８２ 液压与气动 ２０１１年第４期 车辆快速自动顶升装置设计 韩翠娥 ，米双山 ，徐亚卿 。王淑英 Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｆａｓｔ ａｎｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｌｉｆｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｏｒ ｖｅｈｉｃｌｅ ＨＡＮ Ｃｕｉ－ｅ ，ＭＩ Ｓｈｕａｎｇ－ｓｈａｎ ，ＸＵ Ｙａ．ｑｉｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｓｈｕ—ｙｉｎｇ （１．军械工程学院四系，河北石家庄０５０００３；２．秦皇岛职业技术学院，河北秦皇岛０６６１００） 摘要：该文针对部队对于车辆轮胎维修或更换以及车辆封存时，对于车辆的顶升存在着维修人员劳动 强度大，工作效率低以及操作安全性差等缺点，该文设计了一套安全快速自动顶升装置，方便移动和携行，具 有很好的推广应用前景。 关键词：车辆封存；车辆顶升；轮胎更换 中图分类号．ＴＨ１３７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００－４８５８（２０１ １）０４－００８２－０３ １ 引言 本文拟从以下几方面解决这个问题：一是当系统突然 断电或电机、主泵失效的情况下，可由手动泵投入使用 目前，部队对于车辆维修特别是轮胎维修或更换， 需要顶起车辆以及车辆封存时，常见的方式是利用手 完成车辆的顶升；二是顶升后的维修工作完成，需要将 车辆回位时，借助于顶升装置可以使车辆平稳下降；三 是在顶升过程中当系统突然断电时，为防止车辆由于 自重使液压缸回落，必须使系统具备一定的锁紧功能。 ３确定关键参数 动千斤顶将车辆的前后左右四个支撑点分别顶起后再 放入合适的木块用于支撑。显然，这种操作维修方式 一方面使得维修人员的劳动强度大，另一方面工作效 率低。如果操作不当，严重时，在一个支点被顶起，其 他三个支点不动时，很有可能引起车辆的侧翻，后果不 堪设想。基于以上考虑，本文旨在研制一套车辆维修 和封存时的快速自动顶升装置，可以使车辆前（或后） 桥同时被顶起，以解决在不具备完善的修理条件时车 辆的顶升问题，提高工作效率、降低劳动强度。 ２设计技术思想 要合理的设计顶升装置，需要确定以下关键参数。 １）选择合适的支撑点 支撑点的确定非常重要，因为在将车辆顶起时，车 辆一半甚至一半以上的重量都要靠顶升装置的两个千 斤顶支撑，因此顶升的位置要有足够的刚度，绝对不能 在顶升过程中出现由于刚度不足将底板顶漏或损坏的 车辆顶升装置在设计过程中要始终贯彻快速顶 升、自动顶升、平稳安全顶升的指导思想。 １）自动顶升 现象，所以，事先选择合适的支撑点至关重要。 ２）确定车辆关键参数 ①车辆全重 １３ ｔ 为了降低维修人员的工作强度，提高工作效率，本 装置改变原来人工操作的方式，采用电动操作，实现了 车辆的自动化顶升。 ②车底离地高度４００ ｍｍ ‘ 车辆停靠时，由于轮胎被压缩，以及装在车轮上的 减振弹簧也被压缩，所以在将车辆顶起过程中，轮胎、 减振弹簧复原并且弹簧将受拉，因此顶升装置在将车 ２）快速顶升 为了提高工作效率，一方面自动顶升可提高顶升 速度；另一方面，设计顶升装置合适的流量提高液压缸 的伸出速度也能提高顶升速度。除此之外，前（后）桥 两侧同时顶升比原来单点顶升速度也提高了一倍。 ３）平稳安全顶升 辆顶起时将有一段空行程。