汪康，高圣楠

石家莊鐵道大學(xué)

關(guān)于越障式多功能重載拆裝機(jī)械設(shè)計(jì)的探討

汪康，高圣楠

石家莊鐵道大學(xué)

越障式多功能重載拆裝機(jī)械是用來(lái)拆裝零層物理診斷設(shè)備的一種無(wú)標(biāo)機(jī)械設(shè)備，其具有對(duì)物理診斷設(shè)備的拆裝，避讓物理診斷設(shè)備的多種障礙物，短距離運(yùn)輸靶場(chǎng)設(shè)備的零部件等功能，因此本文將主要研究越障式多功能重載拆裝機(jī)械的設(shè)計(jì)。

越障式；多功能；重載拆裝；機(jī)械設(shè)計(jì)

前言

對(duì)于不同的物理診斷設(shè)備，需要越障式多功能重載拆裝機(jī)械設(shè)計(jì)出不同的作業(yè)流程，因此，對(duì)于越障式多功能重載拆裝機(jī)械的設(shè)計(jì)要綜合考慮到各種影響因素，本文將從機(jī)械設(shè)計(jì)的總體方案、越障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案等方面，分析越障式多功能重載拆裝機(jī)械的設(shè)計(jì)。

1 越障式多功能重載拆裝機(jī)械的作用

多功能重載拆裝機(jī)械是國(guó)家“神光項(xiàng)目”主機(jī)裝置終端光學(xué)組件輔助工裝以及維護(hù)靶室分系統(tǒng)的一種重要設(shè)備[1]。該設(shè)備的設(shè)計(jì)具有很大的靈活性和可靠性，設(shè)計(jì)的要求也非常嚴(yán)格。拆裝機(jī)械能夠應(yīng)用在我國(guó)大型機(jī)械設(shè)備的拆裝和維護(hù)工作中，降低工作人員的工作強(qiáng)度，設(shè)計(jì)好越障式多功能重載拆裝機(jī)械對(duì)于我國(guó)工業(yè)的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。

2 越障式多功能重載拆裝機(jī)械總體設(shè)計(jì)方案

2.1 總體方案設(shè)計(jì)

越障式多功能重載拆裝機(jī)械具有很苛刻的設(shè)計(jì)要求，機(jī)械設(shè)計(jì)要滿足靶場(chǎng)工作環(huán)境的要求，還要增強(qiáng)機(jī)械的越障能力，在越障式多功能重載拆裝機(jī)械的總體設(shè)計(jì)中，機(jī)械自身的重量以及剛性結(jié)構(gòu)等方面要符合靶室分系統(tǒng)的運(yùn)行要求，最大限度的減少機(jī)械的體積和尺寸，從而使得越障式多功能重載拆裝機(jī)械具有很高的適應(yīng)能力。平行四邊形的機(jī)身結(jié)構(gòu)具有起升高度大、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，能夠很好的實(shí)行重載拆裝機(jī)械的升降運(yùn)動(dòng)。為保證越障機(jī)的越障功能更好的發(fā)揮，應(yīng)在機(jī)械設(shè)備的前端設(shè)置擺動(dòng)輪架以及液壓支腿相結(jié)合的行走裝置，這種裝置具有操作方式簡(jiǎn)單、實(shí)用性較高的優(yōu)點(diǎn)。為了提高越障式多功能重載拆裝機(jī)械的適應(yīng)能力，其工作裝置要按照三維空間的坐標(biāo)圖移動(dòng)。最終，越障式多功能重載拆裝機(jī)械的總體設(shè)計(jì)方案除了工作裝置、越障式車體、大型驅(qū)動(dòng)裝置以外，還有電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等。每個(gè)組成部分都具有不同的功能：越障式車體主要用來(lái)進(jìn)行越障式機(jī)械的靈活運(yùn)動(dòng)，能夠?yàn)榇笮偷墓ぷ餮b置提供滑道，減輕裝置的搬運(yùn)負(fù)擔(dān)；工作裝置是用來(lái)進(jìn)行物理診斷設(shè)備的拆裝工作，由于工作裝置的靈活性較高，因此，適宜在狹小的空間內(nèi)使用；配重的作用就是防止機(jī)械在使用的過程中，產(chǎn)生側(cè)翻的危險(xiǎn)，最大限度的保障機(jī)械運(yùn)行的安全。

2.2 機(jī)械組成部分方案設(shè)計(jì)

2.2.1 越障式車的方案設(shè)計(jì)

