CN211234942U - 一种挖掘机工作装置疲劳测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种挖掘机工作装置疲劳测试装置，动臂液压缸的一端通过销轴固定座固定于底面或者定位底座上，采用动臂液压缸加上销轴固定座对动臂液压缸进行固定，实现挖掘机工作装置在工作时各个装置之间的真实工况，将动臂液压缸的缸体部分进行固定，防止其在试验过程中移动，本装置依靠施力架将载荷以需要的方式加载在铲斗齿上，通过移动动臂与动臂液压缸铰点固定机构、动臂回转固定机构可以针对挖掘机工作装置不同的工作姿态进行疲劳试验，针对于质量较大不易移动的固定装置附有滚轮使其易于移动，本装置能够有效还原挖掘机工作装置工作过程中的实际情况，本装置结构简单，可对挖掘机工作装置整体进行疲劳试验，得到的结果更加具有说服性。

Description

一种挖掘机工作装置疲劳测试装置

技术领域

本实用新型属于机械装置测试领域，具体涉及一种挖掘机工作装置疲劳测试装置。

背景技术

挖掘机的使用寿命一般约为10到15年，其已经达到一个更新换代的时期。并且随着新的排放标准实行，促使其更新换代更快。挖掘机长期的从事于各种土石方的挖掘工作，并且工作条件也比较恶劣。挖掘、回转、卸料、返回四个过程组成的工作循环反复进行，挖掘机的工作装置承受很大程度的交变荷载。在此情况下，挖掘机工作装置上某些位置由于疲劳损伤的叠加，在相应的位置就会产生疲劳破坏，从而导致挖掘机工作装置结构的失效。常见的机械设备破坏往往不是由于静强度不足导致，而是疲劳破坏带来的失效占到80％。所以，对于挖掘机工作装置破坏的研究应该不仅仅局限于静强度的设计，还应该着眼于重点发展提高其结构疲劳强度方面的研究，现在对于挖掘机工作装置疲劳寿命的研究还处于对整机进行疲劳试验阶段，缺少专门针对工作装置疲劳台架试验的研究。因此，设计出可以用于挖掘机工作装置进行疲劳台架试验的装置成为一个亟待解决的问题。

目前对于挖掘机工作装置疲劳试验主要分为两种方法，一种为针对整机进行疲劳试验，即为雇佣司机针对一种类型的土壤进行不断的挖掘、回转、卸料、返回四个过程直到工作装置发生疲劳破坏，这种方式浪费时间、精力，而且对于天气等条件有特殊的要求，导致试验较难进行；而另一种为针对挖掘机工作装置的不同结构分别设计疲劳试验台架再进行疲劳试验。挖掘机工作装置可分为铲斗、斗杆和动臂三部分和其各自的液压缸组成。现存多数的疲劳试验台架多为针对斗杆或者动臂单独进行疲劳试验，缺乏对各部分之间作用的考虑，故与挖掘机工作装置实际的疲劳情况很难保持一致。而且上述的两种方法对于载荷的考虑也不能做到全面。在挖掘机工作时，其工作装置遇到的载荷有时可近似看成均匀加载在铲斗齿上的，但有时遇到的则是偏载，而这种载荷在上述的两种方式中没有很好的方法进行加载和试验。最后，针对与挖掘机工作装置的多种工作姿态，上述两种方式也难以进行模仿试验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种挖掘机工作装置疲劳测试装置，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种挖掘机工作装置疲劳测试装置，包括铲斗齿尖施力机构、动臂回转固定机构和动臂液压缸铰点固定机构；

铲斗齿尖施力机构包括试验台架以及固定于实验台架上的作动器，作动器的输出轴连接有用于铲斗施加载荷的施力架；

动臂回转固定机构包括用于固定动臂回转座的升降台，升降台下端设有移动支撑座；

动臂液压缸铰点固定机构包括销轴固定座，销轴固定座上设有销轴孔，动臂液压缸端部与销轴固定座通过销轴铰接。

进一步的，试验台架采用龙门支撑架。

进一步的，试验台架上端设有安装横梁，作动器的底座与安装横梁通过底座螺栓固定连接；作动器的输出轴竖直向下，作动器的输出轴端部设有轴向设置的连接螺纹，施力架包括与作动器输出轴连接的螺杆，螺杆与作动器的输出轴螺纹连接，螺杆的下端设有安装座，安装座上设有施力横梁，施力横梁下端固定有施力接触块，施力接触块底部设有与铲斗斗齿配合的接触槽。

