本实用新型属于道路工程机械技术领域，具体涉及一种平地机可调节配重装置。
背景技术：
不同工况下，平地机会应用相应的辅具设备，辅具的安装改变了前后桥配比，后桥过重，前桥过轻时，会降低前轮附着重力，致使前桥发飘，影响平地机的转向性能和机身稳定性；后桥过轻，前桥过重时，会降低平地机有效牵引力，致使驱动力不足，影响平地机的施工效率。合理的前后桥配比对于机身稳定性和施工效率都至关重要，基于此，需要用可靠的配重装置，且配重装置便于调节，以实现平地机应用不同辅具时保持稳定的前后桥配比，更好的发挥平地机性能。
现有技术的平地机配重装置如图1所示，主要包括上固定板1、下固定板2、倾斜连接板3，倾斜连接板共有两个，用于连接上、下固定板并对称设置在中间位置，下固定板2上设有2排对称设置的通孔4，倾斜连接板3两侧为梯形角5。此配重装置进行焊接处理，焊接时借助人工或夹具定位。当平地机在某些工况下安装辅具时，将其连接至平地机前面板或后机架横板处。借助此配重装置来提高平地机机身稳定性。配重装置适应性较差，未针对平地机整机性能及桥荷分配做出合理配重方案，难以在不同辅具应用时平地机性能的发挥；另外，配重装置选择焊接时，焊接作业需要准确保证焊接质量，配重需要先进行定位，目前常采用人工或是借助夹具夹紧平地机配重，耗时耗力，效率低下。另外，焊接的配重装置拆卸较困难，且很难针对平地机应用不同辅具工况进行及时调节，无法保证前、后桥载荷和合理、精准分配，不利于平地机性能的发挥。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种平地机可调节配重装置，解决了上述配重装置无法保证平地机稳定可靠的前后桥配比的技术问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种平地机可调节配重装置，包括后配重装置和前配重装置，所述后配重装置与所述平地机的后机架横板连接，所述前配重装置与所述平地机的机架前面板连接；所述后配重装置包括后第一配重体、后第二配重体和后第三配重体；所述后第一配重体为z型结构，包括中间板、第一边板和第二边板；所述中间板的顶面与所述后机架横板的下端面连接，所述中间板的左、右两端分别连接所述第一边板和所述第二边板，且所述第二边板与所述后机架横板的右侧面连接；所述中间板的底面连接所述后第二配重体，所述后第二配重体的底面连接所述后第三配重体。
优选地，所述前配重装置包括前第一配重体、前第二配重体、前第三配重体和前第四配重体；所述前第一配重体为l型结构，包括垂直连接的长边板和短边板；所述长边板与所述机架前面板连接，所述短边板上设置所述前第二配重体，所述前第二配重体上连接所述前第三配重体；所述前第三配重体上连接所述前第四配重体。
优选地，所述后第一配重体与所述中间板通过螺栓连接；所述后第二配重体与所述后第一配重体之间通过螺栓连接；所述后第三配重体与所述后第二配重体的底面之间通过螺栓连接。
优选地，所述后第二配重体和所述后第三配重体的结构相同，均为类长方体结构；所述后第二配重体和所述后第三配重体的上表面均设有凸起平板，且所述凸起平板的高度高于所述螺栓螺帽的高度。起到了防止安装配重体时挤压连接螺栓、保证后配重体安装的可靠性的作用。
优选地，所述长边板上沿竖直方向设置若干等距分布的定位凸起。起到了协助其他配重体安装时的快速定位的作用。
优选地，所述长边板的顶部转动连接箱体外壳，所述箱体外壳的底部与所述短边板连接。起到了形成封闭的前配重装置的作用。
优选地，所述前第三配重体和前第四配重体的结构相同，均为类长方体结构；所述前第三配重体和所述前第四配重体的底面上均设有凸起平板。
