本發(fā)明涉及一種液壓挖掘機(jī)下車(chē)架應(yīng)力測(cè)試臺(tái)及測(cè)試方法，屬于工程機(jī)械領(lǐng)域中反鏟液壓挖掘機(jī)下車(chē)架失穩(wěn)應(yīng)力測(cè)試。

背景技術(shù)：

1、挖掘機(jī)下車(chē)架是挖掘機(jī)三大關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件之一，承受70％左右整機(jī)重量，作業(yè)過(guò)程中，還承受物料與工作裝置相互作用的挖掘阻力,對(duì)車(chē)架產(chǎn)生較大彎矩。挖掘機(jī)作業(yè)工況復(fù)雜且作業(yè)形式多樣，挖掘作業(yè)過(guò)程中，整車(chē)極易出現(xiàn)失穩(wěn)狀態(tài)，配重側(cè)支重輪抬起脫離地面，造成車(chē)架與地面的作用面積減少，增加下車(chē)架開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)，下車(chē)架與四輪一帶等部件組合裝配，當(dāng)車(chē)架出現(xiàn)不可修復(fù)的開(kāi)裂，其整體更換過(guò)程繁瑣、費(fèi)事費(fèi)力，嚴(yán)重影響挖掘機(jī)工作效率和作業(yè)可靠性。因此在樣機(jī)下線階段對(duì)下車(chē)架進(jìn)行應(yīng)力測(cè)試評(píng)估必不可少。

2、關(guān)于挖掘機(jī)下車(chē)架應(yīng)力測(cè)試和評(píng)估，目前沒(méi)有相應(yīng)的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)廠家有自己的企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，這些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在關(guān)于挖掘機(jī)下車(chē)架測(cè)試工況方面差別較大，每個(gè)主機(jī)廠家有自己的測(cè)試工況。關(guān)于新機(jī)型樣機(jī)下線應(yīng)力測(cè)試，通常情況選擇某一礦山實(shí)礦作業(yè)或者廠家內(nèi)部測(cè)試場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，礦山實(shí)礦測(cè)試，成本高、周期長(zhǎng)。廠內(nèi)測(cè)試工況與礦山際工況差別大，達(dá)不到失穩(wěn)要求。且挖掘機(jī)作業(yè)工況比較多，場(chǎng)內(nèi)測(cè)試無(wú)法覆蓋所有失穩(wěn)工況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種液壓挖掘機(jī)下車(chē)架應(yīng)力測(cè)試臺(tái)及測(cè)試方法，利用該測(cè)試臺(tái)模擬下車(chē)各種失穩(wěn)工況狀態(tài)，通過(guò)測(cè)試油缸溢流或者失穩(wěn)工況下的應(yīng)力，對(duì)下車(chē)架進(jìn)行評(píng)估，提高測(cè)試效率，縮短測(cè)試周期，降低測(cè)試成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)下車(chē)架高效、簡(jiǎn)便和快捷應(yīng)力測(cè)試功能。

2、本發(fā)明按以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種液壓挖掘機(jī)下車(chē)架應(yīng)力測(cè)試臺(tái)，包括：

4、測(cè)試臺(tái)角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括中支撐板、上支撐板以及兩者之間的旋轉(zhuǎn)部件；所述上支撐板用于支撐待測(cè)挖掘機(jī)下車(chē)架，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)部件來(lái)改變待測(cè)挖掘機(jī)下車(chē)架的測(cè)試角度；

5、測(cè)試臺(tái)高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括下支撐板、安裝在下支撐板和中支撐板之間的升降部件；通過(guò)升降部件來(lái)調(diào)節(jié)所述測(cè)試臺(tái)角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的高度；

6、齒尖牽引調(diào)節(jié)系統(tǒng)，安裝在所述下支撐板上，所述齒尖牽引調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括至少一個(gè)帶有電子拉力器的牽引繩ⅰ，所述牽引繩ⅰ的自由端與待測(cè)挖掘機(jī)鏟斗齒尖連接，并通過(guò)電子拉力器ⅰ測(cè)得挖掘力；

7、失穩(wěn)判別系統(tǒng)，安裝在所述中支撐板上，所述失穩(wěn)判別系統(tǒng)包括至少一個(gè)帶有電子拉力器的牽引繩ⅱ，所述牽引繩ⅱ固定在待測(cè)挖掘機(jī)配重或轉(zhuǎn)臺(tái)尾部，并通過(guò)電子拉力器ⅱ的讀數(shù)來(lái)判斷失穩(wěn)狀態(tài)。

8、在一些實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)部件包括：

9、座圈，固定在所述中支撐板上；

10、外嚙合回轉(zhuǎn)支承，由轉(zhuǎn)動(dòng)連接的外圈和內(nèi)圈組成；所述內(nèi)圈固定在所述座圈上，所述上支撐板固定在所述外圈上；

