松土器

松土器是一種被動(dòng)牽引工作裝置，一般安裝在 平地機(jī)、推土機(jī)或拖拉機(jī)等自行式機(jī)械的后機(jī)架上。 目前市場上主要有兩種結(jié)構(gòu)的松土器，一種是簡單的 搖桿機(jī)構(gòu)，另一種是平行四邊形機(jī)構(gòu)。

松土器主要由松土器主體和油缸、液壓管路等組成。工作時(shí)，在行進(jìn)中主機(jī)的牽引和液壓油缸的作用下，松土齒逐漸下壓到地面下一定的入土深度，之后隨主機(jī)一起前行，對(duì)土壤進(jìn)行松散，工作結(jié)束時(shí)松土齒通過油缸提升離開地面。

松土器屬結(jié)構(gòu)件類產(chǎn)品，由主板、掛耳板、背板、斗耳板、斗耳套、斗齒、齒座、護(hù)板等零配件組成。

目前結(jié)構(gòu)比較完善、 應(yīng)用比較廣泛的主要有不可調(diào)松土角的四連桿結(jié)構(gòu)和可調(diào)松土角的四連桿結(jié)構(gòu)兩種基本結(jié)構(gòu)形式。

不可調(diào)松土角的四連桿結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu)，整體強(qiáng)度比較高，各部件受力均衡，抗沖擊性能較好，但只有提升液壓缸而沒有傾斜液壓缸， 齒尖運(yùn)動(dòng)軌跡基本固定不變，在松土的過程中，松土器支角僅能上下移動(dòng)，而不能調(diào)節(jié)齒尖的松土角度，無法兼顧齒尖人土?xí)r和松土?xí)r對(duì)松土角的不同要求。由于大型推土機(jī)松土器的工作對(duì)象是黏土、 鹽礦、凍土、巖層等多種硬度不同的作業(yè)面，不同的 工況對(duì)松土器松土角的要求是不同的，因此這種結(jié) 構(gòu)的使用范圍受到了一定的限制，僅適用于中小型 推土機(jī)。

可調(diào)松土角的四連桿結(jié)構(gòu)同時(shí)配有提升液壓缸和傾斜液壓缸，不僅具有不可調(diào)松土角的四連桿結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，還可以根據(jù)工況要求在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)齒尖的松土角，以獲得最佳的入土角和松土角，改善松土器的受力狀態(tài)，使機(jī)器始終保持良好的松土性能。

松土器原因

推土機(jī)在大型礦山上進(jìn)行作業(yè)時(shí)，往往先采用松土器將堅(jiān)硬的土石犁散，然后再進(jìn)行推土作業(yè)，因此要求松土器具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。松土器上的橫梁是主要受力部位，在使用過程中，橫梁上的焊縫易出現(xiàn)開裂失效故障。導(dǎo)致橫梁焊縫開裂問題的原因主要集中在以下幾點(diǎn)：

1)齒套材料的焊接性差，易淬裂；

2)焊前未清除待焊區(qū)氧化皮，造成焊接熔合不良；

3)焊接過程中電流、電壓過高，熱輸入量大， 導(dǎo)致冷裂紋敏感性增大，同時(shí)造成熱影響區(qū)組織晶粒粗大，降低了橫梁焊縫強(qiáng)度；

4)焊接電流過大嚴(yán)重?zé)龘p填充金屬中的Mn、 Si等合金元素，脫氧劑的減少導(dǎo)致焊縫氣孔數(shù)量增加，裂紋源增加，降低了焊縫區(qū)強(qiáng)度。

松土器改進(jìn)措施

1)焊前采用氣刨設(shè)備對(duì)組焊區(qū)域進(jìn)行打磨， 去除表面的鐵銹、氧化皮和其他雜質(zhì)；

2)進(jìn)行組對(duì)點(diǎn)焊；

3)正式施焊前，對(duì)齒套進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度在 200～250℃，預(yù)熱時(shí)間45 min；