进一步的，施力横梁与安装座通过螺栓固定连接，施力接触块通过螺栓固定于施力横梁上。

进一步的，施力横梁上沿其长度方向设有多个施力接触块。

进一步的，移动支撑座包括支撑架主体以及设置于支撑架主体两侧的辅助支撑架，辅助支撑架的高度可调，支撑架主体下端设有移动轮。

进一步的，辅助支撑架采用液压支撑或机械调节支撑。

进一步的，辅助支撑架包括横支撑和支撑腿，横支撑与支撑架主体固定连接，横支撑一侧设有支撑环，支撑腿上设有限位孔，通过限位销与横支撑的支撑环固定。

进一步的，升降台采用双剪叉式升降台，双剪叉式升降台上端台面用于与固定动臂回转座固定连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型一种挖掘机工作装置疲劳测试装置，动臂液压缸的一端通过销轴固定座固定于底面或者定位底座上，采用动臂液压缸加上销轴固定座对动臂液压缸进行固定，能够有效实现挖掘机工作装置在工作时各个装置之间的真实工况，将动臂液压缸的缸体部分进行固定，防止其在试验过程中移动，本装置依靠施力架将载荷以需要的方式加载在铲斗齿上，通过移动动臂与动臂液压缸铰点固定机构、动臂回转固定机构可以针对挖掘机工作装置不同的工作姿态进行疲劳试验，针对于质量较大不易移动的固定装置附有滚轮使其易于移动，本装置能够有效还原挖掘机工作装置工作过程中的实际情况，能够实现多工况下不同部位的同时检测，结构简单，可对挖掘机工作装置整体进行疲劳试验，得到的结果更加具有说服性。

进一步的，通过施力接触块个数不同可以实现任意齿上的加载，实现多种载荷测试。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型施力架结构示意图。

图3为本实用新型施力架侧视图。

图4为动臂回转固定机构结构示意图。

图5为动臂回转固定机构结构侧视图。

图6为动臂回转固定机构结构俯视图。

图7为销轴固定座结构示意图。

图8为图1俯视图。

图9为图1侧视图。

其中，1、铲斗齿尖施力机构；2、动臂回转固定机构；3、动臂液压缸铰点固定机构；4、试验台架；5、作动器；6、施力架；7、安装横梁；8、底座螺栓；9、螺杆；10、施力横梁；11、施力接触块；12、接触槽；13、升降台；14、移动支撑座；15、支撑架主体；16、辅助支撑架；17、横支撑；18、移动轮；19、轴插座；20、动臂液压缸；21、斗杆液压缸；22、铲斗液压缸；23、斗杆；24、铲斗；25、动臂；26、销轴固定座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1至图9所示，一种挖掘机工作装置疲劳测试装置，包括铲斗齿尖施力机构1、动臂回转固定机构2和动臂液压缸铰点固定机构3；

铲斗齿尖施力机构1包括试验台架4以及固定于实验台架4上的作动器5，作动器5的输出轴连接有施力架6，施力架6端部与铲斗齿接触，用于铲斗施加载荷；

动臂回转固定机构2包括用于固定动臂回转座12的升降台13，升降台13下端设有移动支撑座14；

动臂液压缸铰点固定机构3包括销轴固定座26，销轴固定座26上设有销轴孔，动臂液压缸17端部与销轴固定座26通过销轴铰接，销轴固定座26通过螺栓固定于地面或定位底座上。

具体的，试验台架4采用龙门支撑架，试验台架4上端设有安装横梁7，作动器5的底座与安装横梁7通过底座螺栓8固定连接；作动器5的输出轴竖直向下，作动器5的输出轴端部设有轴向设置的连接螺纹，施力架6包括与作动器5输出轴连接的螺杆9，螺杆9与作动器5的输出轴螺纹连接，螺杆9的下端设有安装座，安装座上设有施力横梁10，施力横梁10下端固定有施力接触块11，施力横梁10与安装座通过螺栓固定连接，施力接触块11通过螺栓固定于施力横梁10上，施力接触块11底部设有与铲斗斗齿配合的接触槽12，施力横梁10上沿其长度方向设有多个施力接触块11，当测试铲斗受到均衡载荷时，施力横梁10上的施力接触块11与待测铲斗斗齿数量相同，每个铲斗斗齿对应接触一个施力接触块11，当测试铲斗偏载载荷时，减少施力接触块11个数，使部分铲斗斗齿不与施力接触块11接触，从而使铲斗受到不均匀载荷；

具体的，移动支撑座14包括支撑架主体15以及设置于支撑架主体15两侧的辅助支撑架16，辅助支撑架16的高度可调，支撑架主体15下端设有移动轮18，辅助支撑架16采用液压支撑或机械调节支撑；采用机械调节支撑包括横支撑17和支撑腿，横支撑17与支撑架主体15固定连接，横支撑17一侧设有支撑环，支撑腿上设有限位孔，通过限位销与横支撑17的支撑环固定，从而实现支撑腿的调节。

升降台13采用双剪叉式升降台；双剪叉式升降台上端台面用于与固定动臂回转座12固定连接，对于铲斗动臂端部没有固定动臂回转座12的铲斗测试，在双剪叉式升降台上端台面设置两个对称的轴插座19，两个轴插座19上设有轴孔，通过插销轴与铲斗动臂端部连接。