经过试验，在将车辆顶起 直至轮胎完全脱离地面时，车底距地高度为６００ ｎｌｌｌｌ。 ３）确定顶升装置关键参数 收稿日期：２０１０－１２－０８ 作者简介：韩翠娥（１９７６一），女，河北省井陉县人，讲师，硕 士，主要从事液压技术方面的科研和教学工作。 。 自动顶升、快速顶升都要以平稳安全顶升为前提。 ２０１ １年第４期 液压与气动 ８３ 根据以上的工作参数来确定顶升装置的主要 参数。 （１）由于车辆全重为１３ ｔ，且后桥比前桥重，载荷 分配不均，因此车辆的重心不在整车的中心点，根据这 一点，为安全起见，再考虑一定的余量，初步确定顶升 装置每个液压缸的承受载荷为５．６ ｔ； （２）因为顶升装置属于工具类系统，要求体积小， 重量轻，所以不能选择低压系统（低压系统缸径大，体 积大），而高压系统又意味着泄漏大，寿命短，所以考 虑到实际负载比较重的情况再兼顾这两点，选定顶升 装置的工作压力为中高压２０ ＭＰａ； （３）车辆正常停靠时，车底距地４００ ｍｍ，因此，液 压缸高度不能大于４００ ｍｌＴｌ，考虑一定的余量，初步确 定液压缸高度为３９０ ｍｍ； （４）确定液压缸行程。在车辆完全被顶起时，距 地高度为６００ ＩＴｌｍ，所以液压缸有２１０ ｍｍ的空行程， 为了车辆维修方便，需要轮胎离开地面一段距离，估计 提升行程为６０ ｍｍ，所以液压缸行程为：２７０ ｍｍ； （５）确定顶升速度。要求在１～１．５ ｍｉｎ内完成顶 升操作，因此液压缸的顶升速度估算为：３～４．５ ｍｍ／￥。 初步确定液压缸顶升速度为３．５ ｍＨ ｓ即２１０ ｍｍ／ｍｉｎ； （６）确定液压缸缸筒内径。根据系统的工作压力 和液压缸的理论输出推力Ｆ来计算缸筒内径Ｄ （ｍｍ），最后将计算结果圆整到标准值。Ｄ： ／ × ＂ｒｒｐ １０～＝Ｎ／４￣５．６￣１０３￣１０×１０～＝５９．７２（ｍｍ），将 计算结果进行圆整后选定缸筒内径为６３ ｍｉｌｌ： （７）确定系统最大流量。由上可知，系统工作速 度为２１０ ｍｍ／ｍｉｎ，缸筒内径为 ３ ｍｍ，执行元件为两 个液压缸同时工作，所以可以计算出系统所需最大流 量为： ｇ： ． ．２：２１０×１０ × ×２ ４ ４ ＝１．３（Ｌ／ｍｉｎ） 考虑一定的余量，将系统的最大流量圆整到１．５ Ｌ／ｍｉｎ。 ４系统组成及工作原理 某型车辆快速自动顶升装置包括油箱、动力组、叠 加阀组、油管、两个工作液压缸、承载装置小推车。其 外形图如图１所示。 系统工作原理图如图２所示。 图１车辆快速自动顶升装置 １．油箱２．滤油器３．主泵４．电机５．单向阀 ６．溢流阀７．三位四通手动换向阀８．液控单向阀 ９．单向节流阀１Ｏ．液压缸 图２车辆快速自动顶升装置原理图 顶起车辆时，向右扳动三位四通换向阀，在正常工 作情况下，由电机带动主泵通过滤油器从油箱中吸人 压力油，经单向阀、三位四通手动换向阀的左位，液控 单向阀、左侧单向节流阀的单向阀后同时进入两个液 压缸的下腔，推动活塞向外伸出，进而将车辆顶起，同 时，液压缸上腔油液经过右侧单向节流阀的节流阀手 动换向阀左位流回油箱，完成了车辆的顶升过程。如 果电机损坏或主泵损坏或系统断电的情况下，可由操 作者操作手动泵也可完成上述顶升操作。另外，为安 全起见，在顶升过程中如遇系统突然断电的情况，系统 中设置了一液控单向阀，利用该阀的锁紧功能可防止 由于车辆自重而造成车辆迅速下降。 当需要车辆回位时，向左扳动三位四通换向阀的 操作手柄，在主泵输出的油液经过单向阀、手动换向阀 的右位，一方面通过右侧单向节流阀的单向阀进入液 压缸的上腔，另一方面进入液控单向阀的控制油口使 液压与气动 ２０１１年第４期 便携式船艇液压检测仪设计与诊断 刘．瑜 。