液压挖掘机通用化设计的应用思考

王文迪 长江大学文理学院机电与信息工程系

为压缩产品研发时间，减少产品生产制造的成本，需要对现有产品进行通用化设计改造，通过提高产品通用化程度，达到提高标准化率的目的。对市场进行深入调研后发现，产品的改造研发思路为“升级配置、精简种类、设计通用化，快速更新换代”。详情可见正文。

一、研发思路

笔者首先深入市场进行调深入研工作，对产品的技术和需求两个方面进行调查研究，调查过程中须确保调查得到的信息的真实性和准确性，并以调查结果作为研发思路的依据，确保产品符合市场需求且具有时效性。笔者经过市场和技术调研，最终确定了“升级配置、精简种类、设计通用化，快速更新换代”的研发思路。

二、实施方案

参照市场现存机型的相关数据和通过市场调研收集到的产品需求相关信息，对各个机型的技术参数需求的大致范围进行划定，借由动力选型计算、液压系统匹配选型计算编制设计计算书，来设定产品的发动机功率、液压系统压力等数据，并根据数据需求完成了产品图纸设计、样机零部件采购和样机装配调试等产品测试工作。

以YC16、YC18、YC22机型为基础模版，其中YC18和YC16发动机功率不做调整，将YC22发动机功率提高5kW，工作过程不改变发动机的安装尺寸和外形尺寸。YC16、YC18、YC22机型的液压系统泵、阀同型号，根据应用范围、作业内容不同，分别调整改液压系统工作压力为17.5MPa和20MPa。

YC16、YC18、YC22机型三款机型的底盘件可交互使用。YC16、YC18、YC22机型平台结构件可以和YC18和YC16机型交互使用，YC22机型的平台的回转中心位置需适当放宽、工作装置安装铰点和发动机安装中心尺寸须增大，确保结构件装配足够的空位，避免因为过于复杂的平台结构形状而导致产品零件失去通用性。

调整YC16、YC18、YC22机型的作业参数，调整YC16和YC18铲斗斗容，使两者铲斗斗容同为0.05m3，将YC22机型铲斗斗容大小调整为0.09m3。

三、设计总结

对YC16、YC18、YC22机型各项数据进行持续调整，确认产品符合研发预想。相较于一个全新产品的开发，将现有产品进行通用化设计改革的研发周期相对较短，YC16、YC18、YC22机型的改造设计工作从2018年2月开始于2019年1月试验及整改相关工作基本完成，研发成本对比往期研发工作成本大幅度降低。对样机型式进行长时间的测试，确保机器性能、作业参数均满足研发前的预想。全部机型的主要结构件平台、动臂、斗杆和铲斗均通过CAE分析，且满足实际工况的需求。

从产品通用化角度进行分析，目前市面上现存的机型通用的零部件极少，仅占总数的两成左右。笔者预估对YC16、YC18、YC22机型进行改造后，机型通用零部件数占比将大幅度提高（总数的六成左右）。YC16、YC18、YC22机型经过改造后，已经符合大部分常规客户群体的需要。同时因为对发动机安装尺寸、平台结构和工作装置等结构的改动，导致紧固类标准件品种规格大幅度减少，且重复使用率明显上升，微挖的标准件品种数也由二十余种下降至十五种，压缩率为三成。规格数量由六十余种下降至四十一种，压缩率为三成。通过将机型调整为通用化设计，提高零部件通用率，提升金属材料品种、规格重复使用率，达到稳定原材料采购、零部件采购成本的目的。

四、结语

本文旨在分析液压挖掘机通用化设计相关工作的要点，通过深度市场调研了解市场需求和现状，并根据实际情况确定产品的研发改造思路。最终选取YC16、YC18、YC22机型作为改造对象，调整其发动机功率和主要结构件，达到提高产品通用性的目的。借由调整机型发动机动力和动臂、斗杆和铲斗，可以有效提高液压挖掘机零部件通用化程度。本文对液压挖掘机通用化设计相关工作的方法和思路进行了简单的论述，希望可以起到抛砖引玉的效果，为各位业内同僚提高一定的灵感和帮助。