本發(fā)明公開了一種裝載機(jī)不同長(zhǎng)度動(dòng)臂通用動(dòng)臂油缸的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前裝載機(jī)使用工況越來越廣泛，對(duì)工作裝置作業(yè)高度的需求也多樣化，一個(gè)裝載機(jī)機(jī)型至少要有三種以上長(zhǎng)度的動(dòng)臂才可以滿足市場(chǎng)需要。因?yàn)橛透资侵圃扉L(zhǎng)周期件，增加新品種會(huì)帶來諸多不利因素，直接影響到裝載機(jī)產(chǎn)品供貨周期，動(dòng)臂長(zhǎng)度變化后能否和基本型通用液壓油缸配合顯得尤為重要。不同長(zhǎng)度動(dòng)臂如果能夠共用同一種動(dòng)臂油缸，則會(huì)極大縮短裝載機(jī)產(chǎn)品供貨周期、減少油缸品種降低管貯成本、配件通用化程度提高，能給裝載機(jī)主機(jī)廠及動(dòng)臂油缸及附帶管路供應(yīng)商帶來極大的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效率的提高。

裝載機(jī)基礎(chǔ)機(jī)型動(dòng)臂長(zhǎng)度D，動(dòng)臂油缸主要尺寸參數(shù)A、B，當(dāng)市場(chǎng)需求動(dòng)臂長(zhǎng)度變?yōu)镈1時(shí)，一般設(shè)計(jì)動(dòng)臂油缸主要尺寸參數(shù)也隨之變化為A1、B1，產(chǎn)生一種新的動(dòng)臂油缸；一般設(shè)計(jì)即便A＝A1、B＝B1也會(huì)帶來提升能力不足或動(dòng)臂油缸縮至最短時(shí)與前車架干涉的問題，最終不得已通過設(shè)計(jì)新的動(dòng)臂油缸來解決。(附圖1、2所示)

現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)方法雖然也能夠滿足市場(chǎng)需求，但缺點(diǎn)是增加動(dòng)臂油缸及其附帶管路的物料品種、供貨周期長(zhǎng)、成本高、市場(chǎng)配件不互換給用戶帶來不便；現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法即便設(shè)計(jì)成通用，也會(huì)帶來提升能力不足或接近干涉等遺留問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明就是通過一種簡(jiǎn)單有效的設(shè)計(jì)方法，使裝載機(jī)不同長(zhǎng)度動(dòng)臂能夠共用同一種動(dòng)臂油缸，同時(shí)解決現(xiàn)有技術(shù)動(dòng)臂油缸不通用或提升能力不足以及干涉問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

裝載機(jī)不同長(zhǎng)度動(dòng)臂通用動(dòng)臂油缸的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)動(dòng)臂油缸的最小提升力臂值K以及動(dòng)臂油缸與前車架鉸接點(diǎn)P點(diǎn)，來確定夾角α的范圍；所述的夾角α是以P點(diǎn)為圓心的兩條射線的夾角，其中一條射線是以P點(diǎn)為原點(diǎn)，在G點(diǎn)下方且距離G點(diǎn)值為K的射線；另一條射線是動(dòng)臂油缸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)發(fā)生干涉臨界值時(shí)的動(dòng)臂油缸中心線所在的射線；

步驟2以動(dòng)臂油缸與前車架鉸接點(diǎn)P點(diǎn)為圓心，以動(dòng)臂油缸最短和最長(zhǎng)為半徑分別畫出兩個(gè)圓；再以動(dòng)臂與車架鉸接點(diǎn)G點(diǎn)為圓心，將小圓順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度∠N-G-N1，得到小圓與大圓交叉點(diǎn)M，再以所述的G點(diǎn)為圓心，將點(diǎn)M逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度∠N1-G-N得到點(diǎn)M1；然后判斷點(diǎn)M和M1是否在角α的兩條射線形成的扇形范圍之內(nèi)，如果在，則M、M1點(diǎn)即為動(dòng)臂油缸與動(dòng)臂鉸接點(diǎn)Q、Q1；如果否，則進(jìn)行下一步；

其中：N當(dāng)動(dòng)臂油缸處于最短狀態(tài)，動(dòng)臂與鏟斗鉸接點(diǎn)；N1當(dāng)動(dòng)臂油缸處于最長(zhǎng)狀態(tài)，動(dòng)臂與鏟斗鉸接點(diǎn)；

步驟3采用快速試湊法求解出動(dòng)臂油缸與動(dòng)臂鉸接點(diǎn)Q、Q1點(diǎn)。

進(jìn)一步的，所述的步驟3具體的方法如下：

采用快速試湊法延水平方向調(diào)整N1位置(因H是設(shè)計(jì)輸入不能變，所以只能水平移動(dòng)N1點(diǎn))，當(dāng)N1變?yōu)镹2時(shí)動(dòng)臂長(zhǎng)度也相應(yīng)變?yōu)镈2，然后重復(fù)上一個(gè)步驟操作，直至M和M1點(diǎn)在角α的邊線范圍內(nèi)(一般試湊3-5次即可)，此時(shí)M、M1點(diǎn)即為符合設(shè)計(jì)要求的Q、Q1點(diǎn)。

進(jìn)一步的，一種裝載機(jī)，所述的包括動(dòng)臂油缸，所述的動(dòng)臂油缸采用權(quán)1-2任一所述的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)而成。

