液壓挖掘機通用化設計的應用思考

王文迪 長江大學文理學院機電與信息工程系

為壓縮產品研發時間，減少產品生產制造的成本，需要對現有產品進行通用化設計改造，通過提高產品通用化程度，達到提高標準化率的目的。對市場進行深入調研后發現，產品的改造研發思路為“升級配置、精簡種類、設計通用化，快速更新換代”。詳情可見正文。

一、研發思路

筆者首先深入市場進行調深入研工作，對產品的技術和需求兩個方面進行調查研究，調查過程中須確保調查得到的信息的真實性和準確性，并以調查結果作為研發思路的依據，確保產品符合市場需求且具有時效性。筆者經過市場和技術調研，最終確定了“升級配置、精簡種類、設計通用化，快速更新換代”的研發思路。

二、實施方案

參照市場現存機型的相關數據和通過市場調研收集到的產品需求相關信息，對各個機型的技術參數需求的大致范圍進行劃定，借由動力選型計算、液壓系統匹配選型計算編制設計計算書，來設定產品的發動機功率、液壓系統壓力等數據，并根據數據需求完成了產品圖紙設計、樣機零部件采購和樣機裝配調試等產品測試工作。

以YC16、YC18、YC22機型為基礎模版，其中YC18和YC16發動機功率不做調整，將YC22發動機功率提高5kW，工作過程不改變發動機的安裝尺寸和外形尺寸。YC16、YC18、YC22機型的液壓系統泵、閥同型號，根據應用范圍、作業內容不同，分別調整改液壓系統工作壓力為17.5MPa和20MPa。

YC16、YC18、YC22機型三款機型的底盤件可交互使用。YC16、YC18、YC22機型平臺結構件可以和YC18和YC16機型交互使用，YC22機型的平臺的回轉中心位置需適當放寬、工作裝置安裝鉸點和發動機安裝中心尺寸須增大，確保結構件裝配足夠的空位，避免因為過于復雜的平臺結構形狀而導致產品零件失去通用性。

調整YC16、YC18、YC22機型的作業參數，調整YC16和YC18鏟斗斗容，使兩者鏟斗斗容同為0.05m3，將YC22機型鏟斗斗容大小調整為0.09m3。

三、設計總結

對YC16、YC18、YC22機型各項數據進行持續調整，確認產品符合研發預想。相較于一個全新產品的開發，將現有產品進行通用化設計改革的研發周期相對較短，YC16、YC18、YC22機型的改造設計工作從2018年2月開始于2019年1月試驗及整改相關工作基本完成，研發成本對比往期研發工作成本大幅度降低。對樣機型式進行長時間的測試，確保機器性能、作業參數均滿足研發前的預想。全部機型的主要結構件平臺、動臂、斗桿和鏟斗均通過CAE分析，且滿足實際工況的需求。

從產品通用化角度進行分析，目前市面上現存的機型通用的零部件極少，僅占總數的兩成左右。筆者預估對YC16、YC18、YC22機型進行改造后，機型通用零部件數占比將大幅度提高（總數的六成左右）。YC16、YC18、YC22機型經過改造后，已經符合大部分常規客戶群體的需要。同時因為對發動機安裝尺寸、平臺結構和工作裝置等結構的改動，導致緊固類標準件品種規格大幅度減少，且重復使用率明顯上升，微挖的標準件品種數也由二十余種下降至十五種，壓縮率為三成。規格數量由六十余種下降至四十一種，壓縮率為三成。通過將機型調整為通用化設計，提高零部件通用率，提升金屬材料品種、規格重復使用率，達到穩定原材料采購、零部件采購成本的目的。

四、結語

本文旨在分析液壓挖掘機通用化設計相關工作的要點，通過深度市場調研了解市場需求和現狀，并根據實際情況確定產品的研發改造思路。最終選取YC16、YC18、YC22機型作為改造對象，調整其發動機功率和主要結構件，達到提高產品通用性的目的。借由調整機型發動機動力和動臂、斗桿和鏟斗，可以有效提高液壓挖掘機零部件通用化程度。本文對液壓挖掘機通用化設計相關工作的方法和思路進行了簡單的論述，希望可以起到拋磚引玉的效果，為各位業內同僚提高一定的靈感和幫助。