汽车车身抬起装置研究

摘 要：当汽车换胎时，要用千斤顶，千斤顶的安装和使用都是比较费力的，而且一次只能抬起一个车轮；当汽车侧方停车时，如果停车位置比较小，就会造成侧方停车困难，尤其是新手，容易碰撞到其他车辆；当汽车转向，但道路等因素的限制，没有足够大的空间转向，怎么办？本装置设计目的就是为了解决上述三个问题。本装置可用于将汽车整体抬起，使车轮离开地面，进而在不用千斤顶的情况下，也可以更换轮胎；通过本装置底部滚轮，可实现人力从侧面推动汽车，使汽车能够在一个车身长度的空间里停放，提高空间使用率；当遇到特殊情况，需要汽车原地转向，只要有两个人，一个人在汽车一侧推车头，另一个人在汽车另一侧推车尾，就可使汽车绕中心转动，实现原地任一角度转向。

关键词：电磁换向阀 分流-集流阀 液压 活塞 滚轮 轴承

中图分类号：TG310 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（b）-0081-02

1 汽车车身抬起装置结构组成

图1是汽车车身抬起装置的工作原理图，图2是汽车车身抬起装置中滚轮机构的结构示意图。本装置由液压缸（1）分流-集流阀。（2）三位四通电磁换向阀。（3）电动机。（4）油箱。（5）滤清器。（6）齿轮泵。（7）溢流阀。（8）推力滚子轴承。（9）压盘。（10）回位弹簧。（11）拨叉。（12）销轴。（13）摩擦盘。（14）球轴承。（15）滚轮轴。（16）滚轮支架。（17）滚轮。（18）活塞杆。（19）组成。

液压系统中，控制液流通﹑断和流向的称为方向控制阀。换向阀是借助于滑阀和阀体之间的相对运动，使与阀体相连的各油路实现液压油的接通、切断和换向。换向阀的中位机能是指换向阀里的滑阀处在中间位置或原始位置时阀中各油口的连通形式，体现了换向阀的控制机能。采用不同形式的滑阀会直接影响执行元件的工作状况。因此，在进行工程机械液压系统设计时，必须根据该机械的工作特点选取合适的中位机能的换向阀。本装置选用M型中位机能的换向阀，其结构特点为：在中位时，工作油口A、B关闭，进油口P、回油口T直接相连。机能特点：（1）由于工作油口A、B封闭，工作机构可以保持静止。（2）液压泵可以卸荷。（3）不能用于带手摇装置的机构。（4）从停止到启动比较平稳。（5）制动时运动惯性引起液压冲击较大。（6）可用于油泵卸荷而液压缸锁紧的液压回路中。

分流集流阀也称速度同步阀，是液压阀中分流阀，集流阀，单向分流阀，单向集流阀和比例分流阀的总称。同步阀主要应用于双缸及多缸同步控制的液压系统中。通常实现同步运动的方法很多，但其中以采用分流集流阀的同步控制液压系统，具有结构简单、成本低、制造容易、可靠性高等优点，因而分流集流阀在液压系统中得到了广泛的应用。分流集流阀的同步是速度同步，当两个油缸或多个油缸分别承受不同的负载时，分流集流阀仍能保证其同步运动。

2 汽车车身抬起装置工作原理

图1中，电动机4得电工作后，带动齿轮泵7工作，三位四通电磁换向阀3没有通电，阀芯在2个回位弹簧的作用下处于中位，此时高压液流从D口流入，经T口流回油箱5，而A、B两个口都是封闭的，液压管路中没有液压油流动，活塞处于锁止状态。当三位四通电磁换向阀3的左边线圈通电时，磁力克服弹簧力，将阀芯左移，此时A口与D口联通，B口与T口联通。高压液流从A口进入液压管路，通过3个分流-集流阀2的压力分配后，进入4个液压缸1的左腔。4个液压缸1的左腔压力大于右腔，使右腔中的液压油被挤出，通过液压管路，经B口流回油箱5。实现4个活塞杆19的伸出动作，将汽车抬起。当三位四通电磁换向阀3的左边线圈断电，右边线圈通电时，电磁力克服弹簧力，将阀芯右移。此时B口与D口联通，A口与T口联通。高压液流从B口进入液压管路，进入4个液压缸1的右腔。4个液压缸1的右腔压力大于左腔，使左腔中的液压油被挤出，通过液压管路，通过3个分流-集流阀2的压力分配后，经A口流回油箱5。实现4个活塞杆19的收缩动作，将汽车放回地面。图1中滤清器6的作用是滤除液压油中的杂质，防止管路堵塞。溢流阀8的作用是限制最高油压，防止过载，安全保护。

图2中，活塞杆19下面安装有滚轮支架17，通过推力滚子轴承9联接，可实现滚轮支架17绕活塞杆19的轴线转动，从而使滚轮18转向。滚轮轴16固定在滚轮支架17上，滚轮轴16上装有滚轮18和压盘10。滚轮18通过球轴承15与滚轮轴16联接，可实现滚轮18绕滚轮轴16的轴线转动。压盘10通过花键与滚轮轴16联接，可实现压盘10的周向固定，并可沿滚轮轴16轴向移动。在滚轮轴16的一端安装有一个拨叉12，通过销轴13与滚轮轴16联接，拨叉12可绕销轴13转动。当需要把滚轮18锁止时，通过向下压拨叉12的末端，拨叉12绕销轴13顺时针转动，使其前端向左顶推压盘10，压盘10左移，将2片摩擦盘14接合，实现滚轮18的锁止。当需要滚轮18解除锁止时，可将拨叉12末端向上拉起，拨叉12绕销轴13逆时针转动，使其前端右移，离开压盘10，压盘10在回位弹簧11的作用下，复位。2片摩擦盘14分离，解除锁止。锁止功能在更换轮胎时使用。

3 结语

本装置的有益效果有如下几点。

（1）采用电动机作为动力源，结构紧凑，环保安全，电能容易获得和储存。（2）采用分流-集流阀，能根据载荷的大小自动分配液压力，实现同步动作。（3）采用M型的三位四通电磁换向阀，如果断电，液压缸能在当前位置锁死，保证了操作安全性。（4）液压系统工作柔和，效率高，功率大，具有无极调控，自我润滑，散热良好，过载保护等优点。（5）本装置结构简单，性能稳定可靠，易于制造，成本低，功能丰富实用。

参考文献

[1] 周长城，袁光明，刘军营.液压与液力传动[M].北京：北京大学出版社，2010.

[2] 王三明.机械原理与设计[M].北京：机械工业出版社，2011.

[3] 周新云.电工技术[M].北京：科学出版社，2005.