4)為了保證熔深，打底焊的焊接規(guī)范要高于其他層，采用焊接電流280 A，焊接電壓30 V，氣流 量20L/min；

5)隨后3層，焊接電流260 A，焊接電壓28 V， 氣流量20 L/min；

6)蓋面焊不再需要保證熔深，焊接規(guī)范應(yīng)小 一些，采用焊接電流240 A，電壓24 V，氣流量20L/min；

7)焊后對(duì)焊縫及熱影響區(qū)(靠近齒套側(cè))進(jìn)行后熱處理，溫度為200℃ 左右，時(shí)間30min。

1)松土器下拉桿與工作橫梁相連接的部位所受力過大，長時(shí)間工作后可能引起塑性變形乃至出現(xiàn)裂紋。因此，需要加強(qiáng)外側(cè)鋼板厚度。同時(shí)讓應(yīng)力更加集中于拉桿中間強(qiáng)度更高的部位。

2)松土齒由于采用強(qiáng)度較高的合金鋼。應(yīng)力情況不明顯，基本可以滿足工況要求。但需要注意齒尖部分與護(hù)板的連接。

3)支架由于安裝在推土機(jī)尾部．與尾部相連接部位所受應(yīng)力較大。而且連接孔處還受到液壓油缸的反推力，因此，對(duì)所受應(yīng)力最大處增加橫向支撐板，可解決這一問題。

4)工作橫梁上端與液壓油缸 連接部分所受應(yīng)力最大。容易產(chǎn)生疲勞損傷，故需要選用屈服強(qiáng)度更高的合金鋼材料。此外工作橫梁的管梁與齒套的連接部分所受應(yīng)力也較大，對(duì)該處的材料焊接工藝要求比較高

額定有效牽引力

由于松土器一般安裝在推土機(jī)尾部上，因此松土器的額定有效牽引力取決于推土機(jī)的整機(jī)使用質(zhì)量和工作時(shí)土壤對(duì)松土器支角的反力。 當(dāng)松土器支角人土?xí)r，反力向上，對(duì)整機(jī)的附著質(zhì)量中有增大的作用；當(dāng)松土器支角正常工作時(shí)，反力向下，對(duì)整機(jī)的附著質(zhì)量中有減小的作用。

松土器的質(zhì)量

松土器一般安裝在推土機(jī)的尾部，其質(zhì)量對(duì)推土機(jī)的行走穩(wěn)定性及作業(yè)性能有一定的影響。松土器過輕易導(dǎo)致推土機(jī)在不平路面行走過程中翹尾失穩(wěn)；過重則使整機(jī)重心靠后，推土機(jī)鏟刀入土?xí)r的壓入力減小，鏟刀入土能力下降。根據(jù)大型推土機(jī)松土器的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，大型推土機(jī)單齒松土器的質(zhì)量(包括液壓缸)一般取整機(jī)質(zhì)量(包括松土器)的 9%左右。

松土角度的選擇

松土角

松土器的寬度

松土器的寬度主要取決于松土器橫梁的寬度。 取值時(shí)松土器橫梁的寬度一般不允許超過推土機(jī)兩側(cè)履帶外邊緣的總寬度，以保證推土機(jī)松土器具有良好的通過性。

松土器的長度

決定松土器長度的主要因素是松土器支角的安裝位置尺寸，同時(shí)它也對(duì)整機(jī)的性能存在一定的影響。支角的安裝位置過于靠近車體容易造成松土 器剝離的大塊土壤或石塊卡在支角與履帶之間，造成車輛的損傷；如過于遠(yuǎn)離車體，則容易在支角人土過程中將車體抬離地面，減小了松土器的最大壓力以及車輛的附著力和牽引力，降低了車輛的松土性能。

松土器的提升高度

松土器的提升高度主要影響車輛的通過性，一 般來說當(dāng)松土器支角提升到最大高度時(shí)要求離去角大于20度，設(shè)計(jì)時(shí)可按照松土器最大提升高度大于推土機(jī)的最小離地間隙即可。

松土器支角的參數(shù)設(shè)計(jì)

支角是松土作業(yè)載荷的主要承載部分，其強(qiáng)度和相關(guān)參數(shù)對(duì)松土器的松土性能有較大的影響。但是由于其作業(yè)對(duì)象具有多樣性，受力比較復(fù)雜，因此目前還沒有比較成熟的設(shè)計(jì)計(jì)算公式，基本上是依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行類比、放大設(shè)計(jì)以及有限元分析、試驗(yàn)驗(yàn)證。

適用于硬土、次堅(jiān)石、風(fēng)化石的粉碎、分裂，以便于用挖斗進(jìn)行挖掘及裝載作業(yè)。