自卸車車廂后門自動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

秦永康

(新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000)

0 引言

自卸車是通過(guò)液壓或機(jī)械舉升而自行卸載貨物的車輛。由汽車底盤、液壓舉升機(jī)構(gòu)、車廂和取力裝置等部件組成。自卸車在土木工程中，經(jīng)常與挖掘機(jī)、裝載機(jī)、帶式輸送機(jī)等工程機(jī)械聯(lián)合作業(yè)，構(gòu)成裝、運(yùn)、卸生產(chǎn)線，進(jìn)行土方、砂石、散料的裝卸運(yùn)輸工作，另外，還可以運(yùn)輸一些生活垃圾、污泥等。由于車廂能自動(dòng)傾翻一定角度卸料，大大節(jié)省了卸載貨物的時(shí)間和勞動(dòng)力，縮短了運(yùn)輸周期，提高了生產(chǎn)效率［1］，降低了運(yùn)輸成本，是常用的運(yùn)輸專用車輛。根據(jù)車廂翻動(dòng)的方向自卸車分為前頂式自卸車和側(cè)翻式自卸車。文中以前舉式［2］自卸車為例來(lái)討論該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

1 自卸車車廂后門現(xiàn)狀及問(wèn)題

自卸車在卸載貨物時(shí)后門的開(kāi)啟是由操作人員先把后門掛鉤打開(kāi)然后再使車廂慢慢升起卸載貨物，當(dāng)自卸車卸完貨物后再由操作人員把后門掛鉤合上，整個(gè)過(guò)程操作比較麻煩。目前，已有車廂后門自動(dòng)鎖緊、打開(kāi)的開(kāi)合機(jī)構(gòu)［3］，并且在一些自卸車上已得到了應(yīng)用，效果很好，免去了人去操作掛鉤的開(kāi)合。自卸車無(wú)論是在裝載還是卸載的工程中，其車廂都會(huì)受到嚴(yán)重的磨損，尤其在卸載過(guò)程中車廂后門不能主動(dòng)向上翻轉(zhuǎn)打開(kāi)，而是靠貨物的擠壓和撞擊作用使車廂后門被動(dòng)地打開(kāi)，在貨物的擠壓和撞擊作用下車廂后門更容易磨損及變形。卸載完貨物后，車廂后門回歸原位是一個(gè)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程，這樣會(huì)產(chǎn)生沖擊使車廂、車門或掛鉤產(chǎn)生變形。

2 自卸車車廂后門自動(dòng)翻轉(zhuǎn)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

目前在自卸車的車架、舉升機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)等方面有相關(guān)的設(shè)計(jì)與研究，但是在車廂方面的設(shè)計(jì)與改進(jìn)卻很少，尤其是車廂后門方面的設(shè)計(jì)與改進(jìn)更少。針對(duì)以上前舉式自卸車車廂后門出現(xiàn)的問(wèn)題，筆者認(rèn)為有必要對(duì)前舉式自卸車車廂后門在鎖緊及向上翻轉(zhuǎn)打開(kāi)等方面進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。

2.1 設(shè)計(jì)思路

在使用自卸車運(yùn)輸貨物時(shí)要求車廂后門要能鎖緊，在卸載貨物時(shí)鎖緊要能自動(dòng)打開(kāi)，為了避免貨物擠壓、碰撞車廂后門，在車廂升起之前或車廂升起同時(shí)車廂后門自動(dòng)向上翻轉(zhuǎn)，這樣，就保證了車廂后門在卸載貨物時(shí)不會(huì)產(chǎn)生變形，延長(zhǎng)了使用壽命。車廂后門的鎖緊裝置的鎖緊及打開(kāi)，以及鎖緊裝置打開(kāi)后車廂后門的向上翻轉(zhuǎn)，可以由單獨(dú)的液壓缸驅(qū)動(dòng)，也可以由車廂的上升運(yùn)動(dòng)來(lái)提供。如果這些動(dòng)作由液壓缸來(lái)提供，那么至少要增加3個(gè)液壓缸以及相應(yīng)的液壓回路;如果這些動(dòng)作由車廂的上升運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，則只需要設(shè)計(jì)一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)把車廂的上升運(yùn)動(dòng)傳遞并轉(zhuǎn)化為車廂后門鎖緊裝置的打開(kāi)及車廂后門向上翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，成本較低。綜合考慮設(shè)計(jì)方案選擇后者。

2.2 自卸車車廂后門自動(dòng)翻轉(zhuǎn)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)原理

該機(jī)構(gòu)為6桿機(jī)構(gòu)如圖1所示，分別為A桿、B桿、C桿、D桿、E桿和機(jī)架，C桿代表車廂，E桿代表車廂后門，當(dāng)C桿沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)即車廂上升時(shí)，B桿在A桿的作用下繞1點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)D桿向上運(yùn)動(dòng)，E桿在D桿的作用下繞點(diǎn)2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，既車廂后門向上翻轉(zhuǎn)做開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)。當(dāng)C桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即車廂下降時(shí)，E桿做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)即車廂后門的關(guān)閉，在關(guān)閉以后，車廂后門在A桿、B桿、D桿的作用下處于鎖緊狀態(tài)，不會(huì)繞點(diǎn)2轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.3 自卸車車廂后門自動(dòng)翻轉(zhuǎn)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

如圖2所示，搖桿底座固定在自卸車底盤上，搖桿的一端與搖桿底座鉸鏈連接，搖桿的另一端與連桿一端鉸鏈連接，連桿支座固定于車廂側(cè)門上，連桿中部與連桿支座鉸鏈連接，拉桿底座固定于車廂后門上，拉桿的一端與拉桿底座鉸鏈連接，拉桿的另一端與連桿鉸鏈連接，自卸車后門自動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)在車廂的兩側(cè)各有一個(gè)。當(dāng)車廂上升時(shí)，在搖桿的帶動(dòng)下連桿繞連桿支座逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，與之相連的拉桿隨之向上擺動(dòng)從而帶動(dòng)車廂后門向上翻轉(zhuǎn)進(jìn)而打開(kāi)車廂后門，這樣不會(huì)使貨物與后門擠壓和摩擦，進(jìn)而不會(huì)使后門產(chǎn)生變形，在車廂回歸原位過(guò)程中車廂后門的關(guān)閉是打開(kāi)過(guò)程的逆過(guò)程，由于在機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生力的作用下完成整個(gè)開(kāi)啟與關(guān)閉過(guò)程，車廂后門不會(huì)產(chǎn)生沖擊擠壓現(xiàn)象，也不會(huì)造成車廂后門的變形，同時(shí)也不用司機(jī)進(jìn)行打開(kāi)車廂門和關(guān)閉車廂后門的操作，不僅延長(zhǎng)了車廂后門的使用壽命，而且簡(jiǎn)化了使用過(guò)程。

3 結(jié)論

對(duì)自卸車后門出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了分析，給出了利用車廂的上升運(yùn)動(dòng)使自卸車車廂后門自動(dòng)向上翻轉(zhuǎn)打開(kāi)的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)合理、簡(jiǎn)單、實(shí)用，可以降低車廂后門的摩擦與變形，延長(zhǎng)其使用壽命。

【1】章崇任．機(jī)械化施工中自卸車車型的優(yōu)選［J］．建筑機(jī)械化，2011(11):108－109．

【2】趙衍平．前頂自卸車車廂底板結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性分析［J］．專用汽車與配件，2012(1):50－51．

【3】劉大維，王鋒，朱龍龍，等．自卸汽車車箱土壓力分布特性［J］．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2011(8):138－144．