淺析汽車修理的起升機構的設計和應用

孫繼富

摘 要：現代社會對汽車作為運輸工具的交通運輸依賴性越來越強，汽修行業也隨著汽車數量的增大發展迅速。汽車修理一般在地溝里進行，利用起重機把前后輪頂起，四輪騰空進行底盤的修理和輪胎的修理、更換。過去的汽車抬升方式是利用人工操作千斤頂進行頂升，這需要巨大的勞動強度且本身不是十分方便和安全。因此，把起升機構應用到汽修行業中是十分必要的，本文就這個問題進行了一些研究，為汽修行業的新進展提供一些可能。

關鍵詞：汽車修理 起升機構 設計應用

中圖分類號：TH21 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（c）-0089-01

汽車起重機曾經是國家“八五”計劃中的重點攻關項目，在汽車起重機設計項目中，起升機構的優化設計是核心子課題。目前國內起升機構的發展還暫時不能跟上新技術發展的需要，在汽修行業中的應用還不夠廣泛深入，需要相關研究人員進行進一步的研究和探索。

1 起升機構結構形式

起升機構結構形式主要有單卷筒、雙卷筒和行星傳動等幾種。

單卷筒：動力從液壓馬達1通過聯軸器2、減速器4傳到卷筒5，制動器3為瓦塊式，置于高速軸上，利用馬達反轉下降的形式。

雙卷筒。傳動順序為通過液壓馬達1，傳遞到減速箱2和離合器3，把動力分別傳遞給主卷筒和副卷筒5、6。

雙卷筒起升機構的離合器和剎車裝置安裝在低速軸上，利用一套馬達就可以實現兩個卷筒的運轉，實現重力下降。

行星傳動。是國外掌握的起升機構，利用行星傳動擁有的大的傳動比、大的承載能力和高效率、小體積等優勢，同時利用該變量馬達、多泵合流和馬達串聯等靈活多樣的形式滿足各種起升要求。

2 汽修用起升裝置傳動比分配

以較為先進的行星傳動為例。傳動裝置可以直接安裝在起升滾筒中，達到整機結構的緊湊、小體積。傳動機構的主要結構形式是由一級差動輪系和一級定軸輪系配合，這種形式為傳動比的分配其實帶來了很多困難。通過機械設計傳動機構的計劃方案，可以把結構等效為圖1這種形式。

圖1中：a1為第一級太陽輪。a2為第二級太陽輪。b1為第一級內齒圈。b2為第二級內齒圈。c1為第一級行星輪。c2為第二級行星輪。H1為第一級行星架。H2為第二級行星架。

傳動比的計算公式為：=is-1=i1·i2=（1+）（1+）通過上式，可以完成傳動比的分配。

3 設計原則

汽修空間狹窄，所以起升裝置要求盡量結構簡單，運行安全可靠穩定，同時盡量節省成本。應汽修要求，前后輪要達到同時起升，也可以分別起升。車型不一樣，前后輪之間的距離存在差異，因此，兩套起升裝置中至少有一套是不能固定的，用來調整前后輪間距，做成移動式起升器，設計上后輪采用固定式起升機構，前輪采用移動式頂升小車機構。

4 設計步驟

4.1 后輪起升機構設計要求

（1）結構簡單。（2）在地溝中進行安裝，不工作時機構不能高于地面，不能影響行走。（3）舉升力足夠，滿足各種重量車型的舉升要求。（4）兩個著力點必須平衡，上升過程達到同步，不使汽車歪斜，造成安全隱患。

4.2 舉升器的選取

根據上述要求，對舉升器現成設備進行選取，經過充分對比，發現西安第一汽車運輸公司機具制造廠生產的DJG11030B型電動地溝舉升器。這是一種適用于各類4～12 t大型載重卡車、大型客車和特種車輛的舉升器，是汽車保修工作理想的設備。

4.3 舉升器結構分析

舉升器是雙柱一體，通過三角皮帶、渦輪蝸桿傳動，兩級傳動，絲桿傳動螺母升降，這種結構形式的優勢在于運動平穩，自鎖可靠和較小的噪音。舉升器最大舉重量為30 t，舉升速度250 mm/分，舉升高度最大為1100 mm。

4.4 頂升小車結構設計

頂升小車用在實現前輪的頂升，設計上需要考慮不同車型的舉升高度，這要求在結構設計上必須滿足高度可調，滿足前輪不同中心高度對頂升小車頂升高度的要求。這種設計形式主要是考慮到不同車型前輪大小的差異。頂升小車本身無動力，需要借助汽車開進地溝時前進動力推動小車在地溝上面高低差軌道面上前進，移動的同時將前輪頂升，使得前輪懸空，滿足修理要求。頂升小車頂升高度最大值為300 mm，最大舉力5 t，自重達到150 kg，結構簡單，使用操作便捷。

4.5 地溝、軌道的設計

地溝是汽修行業必須具備的。只有建有地溝，維修工人才能到達汽車底部實施維修。一般情況下，修建地溝、建造一個混凝土壕溝就能夠安裝其他設備。在地溝一端下部兩側需要安裝電動地溝舉升裝置，地溝上方則需要安裝頂升裝置的曲折管道，小車升降需要通過曲折軌道來實現，一般曲折軌道高低平面差為100 mm。

5 頂升機構在汽修中的應用

頂升小車移動到曲折軌道的較低平面軌道上，把待修汽車開致地溝上面，小車頂升絲杠上支撐托，對準汽車前橋、旋轉頂升螺母，使托架頂住前橋，開動汽車前進，頂升小車隨著前輪一同前進，小車通過曲折軌道由較低面逐漸升高到較高面上，汽車前輪隨之被頂升實現騰空。后輪行駛至超過地溝舉升器時汽車停止，啟動頂升器頂起大梁，舉起后輪，整車被騰空，實現頂升，汽車進入待修狀態。

修理完成之后可以通過相反的操作順序完成汽車的降落。

6 結語

通過電動地溝舉升器和移動頂升小車的結合，較為優秀的完成了汽車頂升功能，結構簡單、成本低廉，工程改造小，運行可靠、占地面積小，從這些方面考慮，頂升裝置要由于昂貴的成套汽修標準設備和液壓舉升器。但是這種設備仍然是存在一些缺點的，比如電動地溝舉升器舉升速度不理想，同時地溝的防水效果不太理想，在夏天會有滲水的問題。總體來說，瑕不掩瑜，汽修頂升機構能夠滿足現有汽修要求，成本低廉安全可靠是它最大的競爭力。

參考文獻

[1] 顧迪民.工程起重機[M].哈爾濱：哈爾濱建筑工程學院出版社，2012：61-173.

[2] 譚浩強，田淑清.FORTRAN-77[M].北京清華大學出版社2006：29-291.endprint