国产自卸汽车的液压倾卸机构分析.pdf

一 自卸汽车液压倾卸机构概述 自卸汽车是指以运送货物为主 并且车厢具有自动卸 料功能 配有自动倾卸装置 的载重汽车 又称为翻斗车 工程车 它是利用本车发动机动力驱动液压举升机构 将 其车厢倾斜 定角度卸货 并依靠车厢自重使其复位的专 用汽车 自卸车主要由汽车底盘和液压倾卸机构 取力装 置 车厢和副车架及附件构成 自卸汽车是目前市场最大的一种专用汽车 主要用 于运输散装并可以散堆的货物 如砂 土 矿石以及农作 物等 还可以用于运输成件的货物 故自卸汽车主要服务 于建材场 矿山 工地等 在土木工程中 由于自卸汽车具 有高度机动性和卸货机械化等优点 通常与铲式装载机 挖掘机或皮带运输机等配套使用 联合作业 进行土方 砂石 松散物料的装卸运输 构成装 运 卸生产线 从而 可以大大缩短装卸时间 提高运输效率并可节省劳动力 减轻劳动强度 目前 自卸汽车从单纯的5 吨自卸车逐渐向更高吨位 方向发展 举升机构也从简单的单级缸中置直顶式 多级 缸中置直顶式向单级缸连杆组合式 多级缸前置直顶式 的方向发展 液压倾卸机构是自卸车的核心 是判别自卸 车优劣的首要指标 不同的举升倾卸机构 有不同的车型 定位和市场定位 二 国产自卸汽车的液压倾卸机构实例 国产自卸汽车的液压倾卸机构主要有单级缸中置直 顶式 多级缸中置直顶式 单级缸连杆组合式 多级缸前 置直顶式等几种 一 单级缸中置直顶式举升机构 我国最早的自卸汽车由于载重量小 所需的举升力也 很小 其举升机构采用单级缸中置直顶式举升机构 是最 7 2 2 0 0 8 2 0t 摹 文 刘波 早出现的举升机构 它结构简单 紧凑 受力直观 而且成 本低廉 在载重量为5 吨或5 吨以下的自卸车中普遍采用 东风E Q 3 0 9 2 F 车箱 含货物 的重心在油缸举升点之 前 油缸的举升力是随货物重量的增加而增加的 油缸的 举升力大于货物的重量 同时 支座反力是随油缸举升力 的增加而增加的 而且方向向上 因此单级缸中置直顶式 举升机构只适用于吨位不大 5 吨以下 车箱不长 3 5 米 以下 的车型 在E Q 3 0 9 2 F 严重超载举升时 油缸的举升 力很大 副车架在支座反力的作用下 便会变形向上翘起 E Q 3 0 9 2 F 是采用两支油缸来举升的 当两支缸的内泄量不 一样时 两支油缸的举升速度是不一致 这样会造成车箱 左右倾斜变形 变形后的车箱使举升机构受力更加恶劣 系统油压增加 直接影响整个液压系统的使用寿命 二 多级缸中置直顶式举升机构 为了改善单级缸中置直顶式举升机构的弱点 多级缸 中置直顶式举升机构应运而生 其机构由两支多级缸和车 箱 副车架组成 多级缸中置直顶式这种多级缸中置直顶 式举升机构的举升点位于车箱重心之前 支座的支座反力 是向下的 这样极大改善了油缸和副车架的使用环境 使 油缸和副车架的受力很小 使整个液压系统的使用寿命大 大延长 并且 由于多级缸是套简式的结构 内泄量小 决 定了两支油缸的举升速度基本相同 从而避免了车箱在举 升过程中的扭曲变形 缺点是在布置上比较困难 布置在 车架的内侧影响传动系 布置在车架的外侧 油缸的只能 悬臂安装 受力不理想 多级缸是套筒式的结构 自己不能卸载 使得在控制 系统上必须采用溢流装置来保护液压系统 从而使液压 系统过于复杂 由于溢流装置的存在 使得整个系统的超 载能力有限 满足不了用户的超载心理 该机构中的多级 缸行程长达2 米 成本较高 虽然能适应各种吨位的自卸 万方数据 车 但在国内一般不被采用 三 单级缸连杆组合式举升机构 单级缸连杆组合式举升机构由单级油缸 拉杆 三角 臂 车箱 副车架共用一个连杆带动两套四杆机构组成 具有举升平稳 超载能力强 系统油压性能好等特点 因 而被各大汽车改装厂采用 通过对四杆机构的优化设计 可以设计出多种连杆组合式举升机构 马靳里式和油缸 浮动式举升机构具有油缸缸径小 油缸行程长等特点被 采用的最多 而其它的种类由于具有缸径大 油缸行程短 等因素采用得较少 四 多级缸前置直顶式举升机构 多级缸前置直顶式举升饥构的自卸车 这种机构主要由 支多节缸组成 其油缸行程长5 6 米 采用此举升机构的 自卸车可以把重 山降到最低 