走系統(tǒng)主要由閉式柱塞泵、齒輪分動箱、電機(jī)、車橋等組成。閉式行走系統(tǒng)具有調(diào)速范圍廣、傳動效率高、反應(yīng)速度快、低速穩(wěn)定好等特點。能夠在作業(yè)工況下，快速實現(xiàn)前進(jìn)后退擋位的切換，便于操作者根據(jù)情況進(jìn)行高低速切換。

臂架系統(tǒng)主要由回轉(zhuǎn)油缸、舉升油缸和爪子油缸組成。該部分實現(xiàn)整個抓舉和抓舉裝卸的全過程。

2.6 動力與電氣系統(tǒng)

該機(jī)選用4BTA3.9-C100型康明斯發(fā)動機(jī)，額定功率83KW，額定轉(zhuǎn)速為2200r/min，排放符合國家Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)，動力系統(tǒng)噪音指標(biāo)符合相關(guān)國家規(guī)定，減少噪音對操作人員的傷害。

甘蔗裝載機(jī)的電氣系統(tǒng)包括：發(fā)動機(jī)狀態(tài)檢測與控制、液壓系統(tǒng)控制、安全保護(hù)功能及報警4種功能。其中發(fā)動機(jī)狀態(tài)檢測主要是對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、機(jī)油溫度、機(jī)油壓力、燃油液位、發(fā)動機(jī)工作時間、進(jìn)氣堵塞等檢測，并且通過鑰匙開關(guān)控制發(fā)動機(jī)的啟動和停止，當(dāng)整機(jī)動作時，發(fā)動機(jī)會自動調(diào)節(jié)至高速；整機(jī)臂架油缸處安裝行程開關(guān)，在各結(jié)構(gòu)部件動作的極限位置做保護(hù)，使整機(jī)動作安全可靠；駕駛室安裝有顯示報警裝置，方便觀察顯示器的讀數(shù)，對各個等級的報警做顯示。

3 結(jié)語

甘蔗裝載機(jī)是一種在代替人力裝卸甘蔗物料的設(shè)備，主要應(yīng)用在東南亞甘蔗種植園。目前該產(chǎn)品已經(jīng)成功出口到東南亞好幾個國家，廣受市場歡迎，其最大的特點操作方便、代替人工省時省力、維修方便。