萬(wàn)向輪與定向輪相結(jié)合的行走機(jī)構(gòu)，具有輪的轉(zhuǎn)向范圍小，定位精準(zhǔn)度高的優(yōu)點(diǎn)，車體縱梁前端應(yīng)采用擺動(dòng)輪架配合前支腿的越障行走機(jī)構(gòu)，車體結(jié)構(gòu)應(yīng)為T型，以增強(qiáng)車體的靈活性和穩(wěn)定性。越障式車平臺(tái)升降功能的實(shí)現(xiàn)要由車體、拉桿、動(dòng)臂組件、升降平臺(tái)共同完成，升降的動(dòng)力由車內(nèi)的兩個(gè)升降油缸提供，擺動(dòng)輪架的由人力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。越障式車的升降裝置的升降運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)要利用平行四邊形的機(jī)構(gòu)，個(gè)裝置組成部分之間均使用銷軸連接的方式，這樣機(jī)構(gòu)才能運(yùn)行順暢，升降平臺(tái)、動(dòng)臂組件要由不同厚度的鋼板焊接起來(lái)，以加強(qiáng)越障式車的穩(wěn)定性。

2.2.2 工作裝置的方案設(shè)計(jì)

工作裝置的方案設(shè)計(jì)主要包括拆裝頭的方案設(shè)計(jì)以及其他部件的設(shè)計(jì)。拆裝頭應(yīng)具有很大的自由度，以保證其繞著縱向轉(zhuǎn)動(dòng)，拆裝頭上要設(shè)計(jì)一個(gè)頂升油缸，以便順利的實(shí)行縱向平移微調(diào)自由度。拆裝頭的最大俯仰角要大于或者等于26°，這樣才能夠使得物理診斷設(shè)備安裝指定的位置進(jìn)出。為了使得拆裝頭的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，除了油缸以外，其他部件要用不同厚度的鋼板以及套筒焊接起來(lái)。其余部件主要為拆裝頭提供一些動(dòng)力，以便使得拆裝頭具有較大的平動(dòng)能力，所以要設(shè)計(jì)液壓缸、滑動(dòng)小車等結(jié)構(gòu)、滑動(dòng)小車要設(shè)計(jì)成四個(gè)輪的樣式，以降低小車的摩擦力，為了保證工作裝置的運(yùn)行安全，設(shè)計(jì)者應(yīng)在升降平臺(tái)上安裝行程控制開關(guān)和擋位螺栓。大型程驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)能夠擴(kuò)大工作裝置的拆裝工作范圍，應(yīng)該將其安裝在升降平臺(tái)右梁上蓋板上，大行程驅(qū)動(dòng)裝置與其他液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以共用一個(gè)泵站，以便節(jié)省機(jī)械的體積，降低設(shè)計(jì)成本。

3 越障式多功能重載拆裝機(jī)械的拆裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 越障式車的拆裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

越障式車主要由行走裝置和升級(jí)裝置組成，越障車的越障功能由擺動(dòng)輪架伸縮臂伸縮實(shí)現(xiàn)、由擺動(dòng)輪架擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)，為了保持越障車的車體的穩(wěn)定性，越障車的前后要用四只腿的支持方式，前支腿的推力關(guān)節(jié)軸承應(yīng)安裝于軸承底座中，這樣就能夠減輕支腿對(duì)地面的壓力，后支腿的推力關(guān)節(jié)軸承的設(shè)計(jì)方案與前支腿一致，后支腿的支架上要設(shè)計(jì)出一組螺紋孔，以便將車體的支撐柱相連[2]。

3.2 工作裝置的拆裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

工作裝置的拆裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在拆裝頭以及滑動(dòng)小車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面。拆裝頭是工作裝置的重要組成部分，具有綁定和拆裝物理診斷設(shè)備的作用，在設(shè)計(jì)時(shí)，要利用橫豎導(dǎo)向體將拆裝頭與滑動(dòng)小車相連，還要利用滑移外軌實(shí)現(xiàn)拆裝頭的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

結(jié)論

越障式重載拆裝機(jī)械的良好設(shè)計(jì)，能夠?yàn)榇笮椭鳈C(jī)的維修拆裝提供良好的平臺(tái)，對(duì)拆裝機(jī)械進(jìn)行系統(tǒng)的分析，也能夠更大限度的提高機(jī)械的越障能力，為靶場(chǎng)提供多樣化的功能。

[1]吳達(dá)祺.折展式重載拆裝機(jī)械力學(xué)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2014.13

[2]付波.越障式多功能重載拆裝機(jī)械設(shè)計(jì)及分析[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2013.