11、固定在所述中支撐板上的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，其轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定有旋轉(zhuǎn)齒輪，所述旋轉(zhuǎn)齒輪與所述外圈相嚙合。

12、在一些實(shí)施例中，所述上支撐板的上表面設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)填滿待測(cè)作業(yè)工況對(duì)應(yīng)的物料礦石。

13、在一些實(shí)施例中，所述升降部件由多個(gè)豎向放置的油缸組成，所述油缸的一端固定在下支撐板上表面，油缸的另一端固定在中支撐板下表面，通過(guò)控制多個(gè)油缸同步伸縮來(lái)調(diào)節(jié)所述測(cè)試臺(tái)角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)高度。

14、在一些實(shí)施例中，所述齒尖牽引調(diào)節(jié)系統(tǒng)由兩組對(duì)稱(chēng)布置的牽引繩ⅰ位置調(diào)節(jié)部件組成，每一組牽引繩ⅰ位置調(diào)節(jié)部件均包括：

15、滑板，滑板上設(shè)有沿著其長(zhǎng)度方向延伸的縱向?qū)к墸?/p>

16、滑塊，滑動(dòng)連接在所述縱向?qū)к壣希瑝K通過(guò)電子拉力器ⅰ與牽引繩ⅰ連接；

17、縱向調(diào)節(jié)油缸，縱向調(diào)節(jié)油缸的一端與所述滑板的頂面一端相連，縱向調(diào)節(jié)油缸的另一端與所述滑塊相連，用于調(diào)節(jié)滑塊上的牽引繩ⅰ的縱向位置；

18、橫向調(diào)節(jié)部件，與所述滑板相連，用于調(diào)節(jié)滑板以及滑板上的牽引繩ⅰ的橫向位置。

19、在一些實(shí)施例中，所述橫向調(diào)節(jié)部件包括：

20、橫向調(diào)節(jié)油缸，其一端與所述下支撐板相連，另一端與所述滑板的外側(cè)面相連；

21、至少兩組橫向?qū)虿考糜谝龑?dǎo)所述滑板在橫向調(diào)節(jié)油缸的作用下進(jìn)行橫向移動(dòng)，每一組橫向?qū)虿考▽?duì)稱(chēng)布置在所述滑板兩側(cè)的下支撐板上的耳板和橫向?qū)к?；橫向?qū)к壺灤┧龌搴蠊潭ㄔ趦蓚€(gè)耳板之間，所述橫向?qū)к壟c滑板之間間隙配合。

22、在一些實(shí)施例中，所述失穩(wěn)判別系統(tǒng)包括：

23、固定軌道，其長(zhǎng)度方向以平行于中支撐板邊緣的方式安裝在中支撐板的上表面，所述固定軌道上設(shè)有沿著其長(zhǎng)度方向延伸的長(zhǎng)形通孔；

24、至少一個(gè)滑塊，由上部的一對(duì)彼此對(duì)置的耳板和下部的帶有方形通孔的方塊組成；位于方形通孔下方的方塊底板滑動(dòng)連接在長(zhǎng)形通孔中，位于長(zhǎng)形通孔上方的固定軌道上半部分滑動(dòng)連接在方形通孔中；

25、鉸接塊，通過(guò)銷(xiāo)軸連接在兩個(gè)耳板之間，所述鉸接塊通過(guò)電子拉力器ⅱ與牽引繩ⅱ相連。

26、在一些實(shí)施例中，所述滑塊與固定軌道之間設(shè)有在調(diào)整滑塊位置后將滑塊固定在固定軌道上的鎖止部件：所述鎖止部件包括：

27、位于長(zhǎng)形通孔上方的固定軌道上間隔設(shè)有呈一字排列的銷(xiāo)孔??；

28、所述方塊的側(cè)板上設(shè)有與所述銷(xiāo)孔ⅰ同軸布置的銷(xiāo)孔ⅱ；

29、定位銷(xiāo)，插入在所述銷(xiāo)孔ⅱ與不同位置的銷(xiāo)孔ⅰ中實(shí)現(xiàn)鎖止功能。

30、在一些實(shí)施例中，還包括防滑保護(hù)系統(tǒng)，所述防滑保護(hù)系統(tǒng)包括：

31、固定在所述上支撐板上的固定座，由一對(duì)彼此對(duì)置的耳板組成；

32、旋轉(zhuǎn)軸，由軸和位于軸一端的定位壓板組成，所述軸貫穿在兩個(gè)耳板中，所述定位壓板位于其中一個(gè)耳板的外側(cè)面，所述定位壓板上設(shè)有定位孔ⅰ，所述耳板上設(shè)有多個(gè)與定位孔ⅰ同軸布置的定位孔ⅱ，多個(gè)定位孔ⅱ位于同一分度圓上；

