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车用装卸液压升降机及其应用

  2009年03月01日

车用装卸液压升降机是装于货车和各种密封车辆尾部的一种液压传动式装卸设备。该设备既可用来装卸货物,又可用作箱式货车的尾门,故又称汽车尾板。它以汽车自身电瓶为动力源,配合铲车或手动叉车,通过简单的操作,可以很方便地完成数吨货物的装卸作业。

车用装卸液压升降机具有结构紧凑,作业范围宽,工作效率高,安全可靠等特点,可广泛用于交通运输车辆上的装卸作业。目前生产制造车用装卸液压升降机的企业主要有瑞典ZEPRO公司、广东东莞市达成机械设备制造有限公司、深圳市凯卓立液压设备有限公司、陕西汉中市安中汽车液压尾板有限责任公司等。

1 YBYOI型车用装卸液压升降机简介

1.1结构组成

YBYO1型车用装卸液压升降机是上海邮电通信设备股份有限公司于2000年7月研制成功的,并于2001年7月通过了上海市经济委员会的新产品新技术鉴定。它主要由油源控制装置、控制器、液压缸、升降臂、方管、平台等组成。

1.2 工作原理

YBYO1型车用装卸液压升降机采用液压驱动方式,通过货运汽车所带蓄电池给直流电动机供电驱动高压泵,把蓄电池的电能转换成液压油的高压液压能,利用电磁阀控制液压缸运动,使高压液压能转换成机械能,驱动四连杆机构运动,从而使载货平台完成向上、向下平动以及向上向下转动等各种动作。

2设计要点

2.1执行机构的设计

结构设计是车用装卸液压升降机设计的一个重要环节,而选择和确定执行机构则是关键。根据车用装卸液压升降机的功能,执行机构应该具有向上、向下平动和转动的特点,即载货平台应能按照一定的规律做平面运动。图2所示连杆机构可以满足这一要求。

该机构通过液压缸A的活塞杆运动,使平台O-0 作垂直上下运动,通过液压缸B的活塞杆运动,使平台0Io·转动。显然,采用图2所示的机构,通过适当的控制,就可以使载货平台完成各种动作,如载货平台可做上下运动(平台保持水平位置),平台在最高位置时,可以向上转动90。,平台在最低位置时,可以向下转动12。。从图中可以看出,只要确定了平行四边形机构0lO-,030 以及0s点的位置,整个机构就可以完全确定了。

2.2载荷分析

载荷分析是结构设计的基本步骤,又是选择和确定动力驱动方式的主要依据。

2.2.1旋转液压缸受力分析

旋转液压缸受力情况可通过隔离平台来进行分析,平台受力简图。

2.2.2升降液压缸受力分析

升降液压缸受力情况可通过隔离升降臂来进行分析,升降臂受力简图如图4所示。

2.2.3两液压缸所受作用力计算式

通过以上分析,可以得到液压缸所受作用力F1、F2与机构参数的关系如下:
FI=L0 (2 L2 cosb) (1)
F2=L1*G*cosb/(2 L2*sina) (2)
YBY01型车用装卸液压升降机举升重量为0.75t,将有关数据代入式(1)、(2)中,经计算。液压缸的受力最大可达3.7t。按活塞杆直径为 50mm计算,横截面所受压力可达186.7k in-"。

根据载荷分析可以看出,选择液压驱动方式较为合理,这是因为与电气及机械传动方式相比,液压传动装置的重量轻,惯性小,运动平稳,便于实现频繁换向,液压元件也易于实现通用化和标准化。

2.3确定执行机构尺寸

根据受力计算及载货平台承载情况,以及平台举升高度,根据车辆尾部结构尺寸、机构最小传动角、液压缸强度条件等,可初步确定执行机构相关尺寸,进而确定具体结构。

2.4液压控制系统的设计

液压控制系统的设计是车用装卸液压升降机设计的另一个重要环节,而选择和确定液压控制回路则是关键。

2.4.1液压控制回路设计

车用装卸液压升降机采用进油节流调速液压控制回路,如图5所示。该液压控制回路使用双向分流阀F1、F2、F3构成同步回路,使两个液压缸A1、A2以及B1、B2,在任何瞬时都能够得到等量的液压油,达到同步工作。回路中节流阀J1、J2、J3用来调节流量,以控制活塞杆的速度,直控平衡阀Z用来产生背压,防止在下降行程时活塞杆快速滑下,溢流阀Y用作安全阀起过载保护作用。电磁阀C、D实现油路的换向。

2.4.2控制阀动作分析

从图5可知.单独控~IJlDT、2DT可以实现平台的上升、下降运动,联合控制1DT、3DT可以实现平台的向上转动,联合控制2DT、3D阿以实现平台的向下转动,仅控制3DT不能改变平台的运动,从而从控制方式上,确保系统安全可靠。

2.4.3确定油源控制装置

根据液压缸工作压力及工作流量,确定系统工作压力(最大约为18.3MPa)及总流量(2.441/m)。选定液压泵、液压缸、液压阀、控制器以及液压管、液压油等,然后根据液压泵功率选定电动机功率(1.5kW)。至此整个液压控制系统就完全确定了。

3应用实例

上海邮电通信设备股份有限公司于2000年7月将YBY01型车用装卸液压升降机安装到上海邮政局所属的一辆庆铃厢式货车上,如图6所示。该设备从安装使用图6安装后的车用装卸液压升降机至今,一直运行正常。足以证明YBY01型车用装卸液压升降机性能稳定,完全可以与国内外同类产品媲美。同时,其价格不到国外同类产品的二分之一,如果逐步推广使用,将为国家节约大量的外汇。不仅具有经济性.而且具有实用性。