自卸汽车后板锁紧机构剖析

巩凤芝

摘 要：自卸汽车是指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆。由于车厢需要倾翻一定角度卸料，车厢后板通过顶端两侧转动臂绕销轴能自动打开。运输过程中，车厢后板下部需要锁紧机构将后板与厢体锁紧成一体，防止货物抛洒，倾泻货物时，锁紧机构需安全打开，后板及时开启卸料，防止车辆倾翻，后板锁紧机构的安全有效尤为重要。该文介绍了几种自卸汽车后板锁紧机构的结构形式及特点，为自卸车设计提供参考，减少设计中问题的发生，提高了自卸车车厢后板启闭的安全性、方便性、实用性，可大大减少使用维修费，降低安全隐患。

关键词：自卸车；锁紧机构；结构特点

中图分类号：U469 文献标志码：A

0 前言

对于自卸汽车产品的设计、制造及使用而言，后板锁紧机构的安全可靠启闭一直是自卸汽车设计的一个关键性技术问题，锁紧机构的选用是否合理是非常重要的，目前的锁紧机构大致可分为液压油缸锁紧、气缸锁紧、机械式锁紧和弹簧助力式锁紧等。该文从结构原理、优缺点、安装使用和安全隐患等方面进行比较，提出建议。

1 背景技术

自卸汽车由二类底盘和上装组成，上装包括副车架、车厢、液压举升系统、取力装置及其他附件组成。副车架与二类底盘前部弹性、后部刚性连接在一起，车厢与副车架前部或中部通过液压油缸、后部通过回转轴连接（也可取消副车架，后部通过回转轴与底盘尾端连接）。通过油缸液压举升下降，车厢绕后回转轴举升下降，车厢后板随之自动启闭，实现货物的倾泻。随着车厢的举升，后板锁钩自动开启，车厢举升至5°左右必须完全打开，否则车辆就会翘头，造成副车架和底盘变形，甚至会有翻车的安全隐患。

工程车辆工作环境恶劣，行驶过程中会剧烈地冲击车厢。车厢举升且行驶过程中，车厢更容易损坏。工程车辆运输介质复杂，尖锐、沉重、腐蚀、黏度大的货物对车厢更具有毁坏性。货物频繁冲击车厢后门及锁钩，导致车厢后门严重变形，后板锁紧机构变形失效，鉴于适应不同的工作环境、不同的运输介质、后板锁紧机构变形失效的状况，选择适合的后板锁紧机构尤为重要。

自卸汽车车厢举升工作频次高，车厢及后板锁紧机构成为易损件。鉴于诸多方面的原因，经济、安全、可靠、更具适应性的后板锁紧机构选择，直接关系到自卸汽车的安全使用性，為解决上述技术问题，设计了以下几种后板锁紧机构。

2 几种后板锁紧机构的结构形式及特点

2.1 拉杆式锁紧机构

结构如图1所示，由1基座、2拉杆、3锁钩、4销轴座和5锁扣组成。厢体举升，拉杆把锁钩顶开，货物冲击打开后板。随着厢体回落，拉杆拉动锁钩，锁住后板。特点有：

拉杆连接为刚性连接，开启安全可靠，拉杆两端均为螺纹杆连接，调节方便，适用于工况较好、装载较轻货物的状况。

结构上，对厢体后悬（L）和回转高度（H）要求严格，拉杆倾斜角度在8°～10°为宜。如果倾斜角度太大，拉杆与底板尾横梁干涉，如果底板尾横梁加大，开口尺寸避开拉杆，则尾横梁强度降低，易撕裂变形无法使用。如果倾斜角度太小，车厢举升过程中，锁钩开启太慢甚至打不开，易造成事故。后板有加高板时，两段后板连接如果螺栓连接，易松动，此锁紧结构锁止面积少，易脱开。长期使用，拉杆及后板变形下垂或超载，锁钩与锁扣也很难脱开，此结构适用范围窄。

结构简单，工艺性好，成本低。

2.2 链条板式锁紧机构

结构如图2所示，由1基座、2螺纹杆、3链条、4销轴座和5锁板组成。厢体举升，链条松弛，靠后板冲击打开锁板，锁板靠自重下垂。随着厢体回落，在链条拉动下锁板锁住后板。特点有：

链条连接不受厢体后悬长度的影响，开启安全可靠，一端为螺纹杆连接调节方便，锁板锁紧接触面积大，锁紧力大，抗冲击力大。长期使用后板变形或下垂时，可调节螺纹杆长度锁紧后板。适用于工况差、装载较重货物的状况。目前应用范围最广。

因适用于工况差、装载较重货物的状况，对底板尾横梁强度要求较高，否则易撕裂。结构简单，工艺性好，成本低。

2.3 自动强制开启锁紧机构

结构如图3所示，由1支座、2钢丝绳、3销轴、4连杆和5后板组成。利用简单的连杆机构，通过自卸车车厢的举升回落，在钢丝绳的拉动下，自动实现自卸车后板的强制开启和关闭锁紧，并可根据需要调整自卸车后厢门的开闭程度。特点有：

不受厢体后悬长度的影响，开启安全可靠，连接方便。前面几种锁紧机构只能实现锁紧，此结构能实现强制开启和关闭锁紧。

靠后板自重关闭锁紧，因此适用于短途大石块运输，此结构适用范围较窄。

结构复杂，可靠性好，成本低。

2.4 液压缸锁紧机构

结构如图4所示，由1基座、2液压缸、3调节套、4销轴座、5锁钩和6锁扣组成。驾驶员在驾驶室内操纵气控阀控制液压缸伸缩，实现后板启闭。特点有：

通过调整调节套的长度来适应厢体后悬长度的变化，通过气控举升阀实时控制锁钩开启，与厢体开启同步，安全可靠，连接方便。能实现强制开启和关闭，受后板变形影响小。

需要增加复杂的气液管路，对气液管路气密性要求高，此结构适用范围较广。气液管路布置复杂。

结构简单，可靠性好，成本高，结构布置复杂。

2.5 弹簧助力式锁紧机构

结构如图5所示，由1导轨、2滚轮、3弹簧缸、4回位弹簧、5拉杆、6螺旋扣、7锁钩和8锁扣组成。厢体举升时，拉杆在弹簧力作用下顶开锁钩，后板打开。随着厢体回落，滚轮沿着导轨运动，在弹簧缸内压簧作用下，锁钩锁紧后板。特点有：

不受厢体后悬长度的影响，开启可靠。能实现强制开启、关闭，受后板变形影响小，锁紧力大。

安装占用空间大，结构布置烦琐受限，弹簧较易失效，此结构适用范围较窄。

结构复杂，可靠性好，成本高。

3 结论

从实际安装和使用情况分析，每种后板锁紧机构各有利弊，我们在自卸汽车后板锁紧机构设计选择前，必须先了解自卸汽车的使用工况、货物性质、运输距离等，然后再结合各种后板锁紧机构的结构形式及特点进行选择，选择一种最优最适合的锁紧机构。

合理装置的选用，可满足自卸汽车车厢后门安全可靠启闭的要求。提高自卸汽车倾泻货物过程中的安全性、方便性、实用性和整车稳定性。避免倾翻事故的发生，降低安全隐患，为用户减少使用维修费用，创造更可观的经济效益。

参考文献

[1]张代胜.汽车理论[M].合肥：合肥工业大学出版社，2011.

[2]唐新蓬.汽车总体设计[M].北京：高等教育出版社，2010.

[3]余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，2011.