优选地，所述前第二配重体通过螺栓与所述短边板连接；所述前第三配重体通过螺栓与所述前第二配重体连接；所述凸起平板的高度高于所述螺栓的螺帽高度。起到了防止安装配重体时挤压连接螺栓、保证前配重体安装的可靠性的作用。
优选地，所述箱体外壳通过壳体定位旋转轴与所述长边板转动连接；所述箱体外壳的底部上设置连接板，所述连接板上开设连接孔，所述短边板上开设与所述连接孔相对应的通孔，所述通孔与所述连接孔通过定位螺栓配合螺母连接。起到了便捷拆装的作用。
本实用新型所达到的有益效果：包括后配重装置和前配重装置，且后配重装置和前配重装置的重量能够根据实际使用情况便捷调节，保持稳定可靠的前后桥配比。后配重装置可调节，使平地机应用前置辅具、中间辅具时，保持稳定可靠的前后桥配比；前配重装置可调节，使平地机应用后置辅具时，保持稳定可靠的前后桥配比。前、后配重装置可实现快速、准确定位，螺栓连接结构利于安装与拆卸，装置设计合理，稳定性强，提高了平地机的稳定性、可靠性和施工效率，可更大限度发挥平地机性能。
附图说明
图1为现有技术中平地机配重装置图；
图2为本实用新型后配重装置的主视图；
图3为本实用新型后配重装置的右视图；
图4为本实用新型前配重装置的结构示意图；
图5为本实用新型前配重装置的主视图；
图6为本实用新型前第三配重体的仰视图；
图7为平地机受力点在水平轴上的投影图；
图中：1-1-后机架横板；1-2-后第一配重体；1a-中间板；1b-第一边板；1c-第二边板；1-3-螺栓；1-4-连接垫片；1-5-后第二配重体；1-6-后第三配重体；2-1-机架前面板；2-2-前第一配重体；2a-长边板；2b-短边板；2-3-定位凸起；2-4-箱体外壳；2-5-壳体定位旋转轴；2-6-定位螺栓；2-7-螺母；2-9-前第二配重体；2-10-前第三配重体；2-11-前第四配重体；2-10-a-凸起平板、2-10-b-通孔、2-10-c-螺纹孔、2-10-d-v型槽；3-1-连接板；1-上固定板；2-下固定板；3-倾斜连接板；4-通孔；5-梯形角。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1-5所示，一种平地机可调节配重装置，包括后配重装置和前配重装置，后配重装置与平地机的后机架横板1-1连接，前配重装置与平地机的机架前面板2-1连接。后配重装置包括后第一配重体1-2、后第二配重体1-5和后第三配重体1-6。后第一配重体1-5为z型结构，包括中间板1a、第一边板1b和第二边板1c；中间板1a的顶面与后机架横板1-1的下端面连接，中间板1a的左、右两端分别连接第一边板1b和第二边板1c，第一边板1b与中间板1a的左端底面连接、第二边板1c与中间板1a的右端顶面连接。且第二边板1c与后机架横板1-1的右侧面连接，第一边板1b能够协助后第二、后第三配重体安装时的快速定位，提高安装效率。中间板1a的底面上由上至下依次连接后第二配重体1-5、后第三配重体1-6。本实施例中，中间板1a与后机架横板1-1通过螺栓1-3可拆卸连接；后第二配重体1-5与中间板1a通过螺栓1-3可拆卸连接；后第三配重体1-6与后第二配重体1-5通过螺栓1-3可拆卸连接。前配重装置包括前第一配重体2-2，前第一配重体2-2为l型结构，包括垂直连接的长边板2a和短边板2b。长边板2a与机架前面板2-1连接，短边板2b上设置前第二配重体2-9。前第二配重体2-9上连接前第三配重体2-10，第三配重体2-10上可根据实际所需连接若干与前第三配重体2-10结构相同的其他配重体。
