双油缸铲刀回转机构运动学分析与仿真

苗国华，王 永，刘淑强

（山东临工工程机械有限公司技术中心，山东临沂276023）

目前，绝大多数平地机采用摆线马达、涡轮减速机、回转架的回转结构，这种结构通过操作手柄控制多路阀阀芯位置，从而使高压液压油驱动摆线马达旋转，再由摆线马达来控制回转转架动作，实现铲刀的360°回转。摆线马达在启动过程中容积效率低、启动扭矩小、启动功率小，在铲刀带有负载的情况下，不能操作铲刀回转，大大降低了平地机的作业效率，并限制了其工作范围。针对上述缺点，苗国华等［1］阐述一种新型平地机铲刀回转机构，并对回转过程回转力矩进行计算。本文对此机构进一步分析，建立其回转过程中的运动学方程，并基于Matlab对不同流量下的运动特性进行仿真分析。

1 双油缸铲刀回转机构运动学

某型号平地机双油缸铲刀回转机构如图1所示，为避免两个回转油缸回转过程中同时出现死点位置使回转架及铲刀不能回转的情况，左回转油缸与右回转油缸在设计及初始安装过程中成90°相位差关系。在连续回转过程中，通过回转阀芯驱动齿轮的驱动，回转阀芯实现同步回转，实现在整个回转过程中左、右回转油缸活塞端，活塞杆端高、低压油的连续规则的切换，保证回转的连续性。在回转过程中，油缸伸出时，作用面积为

油缸缩回时，作用面积为

式中：D为回转油缸缸径，mm；d为回转油缸杆径，mm。

以回转驱动齿轮逆时针旋转为例（回转驱动齿轮与回转架外啮合，回转架及铲刀顺时针旋转），回转臂与回转油缸位置关系如图2所示。……