基于ANSYS的作业装置回转机构的受力分析与设计

张理想，黄胤真，区思榜

（广西柳工机械股份有限公司，广西 柳州 545007）

0 前言

近年来，随着国家环保政策的变化，很多物料都采用集装箱进行运输。为了确保火车在运输时不受偏载，达到安全要求，集装箱内的物料（如干煤、铁矿粉等）在运输之前需要平整。常见的平整方式主要依靠人力，危险性高、效率低、成本高，而且受各方面因素的影响。作业装置是基于装载机平台针对火车集装箱开发的一款平整工具，如图1所示。

图1 装置作业示意图

由于作业装置是通过连杆机构与装载机连接，且工作方向几乎与集装箱的长度方向平行，通过装载机整机移动调整需要平整物料的方向与宽度，既困难又浪费时间。所以需要设计一种回转机构，附属于作业装置上，用于调整物料平整的方向与宽度。

1 回转机构结构及工作原理

回转机构是作业装置中直接与物料接触的部件，可以实现根据集装箱中堆尖物料的位置，调整作业角度，将堆尖物料平整。其主要由垂直伸缩臂、刀板组件、回转支座、油缸等组成，其结构如图2所示。垂直伸缩臂3用于调整插入物料的深度，刀板组件1可以通过油缸4与回转支座2组成的回转机构绕着回转中心旋转，通过油缸4的往复运动，调整耙平物料的角度和宽度。

图2 回转机构示意图

2 回转机构的有限元分析

2.1 工况分析

回转机构主要工作情况为，先调整好刀板组件的工作角度，将刀板组件插入需要平整物料一定深度，通过整机前后移动的过程，刀板组件将物料平整。……