本發(fā)明的有益效果如下：

以雷沃50裝載機(jī)加長(zhǎng)臂市場(chǎng)需求為例：

除上表可量化經(jīng)濟(jì)效益之外，動(dòng)臂油缸品種減少、標(biāo)準(zhǔn)型用量增加會(huì)帶來直接成本降低以及運(yùn)輸庫存管理方面的明顯效益。對(duì)動(dòng)臂油缸及附帶管路供應(yīng)商來說，減少產(chǎn)量不大的差異化油缸，同時(shí)增加標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)臂油缸生產(chǎn)量，生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益也明顯是雙增的。

附圖說明

圖1、圖2現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)型和加長(zhǎng)動(dòng)臂型裝載機(jī)結(jié)構(gòu)；

圖3、圖4-1、圖4-2、圖5為本發(fā)明的設(shè)計(jì)過程中相關(guān)結(jié)構(gòu)。

圖中：1動(dòng)臂，2動(dòng)臂氣缸。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明：

步驟1確定提升能力和干涉的邊界線

如附圖3，根據(jù)整機(jī)提升能力要求確定最小的提升力臂值K，再根據(jù)K值和P點(diǎn)確定角度α的上邊線，然后根據(jù)已知?jiǎng)颖塾透缀彤a(chǎn)品結(jié)構(gòu)確定角度α的下邊線，這樣就確定了Q和Q1點(diǎn)的設(shè)計(jì)范圍(在角度α的上下邊線之內(nèi))。

上面所述的夾角α是以P點(diǎn)為圓心的兩條射線的夾角，其中一條射線是以P點(diǎn)為原點(diǎn)，在G點(diǎn)下方且距離G點(diǎn)值為K的射線；另一條射線是動(dòng)臂油缸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)發(fā)生干涉臨界值時(shí)的動(dòng)臂油缸中心線所在的射線；

步驟2初步確定M、M1點(diǎn)，判斷是否在α角上下邊線范圍內(nèi)

如附圖3，以P點(diǎn)為圓心，動(dòng)臂油缸最短和最長(zhǎng)為半徑分別畫出兩個(gè)圓(附圖3)；再以G點(diǎn)為圓心，將小圓順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度∠N-G-N1，得到小圓與大圓交叉點(diǎn)M，再以G點(diǎn)為圓心，將點(diǎn)M逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度∠N1-G-N得到點(diǎn)M1(附圖4)。然后判斷點(diǎn)M和M1是否在角α相對(duì)應(yīng)上下邊線范圍之內(nèi)，如果是，則M、M1點(diǎn)即為動(dòng)臂油缸與動(dòng)臂鉸接點(diǎn)(Q、Q1)，設(shè)計(jì)方案完成，如果否，則進(jìn)行下一步。

步驟3快速試湊法求解出Q、Q1點(diǎn)

當(dāng)上一個(gè)步驟M、M1點(diǎn)超出角α的邊線不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，則用快速試湊法延水平方向調(diào)整N1位置(因H是設(shè)計(jì)輸入不能變，所以只能水平移動(dòng)N1點(diǎn))，當(dāng)N1變?yōu)镹2時(shí)動(dòng)臂長(zhǎng)度也相應(yīng)變?yōu)镈2(如附圖5)，然后重復(fù)上一個(gè)步驟操作，直至M和M1點(diǎn)在角α的邊線范圍內(nèi)(一般試湊3-5次即可)，此時(shí)M、M1點(diǎn)即為符合設(shè)計(jì)要求的Q、Q1點(diǎn)。

上述各參數(shù)的含義如下：

A、A1動(dòng)臂油缸的安裝距；

B、B1動(dòng)臂油缸的安裝距和行程；

D/D1動(dòng)臂長(zhǎng)度；

K動(dòng)臂油缸的最小提升力臂；

P動(dòng)臂油缸與前車架鉸接點(diǎn)；

Q、M當(dāng)動(dòng)臂油缸處于最短狀態(tài)，動(dòng)臂油缸與動(dòng)臂鉸接點(diǎn)；

Q1、M1當(dāng)動(dòng)臂油缸處于最長(zhǎng)狀態(tài)，動(dòng)臂油缸與動(dòng)臂鉸接點(diǎn)；

N、N1、N2動(dòng)臂與鏟斗鉸接點(diǎn)；

夾角α：以P點(diǎn)為圓心的兩條射線的夾角，其中一條射線是以P點(diǎn)為原點(diǎn)，在G點(diǎn)下方且距離G點(diǎn)值為K的射線；另一條射線是動(dòng)臂油缸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)發(fā)生干涉臨界值時(shí)的動(dòng)臂油缸中心線所在的射線；

本發(fā)明技術(shù)方案對(duì)比(本設(shè)計(jì)方法與現(xiàn)行技術(shù)方法對(duì)比)

本發(fā)明在30和50裝載機(jī)工作裝置H平臺(tái)開發(fā)上均采用了本設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了四種長(zhǎng)度動(dòng)臂(標(biāo)準(zhǔn)臂、加長(zhǎng)臂、超長(zhǎng)臂、特長(zhǎng)臂)共用同一套動(dòng)臂油缸，目前均已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，通用性帶來配件及組織生產(chǎn)極大便利和節(jié)約，得到了公司內(nèi)部和裝載機(jī)用戶一致好評(píng)。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。