极大地改善了车辆的稳定性 由于该机构受力最简单 最省力 因此 采用多级缸前置直 顶式举升机构的自卸车是今后重型自卸车的发展方向 多级缸前置直顶式举升机构也有其缺点 一是成本 是最昂贵 二是由于它的油缸行程长 因此必须有可靠的 工艺来保证 质量不及国外产品 三是控制系统过于灵敏 目前国内生产这种举升机构的不多 国内装有这种机构的 大多依靠进口 从而制约了这种机构在国内的发展 但这种 机构今后将会在国内得到大发展 自卸汽车的液压倾卸机构和整车性能的改善 可最大 限度地降低整车的自重和高度 经济和社会经济效益可 观 开发前景广阔 国外高质高价的举升机构将会被大量 应用 国内也将不断开发出优质优价的举升机构 三 液压倾卸机构的型式和特点 目前 国内常见举升机构有F 式三角架放大举升机构 T 式三角架放大举升机构 双缸举升 前顶举升和双面侧翻 等几种型式 三角架放大式举升机构是目前国内使用最多 的 种举升方式 适用载重量8 4 0 吨 车厢长度4 4 6 米 该型式的优点为结构成熟 举升平稳 造价低 缺点为车厢 底板与主车架上平面的闭合高度较大 双缸举升式举升机 大多用在6 X 4 自卸车上 是在第二桥前方两侧各安装一支 多级缸 一般为3 或4 级 液压缸上支点直接作用在车厢 底板上 双缸举升的优点为车厢底板与主车架上平面的 闭合高度较小 缺点是液压系统很难保证两液压缸同步 举生平稳性较差 对车厢底板的整体刚度要求较高 前顶 举升方式结构简单 车厢底板与主车架上平面的闭合高度 可以很小 整车稳定性好 液压系统压力较小 但前顶多 I t 使用维修J I X 板块主持 吴保平 级缸行程较大 造价很高 双面侧翻液压缸受力较好 行 程较小 可实现双面侧翻 但液压管路较复杂 举生翻车 事故发生率较高 东风系列自卸车应用C A D 优化设计 有连杆组合式举 升机构和油缸直顶式举升机构两大类 前者目前大多采用 T 式和F 式 后者目前有多级缸前顶式 双缸直顶后倾式 多缸直顶侧倾式 T 式液压倾卸机构 T 式液压倾卸机构的特点是活塞 式液压缸两端分别与副车架及举升臂铰接 举升臂的三个 端点分别与液压缸 拉杆 车厢铰接 拉杆的两端分别与副 车架 举升臂铰接 液压缸推动举升臂 通过拉杆的作用 举升臂将车厢举起 这种液压倾卸机构具有结构简单 举 升力大 举升稳定性好等优点 在液压作用下活塞会不断 上升 当活塞由底部到达液压缸上部限位孔时 进入液压 缸的油从回油管流回油箱 活塞不再继续上升 此时车厢 处于最大举升角度状态 F 式液压倾卸机构 F 式液压倾卸机构的特点是液压 缸两端分别与车厢及举升臂铰接 举升臂的三个端点分别 与液压缸 拉杆 副车架铰接 拉杆的两端分别与车厢 举 升臂铰接 液压缸推动举升 由于拉杆的作用 使举升臂转 动 通过液压缸把车厢举起 多级缸直顶式液压倾卸机构 前顶式结构简单 由一 只伸缩套筒缸及附件组成 多级缸下耳轴与固定在副车架 上的油缸支架铰接 上耳轴与固定在车厢上的油缸支架 铰接 双缸直顶特点类似前顶式 一般安装在车厢中间靠 后 有单级缸和多级缸 液压缸上支点直接作用在车厢底 板上 双向侧倾机构适用于中长途运输的长车厢自卸车 液压缸行程较小 可实现双向侧翻 就自卸汽车部分而言 目前其他国产自卸车未作较大 的变化 尤其重心高 自重大 这两个致命的弱点多年未 变 而东风系列自卸汽车在设计中 较其他国产自卸车的 结构有如下特点 增加前轴减振 座椅减振 以提高乘座的 舒适性 更换离合器 变速箱 车架加强 发动机采用增压 等 以提高整车的动力性和运载能力 采用马勒里式举升 机构 进行优化设计 使举升平稳 举升机构经超强处理 后可靠耐用 也增加了整车的可靠性 为了适应国家最新颁 布的环境保护法规 现生产的东风系列自卸汽车所有发动 机都采用达标发动机 特别是E Q 3 2 0 8 G 采用E Q 2 1 0 2 1 0 马 力 发动机 排放达到欧洲 号标准 且与国内同类车型相 比 油耗低1 5 2 0 以降低使用成本 圃 l 作者单位 东风商用车公司重型车厂技术科 C O N S T R U eT I O N DA R C H r E c T U R f 7 3 万方数据 国产自卸汽车的液压倾卸机构分析国产