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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 电动推杆式垃圾车后门锁紧装置设计-汽车电动推杆式垃圾车后门锁紧装置设计 李小宾 长治清华机械厂专用车分公司 山西长治 046012 摘要：针对垃圾车后门密封要求,设计了一种利用电动推杆作为执行机构 的新型自动锁紧装置,实现了垃圾车后门锁紧的自动操控；其安装空间小、控 制简洁、实施费用低,大大提升了垃圾车的市场竞争力；关键词 ：电动推杆垃圾车锁紧装置设计A 文章编号：1004-中图分类号：U469.6+91.02 文献标识码：0226202204-0096-02 第一作者：李小宾,男,设计及技术治理工作； 1 前言1974 年牛,高级工程师,现从
2、事环卫车辆产品随着社会经济的飞速进展,人们对环境卫生的要求越来越高；小型侧装密 闭式垃圾车由于其机动敏捷、操作简洁、经济高效,可以便利地出入街道、小 区、市场等人员密集场所进行垃圾收集,防止了垃圾露天堆放过程中的二次污染,得到了城市治理部门的大力推广；如图 1 所示的一款新研制的侧装密闭式垃圾车,垃圾桶可通过翻桶提升机构将桶装垃圾从前侧部倒入箱体,并通过对箱体的间断举升将入口处垃圾滑移 到箱体尾部直至装满整个垃圾箱；在倾倒垃圾时通过油缸自卸举升机构实现自 动倾倒；为了防止箱体在中间举升过程中显现污水滴漏,要求在这个过程中后门始终处于关紧状态；相较于市场上通常采纳的自动液压油缸机构或手动快速名师
3、归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 夹的锁紧方式,本文介绍了一种电动推杆作为执行元件的后门锁紧装置（已获 得有用新型专利）,可以较为经济便利地实现箱体后门的自动锁紧；与自动液 压油缸机构的油缸自动锁紧存在安装空间大、费用高、掌握复杂等问题,以及 手动快速夹锁紧存在着自动化低、操作环境差的弊端相比,电动推杆式锁紧装 置具有明显优势,可极大提升垃圾车的市场竞争力； 2 锁紧装置设计要求这款小型侧装密闭式垃圾车选用某品牌2 吨级轻型货车底盘,整体功能由垃圾桶自动提升、翻转装料,垃圾箱举升自卸倒料,后门自动锁紧开启三个动 作组成；
4、由于该底盘变速器无取力器输出口,总体设计时装料及倒料动作由液 压动力单元供应动力带动相应的油缸执行；为防止垃圾液滴漏造成的二次污 染,车箱后门周圈需镶有弹性橡胶密封条；受底盘安装空间及掌握、成本等多方面限制,后门锁紧装置总体设计上不 再采纳传统的液压油缸方式；并且要求锁紧装置具有必需的锁紧力,能实现对 密封条有肯定的压缩量,不会造成污水滴漏；以保证在装载垃圾过程中,中间 装载举升垃圾后移时后门不会自行开锁；整个装置要求尽量轻巧,满意自动启 闭要求； 3 执行元件挑选名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 设计初期方案准备利
5、用自卸车常用的机械连杆式锁紧装置,实现锁钩在垃 圾箱举升卸料及回落复位时的自动启闭,但由于满意不了该车要求在中间装料 举升过程中后门的连续锁紧功能而无法实现；最终的设计方案是利用底盘电 能,挑选一种能便利掌握的电动执行元件来带动锁钩实现锁紧功能；通过查询相关资料,电动执行元件主要有旋转式和直线式两种机构类型,结合两种类型的特点及本车的使用工况,最终挑选市场上技术成熟,规格系列 多的电动推杆作为后门锁紧装置的执行元件；电动推杆是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱 动装置,其广泛适用于各种简洁或复杂的工艺流程中作为执行机械使用,可以特别便利地实现远距离自动掌握；一般最大推力可达
6、6 kN ,空载动作伸缩速度440 mm/s ,常以 24 V/12 V 直流永磁电机作为动力源；本车底盘的供电电 压为直流 12 V ,可以满意电动推杆的使用要求； 4 锁紧装置结构设计及元件选型 4.1 结构设计 依据垃圾箱及后门的结构及尺寸,综合考虑车辆的安装空间,利用 CAD绘图软件,制定出如图2、图 3 所示的后门锁紧方案；在保证后门与锁钩开启后不会显现干涉的情形下b20 mm ,确定电动推杆的安装距K,行程 L-K；此设计参照市场现有的电动推杆系列尺寸确定安装距K=155 mm 、行程 L-K=50 mm ,各支座均设计得特别小巧,满意整车的安装空间要求；名师归纳总结 - - -
7、- - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 为保证锁紧过程对后门有个逐步切入压紧的力,锁紧装置前部设计为半圆 弧形结构,以防止其转动过程与后门干涉,同时保持理论上锁钩与后门始终处 于一个线接触状态,使得压紧过程更加牢靠； 4.2 受力运算 为保证后门密封不泄露,必需使密封条有肯定的压缩量；依据公司以往的产品体会,密封条有12 mm的压缩量即可保证后门的牢靠密封；分析该车辆的使用状况,当在装垃圾过程的中间举升状态时,后门所需锁紧力最大,如 图 4 所示；分析此时后门的受力状态,受到锁钩锁紧力 F、自身重力 G、垃圾 垂直压力 M ,密封条预压力的共同作用
8、,依据后门的力矩 平稳条件：F.C=G.A+M.B+N.D,即可求出所需锁紧力 F；进一步依据此时锁钩的受力状态力矩平稳条件： F.H=P.I,可求出电动推杆的所需推力 所需推力约为 2 215 N ； 4.3 元件选型P；本车型最终运算出依据上述运算结果,挑选国产一款 YNT-03 型直流 12 V 电动推杆,其安装距为 155 mm 、行程 50 mm 、最大推力 1 176 N 、空载伸缩速度 40 mm/s ,具有推出、收回任意位置断电自锁功能,采纳左右两套对称安装方式,可以满意设计技术要求； 4.4 掌握方式名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料
9、- - - - - - - - - 通过连接底盘 12 V 直流电源,在驾驶室内加装通用的三位旋钮开关,便 可实现对电动推杆伸出、收回动作的掌握,便利牢靠； 5 结语 针对公司新研制的一款小型侧装密闭式垃圾车的自动后门锁紧要求,设计 出一种比常规液压油缸执行机构安装空间更小、掌握更便利、更经济的以电动 推杆作为执行元件的锁紧装置,满意了车辆的总体要求,并经实际使用验证,可以高效牢靠使用；该装置的胜利使用对公司其他型号垃圾车的后门锁紧需求 供应了新的挑选方案；收稿日期： 2022-01-05 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页