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  可切换行走装置的设计


  在面对应急救援、城郊范围及农田水利施工等工况,履带式救援机械都有很好地适应性,但其不足就是不能快速地赶赴现场,需要借助其他运载车辆,给实陈施工或救援带来诸多不便。针对实际履带式液压挖掘机,特别是小中型液压挖掘机作业现场转移灵活性不足的问题,在原有履带式行走机构的基础上设计一种伸缩式、轮履可切换行走装置,可根据实际情况快捷切换行走方式,方便转场和提高作业效率。该伸缩式轮履可切换行走装置在履带式行走作业情况下,要求轮式机构不能影响履带式原有的作业模式及工作范围。
可切换小型挖掘机行走装置的设计

  挖掘机采用前二后四的轮式机构形式,前二配车辆转向油缸,后四为液压马达行走驱动,轮履切换由液压油缸实现,前后轮式臂架与履带原X形行走架通过销轴连接,不可伸缩。国外除了有限的已停产的20怕:纪上卞叶的少数坦克、装甲车车采用轮履一体行走机构之外,目前少有该方面的研究成果及量产产品。


  本文参照目前国内工程机械研发的流稍及相关经验,在目标载体上进行创新性的结构设计、液压系统设计及电气控制设计,得到一种伸缩式轮履可切换行走装置,并对该伸缩式轮履可切换工作装置新行走架结构进行结构强度校核、机构运动仿真验证及评价
可切换小型挖掘机行走装置的设计

  总体设计的原则


  第一,伸缩式轮履可切换行走装置的创新设计,是在挖掘机的行走机动性及越野性优势互补的角度进行的,所以该设计必须满足挖掘机履带式巧伸缩式轮式行巧机构切换的可靠性,且在挖掘机履带式行走作业并不用拆卸轮式机构情况下,伸缩式轮式行巧机构的位置不能影响设备的作业效率。


  第二,在考虑新设计的各执行构件采用动力形式的时候,要配合课题组正在进行的挖掘机电动工作装置的设计研究,保证两个系统具有很好的匹配与融合。


  从节省能耗的角度,挖掘机伸缩式轮履可切换行走装置的设计必须考虑新整机相对原履带式整机重量的变化,在满足功能和整机稳定性(行走、作业)的前提下尽可能地降低整机重量。
可切换小型挖掘机行走装置的设计

  2总体设计的流程


  参照工程机械行业研发流程及相关经验,挖掘机伸缩式轮履可切换行走装置的设计主要从W下几方面进行。第一,整体布局方案的确定(包括载体机的选择、可行性分析等)。对载体机进行分析么后做人工测绘并建立载体机行走装置较为准确的Pro/E S维模型,在此基础上首先进行载体机行走装置的创新设计建模(包括新行走架结构、轮履切换机构、转向装置及伸缩式轮式行走机构等);


  第二,对轮履切换液压系统、轮式驱动液压系统和全液圧转向系统进行设计计算;第三,对伸缩式轮式行走机构电动推杆进行了整体的电气控制设计与电气控制原理图的绘制;第四,对已完成的伸缩式轮履可切换行走装置整体利用ADAMS软件做转弯半姪、运动平顺性及机构运动学等仿真分析验证;


  第五,在软件ANSYS中对该新行走装置关键部件(新行走架)进行结构静力分析、结构模态分析及响应谱仿真分析,视结果进行相关结构的优化设计。


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