33、牽引繩ⅲ，其一端纏繞在所述旋轉(zhuǎn)軸上，另一端與待測(cè)挖掘機(jī)下車(chē)架的吊裝孔連接；

34、定位銷(xiāo)，插入在所述定位孔ⅰ與不同位置的定位孔ⅱ中，用于將調(diào)節(jié)所述牽引繩ⅲ松緊度后的旋轉(zhuǎn)軸鎖止在固定座上。

35、第二方面，本發(fā)明提供了一種基于上述的液壓挖掘機(jī)下車(chē)架應(yīng)力測(cè)試臺(tái)的測(cè)試方法：

36、步驟一：將上支撐板的凹槽處填滿待測(cè)作業(yè)工況對(duì)應(yīng)的物料礦石；將待測(cè)挖掘機(jī)下車(chē)架待測(cè)位置貼好應(yīng)變片并接線調(diào)零、接好油缸壓力和位移傳感器并調(diào)零；

37、步驟二：通過(guò)測(cè)試臺(tái)高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)將上支撐板與地面平齊，將待測(cè)挖掘機(jī)置于上支撐板上；

38、步驟三：通過(guò)測(cè)試臺(tái)角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)整上支撐板的角度至挖掘機(jī)下車(chē)架到達(dá)待測(cè)位置，并轉(zhuǎn)動(dòng)待測(cè)挖掘機(jī)上車(chē)架至挖掘機(jī)工作裝置位于齒尖牽引調(diào)節(jié)系統(tǒng)上方；

39、步驟四：操作失穩(wěn)判別系統(tǒng)，將牽引繩ⅱ固定在待測(cè)挖掘機(jī)配重或轉(zhuǎn)臺(tái)尾部，電子拉力器ⅱ處于豎直狀態(tài)；

40、步驟五：調(diào)整待測(cè)挖掘機(jī)工作裝置至待測(cè)姿態(tài)，牽引繩ⅰ固定在待測(cè)挖掘機(jī)鏟斗邊齒或中齒處，調(diào)整齒尖牽引調(diào)節(jié)系統(tǒng)至牽引繩ⅰ處于拉緊狀態(tài)，電子拉力器ⅰ讀數(shù)在1000n以下；

41、步驟六：分別操作待測(cè)挖掘機(jī)進(jìn)行如下動(dòng)作：

42、a)鏟斗油缸單獨(dú)伸長(zhǎng)；

43、b)斗桿油缸伸長(zhǎng)；

44、c)鏟斗和斗桿油缸同時(shí)伸長(zhǎng)；

45、步驟七：當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一，測(cè)試完成，調(diào)整姿態(tài)繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試：

46、a)電子拉力器ⅱ讀數(shù)大于5000n；

47、b)鏟斗油缸溢流；

48、c)斗桿油缸溢流；

49、d)動(dòng)臂油缸溢流。

50、在一些實(shí)施例中，測(cè)試姿態(tài)包括三種姿態(tài)，分別為：

51、正向測(cè)試：下車(chē)架對(duì)稱(chēng)線與工作裝置對(duì)稱(chēng)線水平投影的夾角為0度；

52、正斜向測(cè)試：下車(chē)架對(duì)稱(chēng)線與工作裝置對(duì)稱(chēng)線水平投影的夾角為45度；

53、側(cè)向測(cè)試：下車(chē)架對(duì)稱(chēng)線與工作裝置對(duì)稱(chēng)線水平投影的夾角為90度；

54、其中，挖掘機(jī)工作裝置的姿態(tài)如下：

55、動(dòng)臂油缸：動(dòng)臂前鉸點(diǎn)和后鉸點(diǎn)連線水平；

56、斗桿油缸：斗桿前鉸點(diǎn)和后鉸點(diǎn)連線豎直；

57、鏟斗油缸：鏟斗齒尖和斗桿前鉸點(diǎn)連線水平。

58、本發(fā)明有益效果：

59、1、本發(fā)明采用測(cè)試臺(tái)來(lái)替代挖掘機(jī)在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中前傾失穩(wěn)極限狀態(tài)，成本低、效率高。

60、2、本發(fā)明涉及的測(cè)試臺(tái)能充分發(fā)揮待測(cè)挖掘機(jī)的挖掘力且測(cè)試姿態(tài)下的挖掘力能通過(guò)電子拉力器顯示。

61、3、本發(fā)明根據(jù)電子拉力器的讀數(shù)來(lái)判斷失穩(wěn)狀態(tài)，精度高，誤差小。

62、4、本發(fā)明涉及的測(cè)試臺(tái)能通過(guò)角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)各種極限工況，不僅僅限于文中涉及的三種極限工況，簡(jiǎn)單方便，可靠易行。

63、5、本發(fā)明涉及的測(cè)試臺(tái)不限于某一型號(hào)挖掘機(jī)，適用于所有機(jī)型，應(yīng)用范圍廣。