货车底盘装配线广谱减震器拉伸机的研制

张 丁

（重庆长安跨越车辆有限公司制造中心，重庆 404000）

前言

货车生产厂家底盘装配线通常需要混线生产多种车型的底盘，每种底盘所配汽车减震器安装结构、初始长度和安装空间往往不同，所以装配前需要将其拉伸到合适的安装长度。

国内商用货车生产厂家林立，产品市场竞争异常激烈。为了满足细分市场越来越多的个性化需求，提高市场占有率，各主机厂不断开发新品扩充车型谱系，以致一条底盘装配线混线生产多个车型底盘成为必然[1]。货车底盘悬置多采用钢板弹簧配减震器的结构型式。减震器在底盘上安装之前，必须拉伸到一个合适的长度，以适应前、后桥悬置系统空载状态下的减震器安装空间。货车减震器设计的压缩阻尼微小而拉伸阻尼较大，人工拉伸费力费时，所以各主机厂底盘装配线一般都采用市场上购买的简易立式气动减震器拉伸机来拉伸。在以前品种不多、新品推出周期长的状况下，使用起来没有什么大问题，但在需要多品种快速切换进行混线生产的状况下，其短板和缺点就显现出来。为此，研制一款适应当前混线生产和新品迭出业态的广谱性质减震器拉伸机成为当务之急。

1 市购气动立式减震器拉伸机缺点

货车用减震器通常有两种典型安装结构[2]：单孔减震器如图1所示，上端是安装孔下端是安装卡槽；双孔减震器如图所示，上、下端都是安装孔。图中左侧是减震器收缩时的初始供货状态，长度为L0，右侧是安装前需要的拉长状态，长度为L，不同车型底盘所配减震器的L0和L常常都不相同。

图1 单孔减震器

图2 双孔减震器

市购气动立式减震器拉伸机结构如图3所示。

图3 气动立式减震器拉伸机

其固定台板和滑动台板间装有2只缸径φ80 mm气缸，滑动台板在气缸作用下可上下滑动来拉伸减震器。两个台板上都焊有若干销子用于夹持减震器。其缺点一是一种初始长度为L0的减震器只能夹持在唯一设定的位置，有多少个品种，就要预先错开设置多少个销子夹持位，新增一种初始长度的减震器就无法夹持拉伸。其缺点二是拉伸行程固定，不适应不同车型底盘的不同装配空间要求，当要求的拉伸长度L大于其行程时拉不到位，需要人工补拉延长。如图4所示：

图4 人工补拉延长示意图

其缺点三是当减震器可拉伸的极限长度短于其行程时，减震器被拉伸到极限长度后驱动力仍然作用在减震器上，取件十分困难，必须反转气路开关一下并立即切断气路才能取下工件。其缺点四是为了避免滑动台板受力不平衡而自锁卡死，左右各装了一只φ80 mm气缸，压缩空气耗费大。为了克服这些缺点，某主机厂自己研制了一款广谱减震器拉伸机，以广泛适应各种初始长度L0和安装长度L的减震器的拉伸。

2 广谱减震器拉伸机工作范围

自制广谱减震器拉伸机工作范围是按主机厂货车产品平台系列和品种谱系确定的：在一条底盘装配线上用一台该机器，无级拉伸初始长度L0在200～400 mm之间、安装长度L小于640 mm、拉伸行程小于250 mm范围内的上述两种结构、任意L0、L长度的各种货车减震器。

3 广谱减震器拉伸机结构

此机总体结构如图5所示，图中功能件编号及名称在本文各处叙述中将一致采用。

图5 广谱减震器拉伸机总体结构示意图

该机在机架2横梁上左右各置一根导柱3，插销滑板5套装于导柱上可前后滑动。气缸9设置在插销滑板下方空间内，前端浮动连接于插销滑板，后端与机架铰接，通过压缩空气驱动气缸[3]带动插销滑板前后移动。气缸9行程250 mm，缸径φ63 mm，压缩空气用量仅为市购拉伸机的31%，并且因缸径小动作响应更快。

3.1 初始长度调整结构

插销滑板5结构如图6所示：

图6 插销滑板结构示意图

其上左右对称布置有4列前后分布的若干个插销孔，孔间距20 mm。插销滑板的目字形台板用40×40×4 mm的方钢管焊接而成[4]。插销孔制作过程是先用φ8.5 mm麻花钻垂向钻通方管，再将方管上壁扩成φ10 mm圆孔，下壁攻丝成M10螺孔。