后第一配重体1-2为z型结构，两边板垂直于中间板1a，第二边板1c与后机架横板1-1的右侧面通过螺栓1-3连接，中间板1a与后机架横板1-1下端面通过螺栓1-3连接。螺栓1-3均左右对称分布，靠近配重体边缘。第一边板1b在安装后第二、后第三配重体时，能够保证第二、第三配重体的快速定位，提高安装效率。
后第二配重体1-5为类长方体结构，该配重体设有4个通孔和4个螺纹孔，通孔用于后第二配重体1-5和中间板1a的螺栓1-3连接，螺纹孔用于后第三配重体1-6和后第二配重体1-5的螺栓1-3连接。后第二配重体1-5的上表面设有四块凸起平板2-10-a，分布于上表面的四个直角处，凸起平板2-10-a高度相等，且凸起平板2-10-a的高度高于后第一配重体1-2连接螺栓1-3的螺帽高度，凸起平板2-10-a的设置能够防止安装后第二配重体1-5时挤压后第一配重体1-2的连接螺栓1-3，保证配重体安装的可靠性。后第三配重体1-6与后第二配重体1-5结构相似，上表面四角设置凸起平板2-10-a，凸起平板2-10-a高出螺栓1-3的螺帽高度。
前配重装置包括前第一配重体2-2、前第二配重体2-9、前第三配重体2-10和前第四配重体2-11；短边板2b上设置前第二配重体2-9，前第二配重体2-9上连接前第三配重体2-10，前第三配重体2-10上连接前第四配重体2-11。前第三配重体2-10和前第四配重体2-11的结构相同，均为类长方体结构。前第三配重体2-10和前第四配重体2-11的底面上均设有凸起平板2-10-a。前第二配重体2-9通过螺栓1-3与短边板2b连接；前第三配重体2-10通过螺栓1-3与前第二配重体2-9连接；凸起平板2-10-a的高度高于螺栓1-3的螺帽高度。起到了防止安装配重体时挤压连接螺栓、保证前配重体安装的可靠性的作用。
长边板2a的顶部转动连接箱体外壳2-4，箱体外壳2-4的底部与短边板2b连接。长边板2a上端两侧向内缩进，留出箱体外壳2-4的安装位置，箱体外壳2-4通过壳体定位旋转轴2-5与长边板2a转动连接。箱体外壳2-4能够绕定位旋转轴2-5旋转，当箱体外壳2-4旋转至平地机架前面板2-1处，能够留出前第四配重体2-11及必要添加的其他配重体安装位置，其他配重体与前第三配重体2-10结构相同，根据所需配重体重量调整第四配重体2-11的高度即可。
前配重装置中，长边板2a上沿竖直方向设置若干等距分布的定位凸起2-10-a，能够协助其他配重体安装时的快速定位。本实施例中，定位凸起2-10-a为倒v型，位于长边板2a中间位置。前第二配重体2-9底面与前第一配重体2-2的短边板2b上表面贴紧，前第二配重体2-9开有v型槽的端面与长边板内侧贴紧，v型槽与倒v型定位凸起2-10-a结构能够实现前第二配重体2-9的快速定位。前第二配重体2-9设有4个通孔和4个螺纹孔，通孔用于前第二配重体2-9和前第一配重体2-2的螺栓连接，螺纹孔用于前第三配重体2-10和前第二配重体2-9的螺栓连接。如图6所示，前第三配重体2-10主要包括：凸起平板2-10-a、通孔2-10-b、螺纹孔2-10-c、v型槽2-10-d，相邻附加配重体的通孔2-10-b与螺纹孔2-10-c交换位置，以保障各附加配重体的安装。前第三配重体2-10开有v型槽2-10-d的端面与长边板2a内侧贴紧，v型槽2-10-d与倒v型定位凸起2-3结构能够实现前第三配重体2-10的快速定位。
