回顾2003年国内装载机市场,3吨、5吨装载机竞争异常激烈。而4吨产品的市场则比较低靡,而且占有份额相比较下滑许多。在众多生产厂家对其不够重视的现状下,我们决定反其道而行之,使之重现辉煌。对此我们做了详细地分析,认为4吨产品需重新优化设计,使结构优化和成本优化相匹配,尤其是对市场反馈率高的问题彻底进行分析,讨论,拿出切实可行的方案。我们依照这个原则设计了04年主打产品LW421F装载机。下面为该产品的设计思路。
由于用户反映上柴6135系列发动机配件通用性好、维修服务方便,而且发动机在突然重载的情况下潜力比较大、价位适中等优点,我们决定配置上柴6135K—13C发动机,它不仅能够给用户提供一个舒适的工作环境,而且整机性能良好。
四大结构件是我们这次设计的重中之重。针对前车架的翼箱、动臂耳座与底板的焊接部位经常开焊等等问题,我们重新对前车架开焊部位进行了应力分析。通过应用PRO/E应力分析软件分析,发现在图示1(前车架左右对称,图示为车架的左侧)的四个地方应力集中,点1、2、3为同一应力级别10Mpa,而点4为10Mpa。由此把原来立板耳座式的翼箱设计为立柱式翼箱,而且在点2的地方焊接一个三角形槽形加强筋。图示2为我们设计的新的前车架,图示1中的三个应力集中点的级别降为10Mpa,这样不仅达到了设计要求,而且增大了卸载距离。
而在后车架中开焊部位少且事故反馈率比较低,所以在后车架设计中我们本着考虑结构的同时,兼顾降低生产成本。将后车架支撑体小总成中的两立板取消,直接焊在车架横梁上。前后车架的铰接拉杆重新设计,简化了生产工艺。
动臂开裂主要集中在摇臂座梁处的耳板与横梁连接的地方,于是我们重新设计了耳板的形式,改为包容摇臂座梁的“U”型形式。(如下图所示)对于动臂油缸上轴座耳板也通过内焊一小板,减少了铣削工序,降低了生产成本。铲斗作为装载机工作的执行元件,是工作效率高低的直接体现者,所以我们力求提高其满载系数,改善其美观性,反复应用PRO/E三维软件演示其工作轨迹以及外观造型,使主刀板和侧刀板的夹角力求达到最佳效果,以便铲斗在运输过程中即不撒料,又能满载。
配重作为一个举足轻重的部件,我们一改以往铸铁配重的形式,改用钢板拼焊,腔内水泥浇铸的形式。将大配重设计为分离式,不仅加工简单,装配也比较容易操作。
液压系统方面是装载机反馈率比较高的一个部分。原来液压油没有油散,而是靠油箱本身来散热,效果往往不佳,不仅油温高,而且对元件损耗也大。在LW421F装载机上,我们为提高整机的工作效率,配置了液压油散。实践证明效果良好。
“物美价廉”始终是人们的消费热点。商品不仅要求可靠耐用,而且能给人美的享受。所以我们在保证整机结构合理的前提下,覆盖件的造型的设计成了LW421F装载机的又一大亮点。采用整体式复合材料的发动机罩,具有减震降噪,侧门带锁,气弹簧控制,安全可靠,便于发动机维修保养等优点。带顶棚的驾驶室与底板做为一体,不仅简化了工艺,而且降低了成本。玻璃采用“韩国绿”,外观新颖,色彩搭配协调。
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