中顶自卸车举升机构的设计

李 焕（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）



中顶自卸车举升机构的设计

李 焕
（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

主要针对中顶式自卸车举升机构的设计做了详细的分析和阐述，主要包括副车架的设计和举升机构的设计，说明了设计时要考虑的因素以及最终的设计结果。

上装；副车架；举升机构

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.08.021

CLC NO.: U462.1Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)08-69-03

引言

自卸汽车是利用本车发动机动力驱动液压举升机构，将其车厢倾斜一定角度卸货，并依靠车厢自重使其复位的专用汽车。

自卸车由两大部分组成，底盘和上装。自卸车底盘是由主机厂生产的，专门用于改装自卸汽车的专用类底盘，与公路类底盘的区别在于变速箱上多了一个用于提供上装动力的取力器。自卸车上装是由改装厂完成的，自卸车上装的作用就是完成货箱举升倾斜的过程，让货箱内的货物顺利卸下，并能够自动复位并锁止。

自卸车上装按照卸货方式分类，分为后倾式和侧倾式两种，其中后倾式又分为中顶式后倾和前顶式后倾两种，本文主要针对中顶式后倾结构的自卸车的举升机构的设计开展研究。

1、副车架的设计

在设计自卸车上装时，为了改善主车架的承载情况，避免集中载荷，同时也为了不破坏主车架的结构，一般多采用副车架(副梁)过渡。本车在工作中受较大的弯曲应力。因此，本车副车架纵梁采用两根抗弯性能较好的平直槽行梁，材料为16Mn钢。

在增加副车架的同时，为了避免由于副车架刚度的急剧变化而引起主车架上的应力集中，所以对副车架的形状、端头设计及与主车架的连接方式都有一定的要求。

1.1副车架的截面形状设计和高度

专用汽车副车架的截面形状一般和主车架纵梁的截面形状相同，多采用如图1所示的槽形结构，其截面形状尺寸取决于专用汽车的种类及其承受载荷的大小。对于随车起重运输车的副车架来说，在安装起重装置的范围内，应按如图 2所示的方式用一块腹板将副车架截面封闭起来，以提高副车架的抗扭和抗弯能力。

因为当前部分自卸车车架为前宽后窄的设计，在变速箱布置位置车架向后逐渐变窄。为了将副车架能够与底盘车架相匹配，副车架也是采用前宽后窄的设计，外形尺寸与底盘车架尺寸基本保持一致。

副车架高度设计原则：由于举升机构是放置在副车架之间，副车架的设计要保证举升机构能够顺利的安装到里面，一般需要大于480mm的空间，底板纵梁的高度为230mm，因此高度定为260mm。

1.2副车架纵梁的端头设计

副车架纵梁的前端通常处于车架纵梁中部高应力部位，必须使其在连接后不引起刚度突变。根据专用装置布置的需要，通常副梁端部有多种设计。

一般副车架前端有三种方式，如图 4，其中本车采用的是第二种设计。

1.3副车架与底盘纵梁的连接

副车架纵梁与底盘车架纵梁的连接设计有两种。其一是使其与车架纵梁紧密贴合，以便发挥其增强作用。常用的方案为U形螺栓和拉紧支架。另一种则是限制其水平移动，特别是前后窜动。常用的方案为限位板。只有这两种设计结合起来应用，才能构成可靠的连接。可采用多个U像螺栓与一个限位板固定每一副梁。也可采用多个U形螺栓与多个限位板固定每一幅梁。本车采用第1和第2种方式结合。

同时，采用U形螺栓时，须在梁内嵌入垫块或撑板，以防梁的翼缘变形过大和连接失效。U型螺栓的螺母必须锁紧，以防松动。在不能采用U形螺栓的地方，则采用连接支架。限位板与纵梁以螺栓紧固，与副梁则可以相焊（如图5）。

2、举升机构设计

按照自卸车举升方式的不同，举升机构主要分为直推式和连杆组合式。前顶车结构一般采用直推式，中顶车主要采用连杆组合式。本文主要讨论中顶自卸车的举升机构，即连杆组合式的举升机构的设计。

连杆组合式举升机构分为F式和T式结构，F式结构主要用于中卡和轻卡自卸车，重卡自卸车一般采用T式结构，因此，本车上装举升机构采用T式结构。

2.1举升机构的组成

自卸车上装的举升机构的作用主要是将货箱举升，使货箱能够倾斜到一定角度，使其顺利卸货。举升机构在上装中是最核心的组成部分。

举升机构主要分为两大部分，油路部分和机械部分。

2.2油路部分的设计

举升机构的油路部分由以下部件组成：

表1　举升机构油路部件清单

以上部件均为外购件，有专业的厂家生产制造。

举升油路原理图如下：

2.3机械部分的设计

机械部分主要由拉杆、三角臂、油缸套筒组成。

机械部分的原图如下：

2.4最大举升角的确定

确定车厢最大举升角的依据是倾卸货物的安息角。常见货物的安息角如表2所列。

表2　常见货物的安息角

3、总结

本文主要针对中顶式自卸车的举升机构设计进行了阐述，包括副车架的设计和举升机构的设计，中顶式自卸车举升机构目前主要应用于小型自卸车，其优点有：成本低，货箱的尺寸能够充分利用，缺点在于整套举升机构比较复杂，零部件较多，举升效率较低。比较适合用于货箱长度较短、对成本要求较低的车型。

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In the design of top Tipper Lifting Mechanism

Li Huan
(Anhui Jianghuai Automobile Co.Ltd.,Anhui Hefei 230601)

Mainly for roof design of dump truck lifting mechanism made a detailed analysis and Exposition.Including the design of the auxiliary frame and the design of lifting mechanism.Illustrates the factors that should be considered in design and the final design results.

convert; Vice frame; Lifting mechanism

U462.1

A

1671-7988（2016）08-69-03

李焕（1984-），男，就职于安徽江淮汽车股份有限公司。研究方向：汽车零部件。