使用时，挖掘机工作装置的动臂25与动臂回转盘连接的一端固定于动臂回转固定机构2上，动臂回转固定机构2采用升降台结构，能够实现动臂的固定点的上下移动，以调整最大挖掘力姿态和最大挖掘半径姿态，通过移动支撑座保证挖掘机工作装置在保持某一个姿态进行试验时不至于结构与地面有可能发生接触或者间距过小，同时需要移动时，能够沿挖掘机工作装置摆放方向进行移动，满足两个姿态下固定点相距与液压伺服作动器的不同距离，通过移动支撑座进行不同位置铰点的固定。挖掘机工作装置的动臂液压缸20的一端通过销轴固定座26固定于底面或者定位底座上，采用动臂液压缸加上销轴固定座26对动臂液压缸进行固定，销轴固定座26两个一组，中间穿有销轴，最大程度的模仿了挖掘机工作装置在工作时各个装置之间的连接方式。用销轴加螺栓的方式将动臂液压缸的缸体部分进行固定，防止其在试验过程中移动。当测试铲斗受到均衡载荷时，施力横梁10上的施力接触块11与待测铲斗斗齿数量相同，每个铲斗斗齿对应接触一个施力接触块11，当测试铲斗偏载载荷时，减少施力接触块11个数，使部分铲斗斗齿不与施力接触块11接触，从而使铲斗受到不均匀载荷。本装置依靠施力架将载荷以需要的方式加载在铲斗齿上，并且通过施力接触块11个数不同可以实现任意齿上的加载，即针对偏载和均布载荷均可进行加载。通过移动动臂与动臂液压缸铰点固定机构、动臂回转固定机构可以针对挖掘机工作装置不同的工作姿态进行疲劳试验，例如：最大挖掘半径姿态、最大挖掘力姿态。而且针对于质量较大不易移动的固定装置附有滚轮使其易于移动。本装置能够有效还原挖掘机工作装置工作过程中的实际情况，连接处均采用和原本连接方式一样的销轴进行铰接。可对挖掘机工作装置整体进行疲劳试验，得到的结果更加具有说服性；本装置结构简单，容易实现。

Claims (9)

1.一种挖掘机工作装置疲劳测试装置，其特征在于，包括铲斗齿尖施力机构(1)、动臂回转固定机构(2)和动臂液压缸铰点固定机构(3)；

铲斗齿尖施力机构(1)包括试验台架(4)以及固定于试验台架(4)上的作动器(5)，作动器(5)的输出轴连接有用于铲斗施加载荷的施力架(6)；

动臂回转固定机构(2)包括用于固定动臂回转座(12)的升降台(13)，升降台(13)下端设有移动支撑座(14)；

动臂液压缸铰点固定机构(3)包括销轴固定座(26)，销轴固定座(26)上设有销轴孔，动臂液压缸(20)端部与销轴固定座(26)通过销轴铰接。

2.根据权利要求1所述的一种挖掘机工作装置疲劳测试装置，其特征在于，试验台架(4)采用龙门支撑架。

3.根据权利要求2所述的一种挖掘机工作装置疲劳测试装置，其特征在于，试验台架(4)上端设有安装横梁(7)，作动器(5)的底座与安装横梁(7)通过底座螺栓(8)固定连接；作动器(5)的输出轴竖直向下，作动器(5)的输出轴端部设有轴向设置的连接螺纹，施力架(6)包括与作动器(5)输出轴连接的螺杆(9)，螺杆(9)与作动器(5)的输出轴螺纹连接，螺杆(9)的下端设有安装座，安装座上设有施力横梁(10)，施力横梁(10)下端固定有施力接触块(11)，施力接触块(11)底部设有与铲斗斗齿配合的接触槽。

4.根据权利要求3所述的一种挖掘机工作装置疲劳测试装置，其特征在于，施力横梁(10)与安装座通过螺栓固定连接，施力接触块(11)通过螺栓固定于施力横梁(10)上。

5.根据权利要求3所述的一种挖掘机工作装置疲劳测试装置，其特征在于，施力横梁(10)上沿其长度方向设有多个施力接触块(11)。

6.根据权利要求1所述的一种挖掘机工作装置疲劳测试装置，其特征在于，移动支撑座(14)包括支撑架主体(15)以及设置于支撑架主体(15) 两侧的辅助支撑架(16)，辅助支撑架(16)的高度可调，支撑架主体(15)下端设有移动轮(18)。

7.根据权利要求6所述的一种挖掘机工作装置疲劳测试装置，其特征在于，辅助支撑架(16)采用液压支撑或机械调节支撑。

8.根据权利要求7所述的一种挖掘机工作装置疲劳测试装置，其特征在于，辅助支撑架(16)包括横支撑(17)和支撑腿，横支撑(17)与支撑架主体(15)固定连接，横支撑(17)一侧设有支撑环，支撑腿上设有限位孔，通过限位销与横支撑(17)的支撑环固定。

9.根据权利要求1所述的一种挖掘机工作装置疲劳测试装置，其特征在于，升降台(13)采用双剪叉式升降台，双剪叉式升降台上端台面用于与固定动臂回转座(12)固定连接。

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