几种举升机构的结构与性能分析

1、19992 专用汽车 Special Pur po se V ehicle23几种举升机构的结构与性能分析青岛建筑工程学院刘敏杰 刘聚德 摘 要 根据生产和使用的实际情况, 对自卸汽车上常用的几种举升机构的结构特点进行了分析比较 , 指出其各自的优缺点及使用范围, 为机构的选型提供了依据。关键词:自卸汽车; 举升机构; 结构型式中图分类号: U 469. 4;U 463. 42文献标识码: A 文章编号: 1004-0226 ( 1999) 02-0023-031 前言举升机构是自卸汽车的重要工作系统之一, 其设计质量直接影响自卸汽车的使用性能。随着自卸汽车产品技术的发展, 举升机构的结构型式

2、也不断增多。若能将不同类型的举升机构按其各自的特点配备到与之相适应的自卸汽车则无论是自卸汽车的工作性能, 还是举升机构的使用效率, 都会得到很大的改善。因此, 如何选择合适的举升机构, 成为自卸汽车设计中的首要问题。2 举升机构结构型式的分类及特点自卸汽车上, 现在广泛采用液压举升机构。根据油缸与车厢底板的连接方式, 常用的举升机构可以分为直接推动式和连杆组合式两大类。2. 1 直接推动式举升机构油缸直接作用在车厢底板上的举升机构称为直接推动式举升机构, 简称直推式举升机构。按举升点在车厢底板下表面的位置, 该类举升机构又可分为油缸中置 ( 图 1a) 和油缸前置 ( 图 1b) 两种型式。前

3、者油缸支在车厢中部, 油缸行程较小, 油缸的举升力较大, 多采用双缸双柱式油缸。后者的油缸支在车厢前部, 油缸的举升力较小, 油缸行程较大, 一般用于重型自卸汽车上, 油缸则通常采用多级伸缩油缸。2. 2 连杆组合式举升机构油缸与车厢底板之间通过连杆机构相连接, 此种举升结构称之为连杆组合式举升机构。生产实践收稿日期:1999-01-24作者简介:刘敏杰, 女, 1973 年生, 硕士; 山东省青岛市, 青岛建筑工程学院机械系 ( 266033)Structure Analysis of a New Kind of Vehicle TransportersZHU Zhu-Ying et alA

4、bstract A new kind o f vehicle transpor ters with new frame structur e are intro duced. Both of the strength and stiffness of their frames are enhanced. The loading devices could lift and low er w ith the help of hy draulic devices o r w ith the help of either electric or m anual hoist . Their chief

5、 characteristics lie in that they can be used to transport v arious kinds of cars, light duty vehicles and minicars.Key wordsvehicle transporter ; str ucture; analysisZHU Zhu-ying Lect; Schoo l of Autom otive Eng ineer ing , Wuhan Autom otive Poly technic U niv ersity , Wuhan 430070, Hubei prov ince

6、, China.24刘敏杰等: 几种举升机构的结构与性能分析较大, 结构不紧凑; 油缸摆角较大, 工作行程较大,液压管路不易布置。图 3油缸前推杠杆平衡式举升机构2. 2. 3油缸后推连杆放大式 ( 加伍德式) 举升机构该种举升机构 ( 图 4 所示) 通过三角板与车厢底板相连推动车厢, 启动性能较好, 并能承受较大的偏置载荷; 举升支点在车厢几何中心附近, 车厢受力状况较好。但该机构举升力系数较大, 工作效率较低。图 1 油缸直推式举升机构表明,连杆组合式举升机构具有很大的优越性。近十几年来, 这种类型的举升机构发展较快, 已出现图 4 油缸后推连杆放大式举升机构了多种型式。根据油缸的安装特

7、点,连杆组合式举升机构又2. 2. 4 油缸后推杠杆平衡式举升机构可分为油缸前推 ( 后推)连杆放大式、油缸前推该种举升机构 ( 图 5 所示) 的油缸下铰点、三( 后推)杠杆平衡式、油缸浮动等多种结构型式。角板的固定铰点、车厢翻转铰点几乎均匀分布在副2. 2. 1油缸前推连杆放大式 ( 马勒里式) 举升机构车架上, 减少了车架后部的集中载荷; 同时, 这种该种举升机构 ( 图 2 所示) 通过三角板与车厢三点支承方式有利于改善机构的整体横向刚性。举底板相连, 车厢的举升支点较靠近车厢的前部, 故车厢受力状况较好; 当达到最大举升角度时, 油缸几乎处于垂直状态, 车厢上升到最高位置不易倾下,稳

