挖掘机行走机构部分设计

　　孙艳丽？左海波
　　摘要：挖掘机械行走机构是挖掘机的重要组成部分，对整机中起着支撑、连接与行走的作用。因此，对行走机构进行设计，使其满足新机型的各项要求，就很有必要。
　　关键词：行走机构；支撑；连接；行走
　　1。行走装置的构造
　　挖掘机的行走装置是挖掘机的运行部分，是整台机器的支承基座，承受工作装置在工作过程中产生的力。一般挖掘机的运行距离较短，因此挖掘机行走装置是工作可靠，保证整台机器具有良好的稳定性，接地比压力小，有良好的通过性及机动性。
　　履带式行走装置的工作原理为整个挖掘机支持在履带台车上，履带台车后端是驱动轮，前端是引导轮，中部是后导轮和支重轮，履带台车就是通过这些轮子把载荷传给履带下分支。履带是一个无端链，其上分支支持在拖带板上。当驱动轮转动后，与它相啮合的履带有移动的趋势，但是，由于履带与土壤间的附着力大于驱动轮，引导轮和支重轮等的滚动阻力，所以驱动轮沿着履带轨道滚动，从而驱动整台机器前进或后退。
　　设计中，行走装置采用变频调速，转弯时通过左右操纵杆实现左右两边履带受驱动的速度不同，甚至方向相反，以达到快速的就地转弯。整条履带板在支承轮间几乎是不弯曲的，因此支承轮下的压力和支承轮间的压力差不多是相等的。
　　履带行走机构由履带架，履带，及行走传动机构组成。
　　1。1履带架
　　履带架是用来承托底座，并把底座的重量及作用力传给支重轮，再经履带传给地面。履带架与底座连接成一体构成行走机构的结构主体。设计履带架体结构呈箱型断面，形状简单，履带架与底座的连接采用直口定位螺栓连接，连接螺栓不受剪力和挤压。
　　1。2四轮一带
　　（1）驱动轮：必须回转轻快，传动效率高，耐磨损，大型挖掘机采用双凸块履带板与驱动轮，履带板弯度大，承载能力大，结构简单。
　　（2）引导轮：结构与驱动轮相似，只是轮缘面无齿，呈光滑面。它只起导向作用，不传递扭矩。
　　（3）支重轮：用来承载机重，并沿履带板滚动，轮面硬度高，耐磨损，运转轻快，阻力小。支承轮采用直轴式，结构简单，零件少，易更换。
　　（4）拖带板：用以承托履带，焊在履带架上。
　　（5）履带板：履带是由履带板通过连接销连接起来构成一个封闭环。各履带板之间有可靠的挠性连接，履带板与驱动轮啮合要可靠，履带与地面有足够的附着力，履带板硬度高、耐磨损、耐腐蚀、耐冲击，履带板保证支承轮不能横向移动，能很好的适应支承面的形状。
　　1。3张紧装置
　　张紧装置用来张紧履带板并调节履带的松紧程度。为了改变履带的张紧度，引导轮的位置沿履带架可以前后移动。引导轮安装在履带架的敞口中，通过调整前后端支撑板之间的垫片，使引导轮在敞口中可以前后移动，以此来张紧履带，调节的行程范围大于履带节距的一半，以便在履带因磨损而伸长时，可拆去一块履带板继续使用。
　　2。履带式行走装置设计
　　此处以32m3挖掘机行走机构为例进行的履带行走装置参数进行计算。
　　2。1履带行走装置尺寸
　　行走装置的尺寸应满足下列要求：（1）不应该妨碍工作装置的工作，其外形尺寸内接于工作装置的最小作用半径所作的圆，并有一定的间隙；（2）支撑面积应该保证比压力不超过该种土壤的允许值；（3）保证挖掘机直线运行时阻力很小；（4）满足挖掘机的转弯条件；（5）满足挖掘机的稳定性要求。
　　行走装置的尺寸，应经验公式确定：
　　式中L所需决定的尺寸m，G挖掘机的工作重量9200kN，K经验系数，根据《机械式挖掘机设计》中表32选取
　　求出行走装置的基本尺寸如下，单位：mm
　　装置宽履带长履带板宽b履带板节距履带高驱动轮直径引导轮直径后导轮直径支重轮直径
　　9480113001800556265016001700900710
　　2。2履带行走装置对地面的压力
　　挖掘机的自重和工作装置造成的载荷，通过履带传到地面。挖掘机运行时，履带上只有挖掘机的自重的作用，履带在运行时对土壤的比压力决定了挖掘机的通过性。
　　履带行走装置作用在地面上的平均比压力为：
　　n履带数
　　3。行走装置动力源设计
　　为了保证行走稳定和精确，动力及传动部分的选择和配置尤为重要。
　　3。1行走系统各部分的结构设计
　　制动器电机齿式联轴节三级行星式减速箱驱动轮。
　　3。1。1电机的选取
　　大型挖掘机很少远距离行走，但重载移动且矿山行走环境恶劣，行走冲击大，采用交流变频电机，在平稳连续运行时，采用恒功率运行，当负载大有冲击时恒转矩运行。
　　预估：整机工作重力G9200KN，行走速度V1。1kmh0。306ms。
　　履帶与土壤附着力0。492003660kN
　　附着系数取0。4，坡角6
　　牵引力必须大于总的行走阻力，即，另一方面牵引力必须小于附着力，即
　　行走阻力Gsin0。1192000。19200250X50
　　101218896012。52172KN
　　运行比阻力系数取0。11，行走速度0。264ms
　　起动时间取3s，风压，A迎风面积
　　额定功率KW
　　传动机构的效率
　　3。1。2总传动比的确定
　　即
　　V驱动轮最大速度，减速机传动比，电机输出转数
　　参考文献：
　　〔1〕阎书文。机械式挖掘机设计。北京：机械工业出版社，1991。
　　〔2〕中国机械工程学会。机械设计手册。北京：电子工业出版社，2007。