每列插销孔各配一支插销8，其上段为φ10 mm圆柱，中间设有φ16 mm滚花旋钮，下段为端头围有M10螺纹的φ10 mm圆柱。插销可以在各插销孔之间快速插拔并旋转锁止。

对应于每列插销孔，在机架2后横梁上按减震器种类设置有6个垂直方向的固定销10。将用于套挂双孔减震器的2个固定销对称布置于机器左右靠外侧，将用于卡挂单孔减震器无孔端的4个固定销对称布置于机器左右靠里侧。作业时被拉减震器成双左右对称装卡于插销8与固定销10之间。

初位微调顶杆4前段为φ12 mm圆柱，中段设有φ20 mm滚花旋钮，后段是M12螺柱。其前端可穿过插销滑板5后端的方管后壁上φ16 mm孔去顶住方管前壁而限制其后退，这样设计的目的是让着力点藏在内部以消除操作者被夹伤的风险。其后段旋入水平固定在机架2横梁上的带M12螺孔的管子内，设定进出微调长度22 mm左右，以覆盖插销孔间距20 mm，以便配合插销进行无级微调以适应各种初始长度L0。

3.2 卸力和行程调整结构

卸力和行程调整结构如图7所示。

图7 卸力和行程调整结构示意图

卸力转盘6用芯轴定位装配在机架2的前横梁面对插销滑板5的里侧，可绕芯轴旋转，其圆周均布有6个带M12螺孔的丝套，并各旋入一根长度递增的带M12丝牙的行程顶杆7，正上方的一根行程顶杆可以顶住插销滑板5前端面而限定其行程。

卸力转盘圆周还均布有6个转位定位孔，可在装于机架上的弹簧钢球组合作用下确定行程顶杆阵列位置。

每根行程顶杆7旋入卸力转盘6丝套内的部分长度为55 mm，具有40 mm的行程调整范围。露在丝套外的部分长度从10 mm开始，一根比一根递增40 mm，则可无级调整插销滑板5的行程以适应各种减震器安装长度的L值。可预先调定6个拉伸行程，并可用M12螺母（图中未识）将各行程顶杆与卸力转盘的丝套背紧防松，以满足当期混线生产品种的快速切换。

4 广谱减震器拉伸机工作原理及操纵

4.1 工作原理

当拉伸某一初始长度为L0，安装长度要求为L的减震器时，先将插销8插入插销滑板5上的一个与固定销10间距接近L0的插销孔内并旋转锁止，再拧转初位微调顶杆4旋钮微调，使插销8与固定销10之间的距离等于L0，即可装上待拉减震器。将卸力转盘6上预先调整到符合需求长度L的行程顶杆7转至正上方，至此准备就绪，即可开始拉伸作业。当踩下脚踏开关1时，气缸9推动插销滑板5前行，带动减震器拉长。当插销滑板前端顶着行程顶杆7时，气缸推力通过行程顶杆7和卸力转盘6传递到机架2上，此时减震器所受拉力全部卸除，可从容取下工件。

4.2 工作循环

每次左右对称拉伸两只同型减震器，工作循环顺序如下： 装卡工件—踩脚踏开关—取下工件—松脚踏开关。

4.3 单孔减震器的拉伸

参见图8，成对装卡减震器，将其无孔的大头卡入固定于机架后横梁上的2个固定销形成的卡口内，小头孔套入插销滑板上的插销，如左边装件图所示。

图8 单孔减震器拉伸示意图

减震器拉长时，插销滑板前端面被卸力转盘上正上方的行程顶杆顶住，把气缸推力传递到机架前横梁上，可轻松取件，如右边拉伸图所示。

4.4 双孔减震器的拉伸

参见图9，成对装卡减震器，将其大头孔套入机架后横梁的固定销，小头孔套入插销滑板上的插销，如左边装件图所示。

图9 双孔减震器拉伸示意图

减震器拉长时，同理可轻松取件，如右边拉伸图所示。

5 结语

这款广谱减震器拉伸机，采用插销粗调加螺杆微调的方式，可以无级快速调整装件空间，以广泛适应各种初始长度减震器的拉伸。卸力转盘上可以无级调整预置6个常用拉伸行程，以便快速切换品种。更换行程顶杆可以广泛适应各种装配长度要求的减震器的拉伸。该机结构新颖，适应性广，操作方便，工作高效，压缩空气用量少，使用安全可靠，制作成本低，实用性强，很适合产品品种较多、新品推出频率高、需要混线生产的货车主机厂底盘装配线使用。