自卸車車廂后門自動翻轉(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。由于車廂能自動傾翻一定角度卸料，大大節(jié)省了卸載貨物的時間和勞動力，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)狀及問題

自卸車在卸載貨物時后門的開啟是由操作人員先把后門掛鉤打開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，整個過程操作比較麻煩。目前，已有車廂后門自動鎖緊、打開的開合機(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合。自卸車無論是在裝載還是卸載的工程中，其車廂都會受到嚴(yán)重的磨損，尤其在卸載過程中車廂后門不能主動向上翻轉(zhuǎn)打開，而是靠貨物的擠壓和撞擊作用使車廂后門被動地打開，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自由轉(zhuǎn)動的過程，這樣會產(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翻轉(zhuǎn)開啟機(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。針對以上前舉式自卸車車廂后門出現(xiàn)的問題，筆者認(rèn)為有必要對前舉式自卸車車廂后門在鎖緊及向上翻轉(zhuǎn)打開等方面進(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)輸貨物時要求車廂后門要能鎖緊，在卸載貨物時鎖緊要能自動打開，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車廂后門自動向上翻轉(zhuǎn)，這樣，就保證了車廂后門在卸載貨物時不會產(chǎn)生變形，延長了使用壽命。車廂后門的鎖緊裝置的鎖緊及打開，以及鎖緊裝置打開后車廂后門的向上翻轉(zhuǎn)，可以由單獨(dú)的液壓缸驅(qū)動，也可以由車廂的上升運(yùn)動來提供。如果這些動作由液壓缸來提供，那么至少要增加3個液壓缸以及相應(yīng)的液壓回路;如果這些動作由車廂的上升運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)，則只需要設(shè)計(jì)一個連桿機(jī)構(gòu)把車廂的上升運(yùn)動傳遞并轉(zhuǎn)化為車廂后門鎖緊裝置的打開及車廂后門向上翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，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翻轉(zhuǎn)開啟機(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桿沿順時針轉(zhuǎn)動即車廂上升時，B桿在A桿的作用下繞1點(diǎn)逆時針轉(zhuǎn)動，帶動D桿向上運(yùn)動，E桿在D桿的作用下繞點(diǎn)2逆時針轉(zhuǎn)動，既車廂后門向上翻轉(zhuǎn)做開啟運(yùn)動。當(dāng)C桿逆時針轉(zhuǎn)動時即車廂下降時，E桿做順時針轉(zhuǎn)動即車廂后門的關(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)，不會繞點(diǎn)2轉(zhuǎn)動。

2.3 自卸車車廂后門自動翻轉(zhuǎn)開啟機(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，自卸車后門自動開啟機(jī)構(gòu)在車廂的兩側(cè)各有一個。當(dāng)車廂上升時，在搖桿的帶動下連桿繞連桿支座逆時針轉(zhuǎn)動，與之相連的拉桿隨之向上擺動從而帶動車廂后門向上翻轉(zhuǎn)進(jìn)而打開車廂后門，這樣不會使貨物與后門擠壓和摩擦，進(jìn)而不會使后門產(chǎn)生變形，在車廂回歸原位過程中車廂后門的關(guān)閉是打開過程的逆過程，由于在機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生力的作用下完成整個開啟與關(guān)閉過程，車廂后門不會產(chǎn)生沖擊擠壓現(xiàn)象，也不會造成車廂后門的變形，同時也不用司機(jī)進(jìn)行打開車廂門和關(guān)閉車廂后門的操作，不僅延長了車廂后門的使用壽命，而且簡化了使用過程。

3 結(jié)論

對自卸車后門出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，給出了利用車廂的上升運(yùn)動使自卸車車廂后門自動向上翻轉(zhuǎn)打開的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)合理、簡單、實(shí)用，可以降低車廂后門的摩擦與變形，延長其使用壽命。

【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，2011(8):138－144．