自卸车后栏板自动翻转机构的设计 - 慧聪网论坛
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自卸车后栏板自动翻转机构的设计来源：工程机械文摘& &&&作者：新乡职业技术学院 王晓波 踞垚& & 更新时间：& & 摘&&要：通过对自卸车后栏板翻转机构进行研究，根据后栏板翻转的工作原理，设计了一种能够使后栏板自动打开翻转和关闭的平面连杆机构，该机构结构简单，运转顺利，受力小，容易安装，适合各种后卸式自卸车的使用，具有广泛的推广价值。
& & 关键词：自卸车&&后栏板&&平面连杆机构
& & 自卸车卸载货物时，能够在货厢被举升向后倾斜时自动打开后栏板，使货物靠重力自动从货厢中卸出，不仅节省人力，而且节省时间，效率高，因此在工程中得到大量使用，各个厂家对其自卸装置也不断进行设计改进。在这些设计改进中，笔者发现研究人员对自卸车的举升机构及液压系统的研究较多，而对后栏板开启装置研究不多。如在文章《自卸车货箱后栏板翻转装置设计改进》中，技术人员单光学对后栏板的固定支座进行了改进，但只是增大了后栏板的开度[1]。在自卸车的自动翻转中，很多运用了平面连杆机构的工作原理，如在车厢升降系统和后门锁紧装置中都应用了四杆机构原理[2]。唐桂云在《自卸车连杆放大式举升机构设计》一文中也对连杆放大式举升机构进行了优化设计[3]。目前，连杆机构在后栏板的自动开启装置中还没有过多的应用，本文就根据货厢被举升过程的运动特点，设计了连杆结构来实现后栏板的开启和关闭。
2 后栏板翻转装置工作原理
& & 后倾式自卸车货厢被举升缸举升时，后栏板绕货厢上的固定支座的销轴旋转，并且，后栏板与货厢间打开的角度随着货厢后倾角度的增加而加大，货物顺着倾斜的货厢从打开的后栏板处倾卸出来（见图1）。目前使用的后栏板翻转机构虽然结构较简单，但是后栏板的打开是被动的，而且打开时状态不稳定，关闭时容易和货箱之间产生冲击，使后栏板容易变形。
3 后栏板自动翻转机构的设计
3.1 设计思路
& & 考虑到自卸车货厢以及后栏板在卸货时都是绕轴转动，因此可以把二者都简化成杆件，由此设计出一种连杆机构来实现后栏板的开启和关闭。整体机构包括1）摇杆底座2）摇杆3）连杆4）连杆支座5）拉杆6）拉杆底座，结构图见图2。摇杆底座固定在汽车车架上，摇杆一端与摇杆底座用销轴铰链连接，摇杆的另一端与连杆一端铰链连接，连杆底座固定在货厢上，连杆中间部位与连杆底座铰链连接，连杆的另一端与拉杆用铰链连接，拉杆的底座固定在车厢后栏板下端，拉杆一端与拉杆支座铰链连接。在货厢被举升倾斜上升的同时，后门随之向上摆动打开，随着车厢上升角度的变大，后门摆动打开的角度变得更大，在车厢回位时车厢后门随之下落直到回归原位，并将后栏板压在货厢后门上。为使后栏板平稳打开，在车厢两侧各安装一套机构。
3.2 运动和受力分析
& & 将货厢和后栏板简化成杆件，绘制机构运动简图见图3。摇杆和货厢固定在机架上，连杆底座固定在货厢上，连杆上开有槽，连杆和货厢通过底座上的销轴铰接，连杆与拉杆铰接，拉杆与后栏板铰接，这样组成平面铰链机构，主动件为货厢，从动件为后栏板。整个机构有5个构件，7个转动副，由平面机构自由度计算公式：F=3n－2PL－PH ，算得该机构自由度为1，因此机构能顺利运动。
& & 该机构中的摇杆、拉杆和后栏板均为二力杆，受力容易分析，在货厢刚被举升倾斜上升时，连杆左端受到摇杆拉力的作用，相对货厢逆时针转动，使连杆右端上升，带动拉杆上升，拉杆受到拉力的作用，同时施加给后栏板一沿着拉杆的拉力。该拉力对后栏板的有效拉力为垂直于后栏板分力，开始时为水平分力，为最小值，将后栏板拉开，随着货厢倾斜角度的增大，拉杆对后栏板的有效拉力也随之增大，从而能使后栏板翻转。
& & 对于各种后卸式自卸车，可以根据以上的分析进行具体的设计，能够方便地确定各结构件的尺寸，对车辆进行改装。
& & 笔者通过对普通的自卸车后栏板翻转装置进行研究，发现普遍使用的翻转装置需要人去打开后栏板，而且卸货时容易对后栏板造成冲击，长期使用会使后栏板变形，影响车辆的正常使用。通过设计后栏板自动翻转装置，不仅可以实现自动翻转，而且不容易冲击，提高了效率。该结构受力简单，杆件的尺寸容易设计，有利于在各种自卸车上推广安装。
参考文献：
[1] 吴虹飞. 自卸车货箱后栏板翻转装置设计改进[J]. 专用汽车，2009，（02）：59
[2] 宋喜秀. 四杆机构在自卸车设计中的运用[J]. 重型汽车，2008，（02）：14-15
[3] 唐桂云. 自卸车连杆放大式举升机构设计[J]. 专用汽车，1995，（04）：27-31
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