本实施例中，箱体外壳2-4的底部上设置连接板3-1，连接板上开设连接孔，短边板2b上开设与连接孔相对应的通孔，定位螺栓2-6依次穿过通孔、连接孔并配合螺母2-7进行连接，连接时在短边板2b下侧以螺母2-7和垫片1-4固定。连接孔的个数为奇数，连接孔沿连接板等距均布。完成所需的配重体安装后，箱体壳体2-4与短边板2b连接固定，形成封闭的前配重装置。若平地机出现故障需要移离施工现场时，可将除第一配重体以外的其他配重体卸下，连接板3-1上的连接孔能够用于连接牵引钢丝缆绳套环，实现牵引车对平地机的牵引作用。且前配重装置为封闭结构，能够避免钢丝缆绳套环脱钩风险，安全可靠。
通过调节后配重装置，使平地机应用前置辅具(不限于前推土器)、中间辅具(不限于中松土器)时，保持稳定可靠的前后桥配比；调节前配重装置，使平地机应用后置辅具(不限于后松土器)时，保持稳定可靠的前后桥配比。前、后配重装置可实现快速、准确定位，螺栓连接结构利于安装与拆卸，装置设计合理，稳定性强，提高了平地机的稳定性、可靠性和施工效率，可更大限度发挥平地机性能。
实际操作时，首先确定配重装置预安装位置，对平地机进行受力分析，应用坐标投影法在水平轴建立数学动点模型，如图7所示，创建平地机受力点的投影点的水平向量，图中a为后配重装置预安装位置、b为前配重装置预安装位置，进而结合前后桥最优配比及平地机的力矩平衡条件，用向量法准确算出配重体重量。
平地机无辅具应用时：
g0＝f1 f2
f1l1＝f2l2
式中：o为平地机重心投影位置、o1为后桥支撑点投影位置、o2为前桥支撑点投影位置、f1为后桥支撑力、f2为前桥支撑力、l1为后桥支撑点投影至重心投影距离、l2为前桥支撑点投影至重心投影距离、g0为无辅具时整机重量。
拟后桥与前桥最佳配比为f1:f2＝a:b，则l1:l2＝b:a，当平地机应用辅具时，对平地机做配重计算，使：
g1＝g0 δgδg′＝f1′ f2′
式中：g0为无辅具时整机重量，kn；g1为应用辅具与配重装置时整机重量，kn；δg为辅具重量，kn；δg′配重装置重量，kn；f1′为应用辅具与配重装置时后桥所受支持力，kn；f2′为应用辅具与配重装置时前桥所受支持力，kn；
为实现前后桥最佳配比，满足：
f1′：f2′＝a:b
需使：
则：
式中：m为辅具重心投影位置；n为配重装置重心投影位置。
辅具应用施例1：在m1添加前置辅具(不限于前推土器)时，在n1(a)点添加后配重装置，已知δg、
式中：o为平地机重心投影位置；m1为前置辅具重心投影位置；n1为前配重装置重心投影位置；
辅具应用施例2：在m2添加中间辅具(不限于中松土器)时，在n1(a)点添加后配重装置，已知δg、
式中：δg为辅具重量，kn；δg′配重装置重量，kn；o为平地机重心投影位置；m2为中间辅具重心投影位置；n1为前配重装置重心投影位置；
不同工况下，平地机前置辅具和中间辅具的结构、型号会有所调整，结合平地机调节配重计算方法及辅具应用施例1、施例2，求得后配重重量，以递增排列δg′a<δg′b<δg′c为例，使后配重装置中，后第一配重体，及后第一配重体与平地机后机架前横板连接用到的螺栓装置，均为后后第一配重体结构，其总重量为δg′a；后第二配重体，及后第二配重体与后第一配重体连接用到的螺栓装置，均为后第二配重体结构，其总重量为δg′b-δg′a；后第三配重体，及后第三配重体与后第二配重体连接用到的螺栓装置，均为后第三配重体结构，其总重量为δg′c-δg′b。
辅具应用施例3：在m3添加后置辅具时，在n2(b)点添加前配重装置，已知δg、
式中：δg为辅具重量，kn；δg′配重装置重量，kn；o为平地机重心投影位置；m3为后置辅具重心投影位置；n2为前配重装置重心投影位置；
