履带式液压挖掘机张紧装置的改进设计.pdf
履带式液压挖掘相张紧装置昀改进设计 山东临工工程机械有限公司 宋军委杨忠田 朱峰 摘要 履带张紧装置是履带式行走机构的一个重要组成部分, 它的性能好坏对履带式车辆的行驶性 能有很大影响。 论述了公司生产的一种中型履带式挖掘机在倒退行驶时经常出现的卡滞、 跳齿现象 , 特别是 在湿地松软土壤转弯过程中, 这种情况尤为明显。 经过分析, 在排除使用条件、 操作者操作水平、 产品制造和 液压系统等方面的原因而外 , 最终确定问题出在张紧装置上。该机原设计采用了一种厂家推荐的相应吨位 级的张紧装置。 对原设计进行了改进, 并对改进设计后的张紧装置各关键零部件进行了校核计算 , 结果证明 完全达到设计要求。 经过 1 0 0 0 h的工业性试验及客户使用试验证明, 改进设计后的张紧装置不仅解决了卡 i 滞和 跳齿 现象, 而且各项性能指 标都 较好, 提高了该机的 行驶性能, 增加了 市场竞争力。 亏 . } ◆ ◆ { ◆ n ◆I _ ◆ .t ◆ 1 ◆ . I m ◆ | l ⋯ ◆n ◆ Ⅲ l, ◆1 r ◆ ⋯ ◆ _ ◆ . j ◆⋯ ◆ “ _ ◆ 儿 【 ◆li ◆n ◆ J m I P - I P - ⋯ I P - -t I P - - f m I P - O- I _ I P - r O- O- O - - ● 关键词 履带式挖掘机 张紧装置 改进设计 强度校核 山东临工工程机械有限公司设计生产的一种中 型履带式液压挖掘机在倒退行驶时,经常出现卡滞 和跳齿现象,特别是在湿地松软土壤转弯过程中表 现尤为明显。 经过逐步排查, 我们认为问题出在张紧 装置上 图 1 , 并对其关键零部件进行 了强度校核。 表 1 对改进前后张紧装置的参数进行 了比较。 下面分别对张紧装置的主要零部件进行受力分 析和强度校核 。 1 张紧弹簧受力分析 已知 该机行走减速机输 出转矩 2 0 5 2 1 N‘ m, Ⅳ吣 3 2 4 3 8 N’ m 1 2 3 4 4 一 ◆ 6◆ ◆ ◆⋯◆ ◆f◆ 驱动轮节圆直径 D j 6 4 4 . 6 m m 则 弹 簧 可 能 承 受 的 最 大 、 最 小 负荷 分 别 为 P 2 N | 、 D l | 4 N | D l 所以 尸 4 / D J 1 2 7 . 3 k N P 4 N一 / D1 2 0 1 . 2 k N 1 . 1原设 计 安装负荷 1 2 6 . 5 k N 行程末端负荷 1 9 5 k N 行程 7 5 mm 按上述数据分析, 该机在倒退行走阻力最大时, 也就是驱动链轮转矩全部输出时,张紧弹簧将被压 缩 7 5 mm 行程末端 , 这样履带总长就相 当于 比其 5 1 . 叉环 2 . 张紧弹簧 3 . 锁紧螺母 4 . 缸体 5 . 密封圈 6 . 活塞 图 1 张 紧 装 置 结构 图 表 1 改进前后张紧装置参数比较 技术参数 改进前 改进后 张紧弹簧安装负荷 / k N 1 2 6 . 5 1 5 8 - 3 张紧弹簧行程末端负荷 / k N 1 9 5 . 0 2 3 4 . 6 张紧弹簧钢丝直径 / m m 4 6 5 0 张紧液压缸内径 / m m 7 0 8 0 张紧液压缸行程 / m m 7 5 6 6 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 螺 栓 总拉 力 , N, F o 7 0 0 0 0时 , 取 F o 7 00 0 0; [ ] 许用拉应力 , M P a 。 l j s / l Js j s 式中 [ Js ] 厂一 螺栓连接许用安全系数, 【 Js ] s 2 2 0 0 k / [ 9 0 0一 7 00 0 0一F o 1 0 ] 式中 一 材料系数 , k in 1 。 则 [ Js ] 2 2 0 0 / 9 0 0 2 .4 4 , 所 以[ ] / [ Js ] 5 00 / 2 . 4 42 0 4. 58 2 . 3 . 1 原设计 按 张紧弹簧行 程末端 负荷 , R 取 1 9 5 0 0 0时 , o 4 F o / 1 『 d 1 ‘ 2 9 7 . 8 4 则安全系数 [ ] / 0 r 2 . 0 9 由此可得 原设计张紧液压缸 1 2 6 5 0 0 N, P 3 2 . 8 7 MP a , F2 1 9 5 00 0 N , p 5 0. 68 MP a 新设计张紧液压缸 1 5 8 3 0 0 N, p 3 1 . 4 9 MP a , F2 2 3 4 60 0 N, p4 6. 6 7 MPa 由以上分析计算可以看出,新设计 的张紧装置 在以上分析的 3 个方面都优于原设计,并很好地满 足了该机型的各种工况需求 。 经过 1 0 0 0 h的工业性 试验及用户使用证明,新设计不仅解决了该机履带 卡滞、 跳齿现象, 而且各项性能指标尤其是使用寿命 有了很大的提高。 通 信 地 址 山 东临 沂 经 济 开 发 区 临 工 工 业 园 装 载 机 厂 技 术 部 2 7 6 0 2 3 收稿 日期 2 0 0 7 0 8 2 4 一 5 一 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m