8、定性好; 油缸最大推力较小, 油压特性好。但整个机构较庞大, 油缸在举升过程中的摆角较大, 工作行程也较大。升过程中油缸摆角小, 机构的工作效率也较高, 但机构举升力系数较大, 使相同举升质量所需举升力较其他举升机构大。图 5油缸后推杠杆平衡式举升机构2. 2. 5油缸浮动式举升机构图 2油缸前推连杆放大式举升机构该种机构 ( 图 6 所示) 油缸的一端直接与车厢底板相连, 另一端不是固定在车架上,而是可以随2. 2. 2油缸前推杠杆平衡式举升机构着车厢的翻转而运动, 故称为油缸浮动式举升机构。该种举升机构 ( 图 3 所示)通过拉杆与车厢底该机构的拉杆也与车厢底板直接相连, 举升支点较板相连

9、, 举升支点较靠近车厢的前部, 故车厢受力靠近车厢的前部, 故车厢受力状况较好, 工作效率状况较好; 初始时拉杆几乎是垂直顶起车厢,因此较高。但该机构几何尺寸较大, 结构不紧凑; 举升机构启动性能好。但该机构三角形连杆的几何尺寸过程中油缸摆角较大, 使得液压管路难于布置。19992 专用汽车 Special Pur po se V ehicle25图 6油缸浮动式举升机构3 举升机构型式的选择从以上的分析可以看出, 举升机构的每一种结构型式都各有利弊。在具体设计时, 应因车制宜, 合理选用。直推式举升机构结构简单, 较易于设计。但由于是油缸直接顶起车厢, 为了达到一定的举升角度,往往需采用多级

10、油缸, 而为了提高整车的稳定性, 又常采用双油缸结构。这样易导致油缸泄漏或双缸不同步, 进而造成车厢举升受力不均。目前, 该类举升机构主要用于重型自卸汽车。连杆组合式举升机构利用三角形连杆机构的放大特性, 减小了油缸行程, 同时还能借助于连杆系的横向跨距来加强卸货时的稳定性, 只需采用单级单缸的油缸型式就可满足要求。因此, 该类举升机构制造工艺相对简单, 在生产实际中获得了广泛应用。油缸前推式举升机构具有举升力系数小的优点 , 较适用于中、重型自卸汽车, 如青岛专用汽车制造厂生产的 9 t 级QD362 型自卸汽车就采用了油缸前推连杆放大式举升机构。油缸前推式中的杠杆平衡式举升机构也常用于 1

11、020 t 级的自卸汽车。油缸浮动式举升机构具有油缸行程短, 机构效率高等优点, 通常用于双后桥重型自卸汽车的改装。该机械现已用在斯太尔 QDZ3320S 型 20 t 级自卸汽车上。连杆组合式举升机构中, 油缸后推式以结构紧凑、油缸摆角小等特点优于油缸前推式和油缸浮动式举升机构, 而举升力较大的缺点则可通过减小举升质量得到一定程度的弥补, 故较适合用于中、轻型自卸汽车。例如, QDZ3130 型 7 t 级自卸汽车上采用的油缸后推连杆放大式举升机构就是一种较为典型的油缸后推式举升机构。该类举升机构中的另一种型式油缸后推杠杆平衡式举升机构也适合用于中、轻型自卸汽车。4 结束语通过上述分析比较,

12、可见:a. 直推式举升机构主要用于重型或有侧倾要求的自卸汽车。b. 油缸前推式举升机构通常用于中、重型自卸汽车。c. 油缸后推式举升机构适合用于中、轻型自卸汽车。d. 油缸浮动式举升机构通常用于重型自卸汽车。总之, 在选择举升机构时, 应从装载质量、油缸行程、机构效率、管路的布置以及经济效益等各方面综合考虑, 采用合适的举升机构, 最大限度地提高自卸汽车的工作性能。参考文献1 刘敏杰 . 轻型自卸汽车举升机构的设计研究 . 青岛建筑工程学院硕士学位论文, 19982 崔靖. 专用汽车设计 . 西安: 陕西科技出版社, 1989: 2332593 蒋崇贤, 何明辉 . 专用汽车设计 . 武汉工业

13、大学出版社, 1994Structure and Performance Analysis ofSeveral Lifting MechanismsLIU Min-jie et alAbstract In the paper, accor ding to practical situation of pr oduction and application, str ucture characteristics of several com mon lifting m echanism s of dump tr ucks are analysized and compared, at the sam e tim e the merits and demerits and the sco pe of usag e of them are also pointed out , and so the g round of selecti