不同工况下，平地机后置辅具的结构和型号会有所调整，结合平地机调节配重计算方法及辅具应用施例3，求得后配重重量，以递增排列δg′d<δg′e<δg′f为例，使前配重装置中前第一配重体、箱体外壳、定位凸起、壳体定位旋转轴、箱体外壳上的连接板、箱体外壳与短边板连接用到的螺栓、螺母、垫片，以及前第一配重体与平地机机架前面板连接用到的螺栓、螺母、垫片，均为第一配重体结构，其总重量为δg′d；前第二配重体，及前第二配重体与前第一配重体连接用到的螺栓等配件，均为前第二配重体结构，其总重量为δg′e-δg′d；前第三配重体，及前第三配重体与前第二配重体连接用到的螺栓等配件，均为前第三配重体结构，其总重量为δg′f-δg′e。
结合平地机调节配重计算方法、前置辅具应用施例、中间辅具应用施例，求得后配重重量，并按递增顺序排列，分配至后配重装置各配重体，以保证前置辅具、中间辅具应用下稳定可靠的前后桥配比。结合平地机调节配重计算方法、后置辅具应用施例，求得前配重重量，并按递增顺序排列，分配至前配重装置各配重体，以保证后置辅具应用下稳定可靠的前后桥配比。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
1.一种平地机可调节配重装置，其特征在于，包括后配重装置和前配重装置，所述后配重装置与所述平地机的后机架横板连接，所述前配重装置与所述平地机的机架前面板连接；
所述后配重装置包括后第一配重体、后第二配重体和后第三配重体；
所述后第一配重体为z型结构，包括中间板、第一边板和第二边板；所述中间板的顶面与所述后机架横板的下端面连接，所述中间板的左、右两端分别连接所述第一边板和所述第二边板，且所述第二边板与所述后机架横板的右侧面连接；
所述中间板的底面连接所述后第二配重体，所述后第二配重体的底面连接所述后第三配重体。
2.根据权利要求1所述的一种平地机可调节配重装置，其特征在于，所述前配重装置包括前第一配重体、前第二配重体、前第三配重体和前第四配重体；所述前第一配重体为l型结构，包括垂直连接的长边板和短边板；所述长边板与所述机架前面板连接，所述短边板上设置所述前第二配重体，所述前第二配重体上连接所述前第三配重体；所述前第三配重体上连接所述前第四配重体。
3.根据权利要求1所述的一种平地机可调节配重装置，其特征在于，所述后第一配重体与所述中间板通过螺栓连接；所述后第二配重体与所述后第一配重体之间通过螺栓连接；所述后第三配重体与所述后第二配重体的底面之间通过螺栓连接。
4.根据权利要求3所述的一种平地机可调节配重装置，其特征在于，所述后第二配重体和所述后第三配重体的结构相同，均为类长方体结构；所述后第二配重体和所述后第三配重体的上表面均设有凸起平板，且所述凸起平板的高度高于所述螺栓的高度。
5.根据权利要求2所述的一种平地机可调节配重装置，其特征在于，所述长边板上沿竖直方向设置若干等距分布的定位凸起。
6.根据权利要求2所述的一种平地机可调节配重装置，其特征在于，所述长边板的顶部转动连接箱体外壳，所述箱体外壳的底部与所述短边板连接。
7.根据权利要求2所述的一种平地机可调节配重装置，其特征在于，所述前第三配重体和前第四配重体的结构相同，均为类长方体结构；所述前第三配重体和所述前第四配重体的底面上均设有凸起平板。
8.根据权利要求7所述的一种平地机可调节配重装置，其特征在于，所述前第二配重体通过螺栓与所述短边板连接；所述前第三配重体通过螺栓与所述前第二配重体连接；所述凸起平板的高度高于所述螺栓的螺帽高度。
9.根据权利要求6所述的一种平地机可调节配重装置，其特征在于，所述箱体外壳通过壳体定位旋转轴与所述长边板转动连接；所述箱体外壳的底部上设置连接板，所述连接板上开设连接孔，所述短边板上开设与所述连接孔相对应的通孔，所述通孔与所述连接孔通过定位螺栓配合螺母连接。
技术总结