平地機拔銷孔設計方法

曹友海，劉新華，劉好明

（山推工程機械股份有限公司，山東 濟寧 272073）

1 平地機鏟刀側立功能介紹

平地機是鏟土運輸機械的一種，它不但可以安裝多種作業裝置，而且作業裝置的姿態變化多端、靈活準確。平地機的主要作業裝置是鏟刀，用于整平作業和挖溝、刮坡、推土、除雪、壓實、布料、拌合等工作。是道路修筑，國防工程，礦山水利等場所必需的工程機械之一。

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

如圖2 所示，提升油缸1、2 通過鉸點d、e鉸接在擺架上，并在一定范圍內可繞鉸點左右轉動和前后擺動，通過鉸點g、h 鉸接在牽引架上；回轉圈傾斜油缸3 一端鉸接在擺架上，一端鉸接在牽引架上；擺架4 可繞機架5 轉動，通過拔銷油缸與擺架上的銷孔確定所需的角度，從而達到改變鉸點的目的。而拔銷孔的精確設計直接影響到拔銷油缸能否插入各個銷孔完成動作。

圖2 操縱機構簡圖

2 設計方法

拔銷孔的設計理念，主要是精準定位左右擺架的運動軌跡，所有的拔銷孔位置均處于運動軌跡路線上面。下面以國內某主機廠擺架機構進行詳細說明。

2.1 確定基準

如圖3 所示，左右擺架1、2 通過鉸點a，c水平鉸接在前機架吊板4 上面，擺架通過鉸點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b 所處位置即為一號拔銷孔位置點，由于左右擺架對稱放置，鉸點d 所處位置即為七號拔銷孔位置點。一號孔與七號孔處于同一水平位置。一號銷孔的位置基準取決于擺架的鉸點尺寸和放置位置，不同的擺架尺寸和擺架放置位置，其橫梁銷控的設計尺寸千差萬別，其原理是通用的，本文以國內某主機廠擺架尺寸進行闡述說明。

圖3 一號銷孔設計

2.2 四號銷孔設計

如圖4 所示，左擺架通過鉸點繞機架吊板旋轉，其運動軌跡為A，右擺架通過鉸點繞機架吊板旋轉，其運動軌跡為B，其運動軌跡路線在吊板中間位置處重合，其重合點C 即為拔銷油缸安裝位置點。由于此位置點為拔銷油缸安裝點，所有的拔銷孔在旋轉的過程中都需要與此點重合，拔銷油缸才能順利插入，因此在設計過程中應首先確定此位置點位置。左右擺架水平放置如圖所示，C 點位置是與四號銷孔重合，由此可以確定四號銷孔位置。

圖4 四號銷孔設計

2.3 三號銷孔設計

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

圖5 三號銷孔設計

2.4 二號銷孔設計

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

圖6 二號銷孔設計

以上所述為平地機拔銷孔設計方法，按照設計順序排列依次為一、七、四、三、五、二、六，通過正確的設計方法，可以快速確定橫梁7個拔銷孔的位置如圖7 所示。在平地機實際使用過程中，由于設計方法或者生產加工方面的因素，銷孔位置出現偏差，導致鏟刀在側立過程中，拔銷油缸無法準確對準銷孔，無法實現側立功能實現，或者在插入過程中，由于不對心導致銷孔內錐套快速磨損的問題發生。

圖7 銷孔

3 結語

本文所研究的平地機拔銷孔設計方法，從實際調查現場及理論核算設計參數進行分析設計，可快速有效地設計出7 聯銷孔，對找到問題原因提供理論依據，并有助于工程師梳理清晰設計思路。