雷韵鸿 ，吴汪洋 Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈｉｐｓ’ｐｏｒｔａｂｌｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＬＩＵ Ｙｕ ，ＬＥＩ Ｙｕｎ—ｈｏｎｇ ，ＷＵ Ｗａｎｇ．ｙａｎｇｚ （１．总后勤部军事交通运输研究所，天津３００１６１；２．海装驻沈阳地区军事代表局，辽宁葫芦岛１２５００４） 摘要：针对船艇液压设备使用现状，对船艇液压设备的故障诊断进行了综合分析。根据船艇实际应用 中的监测参数，设计了一个便携式船艇液压监测仪。结合液压系统故障树分析，完成对船艇液压系统的有效 监测，防止出现突发性故障。 关键词：便携式；液压系统；故障分析诊断 中图分类号：ＴＨ１３７文献标识码：Ｂ文章编号：１０００－４８５８（２０１１）０４－００８４－０２ １ 引言 障跟大多数其他液压设备一样，一般是由于某一个元 件产生故障造成的，需要通过一定的故障分析流程把 故障元件查找出来，如图１所示。 １）参数选择 对液压系统及设备进行状态检测时，检测系统的 随着现代船舶工业的发展，设备自动化程度越来 越高。因此对设备的监测与故障分析显得尤为重要。 液压控制与传动技术由于具有体积小、重量轻、功率 大、工作平稳等优点，在现代船艇上有着广泛的应用。 液压系统在船艇使用过程中，由于设计参数、制造工 艺、工作环境等影响，往往引起多种形式的失效，使得 液压设备不能正常工作。因此对机械液压设备的故障 检测分析尤为重要。通过对船艇液压设备故障的分析 总结，结合船艇实际，文中设计了一个适用于船艇机械 主要检测对象与内容一般为液压系统的主要工作参 数。船艇中主要液压设备有舵机、锚机、大门机和液压 泵等，各设备所需要的检测参数及其功能用途如表ｌ 所示。 ２）系统设计 系统采用某公司的ＰＸＩ总线技术（见图２），测试 硬件由基于ＰＸＩ总线标准的机箱和相应模块及其它配 液压设备的便携式检测仪器。 ２液压系统分析 液压系统的故障受机械、液压、电器以及仪表等多 因素影响，且一般具有不可见性；液压系统内部出现的 液压油污染、液压元件磨损失效、疲劳老化导致泄漏、 件组成。系统要求体积小，重量轻，机动性好，且能实 收稿日期：２０１０．１０－１８ 作者简介：刘瑜（１９８３一），男，山东莱阳人，硕士研究生，助理 液压冲击等很多因素也也会引起需要通过压力、流量、 温度等监测参数评价其系统性能。船艇液压系统的故 其阀芯开启，在压力油和车辆自重的作用下，推动活塞 收回，液压缸下腔的油液经过左侧单向节流阀的节流 阀、液控单向阀和手动换向阀的右位流回油箱，完成了 车辆的回位。同时，调整左侧单向节流阀的开口大小 即可调整车辆的下降速度，使得车辆能够平稳下降，不 至于出现下降过快或下降过慢引起液压缸的爬行而导 致点动下降。 ５结束语 工程师，主要从事船艇装备论证、船艇装备保障与信息处理。 了维修人员的劳动强度，工作效率显著提高，产品成小 推车形式，方便移动和携行。在具有合适的支撑点的 情况下可以适当延伸至其他小于该车重量的车辆顶升 使用，经过改进设计参数后可用于大于该车重量的车 辆顶升，推广应用前景良好。 参考文献： ［１］ 黎启柏．液压元件手册［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，１９９９． ［２］成大先．机械设计手册［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２０Ｏ２． 车辆自动顶升装置设计合理，工作可靠，大大降低
